JPS6253044B2 - - Google Patents
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- JPS6253044B2 JPS6253044B2 JP8317081A JP8317081A JPS6253044B2 JP S6253044 B2 JPS6253044 B2 JP S6253044B2 JP 8317081 A JP8317081 A JP 8317081A JP 8317081 A JP8317081 A JP 8317081A JP S6253044 B2 JPS6253044 B2 JP S6253044B2
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Classifications
-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
本発明は、高分子膜両面に塗布された磁性物質
の膜厚を測定する方法、さらに詳しく言えばフロ
ツピーデイスク等の両面の磁性物質の膜厚を非破
壊で測定するのに適した磁性物質の膜厚測定方法
に関する。 オフイスコンピユータの補助記憶装置としてま
た中・大型コンピユータ用の入出力媒体として、
小形簡易なフロツピーデイスクが広く用いられて
いる。 フロツピーデイスクは磁気デイスクの一種であ
り、音楽レコードのドーナツ盤とほぼ同様の形状
サイズのポリエステル等の高分子材料の円盤であ
る。一枚の記憶容量は標準的なもので片面250キ
ロバイト、両面のものはその倍、さらに最近の高
密度フロツピーデイスクでは両面で1メガバイト
の容量のものが現われている。このため表面に塗
布された磁性物質(γ−Fe2O3)膜厚も高精度の
ものが求められている。 このような膜厚の測定に螢光X線分析が用いら
れているが、裏面の磁性物質の表面の測定値に影
響を及ぼすため、片面のものしか測定できず両面
のものは片面の磁性物質を剥離して測定しなけれ
ばならなかつた。 このため、生産ラインでの測定あるいは製品の
検査等には使用できなかつた。 本発明の目的は、前述の問題を解決した、高分
子膜の両面に塗布した磁性物質の膜厚が測定でき
る膜厚測定方法を提供することにある。 前記目的を達成するために本発明による高分子
膜の両面に塗布した磁性物質の膜厚測定方法は、
薄い高分子基部のA面およびB面に磁性物質層が
形成されている被測定材料の前記A面の磁性物質
層およびB面の磁性物質層の膜厚を測定する方法
において、放射線源から強度(IO,E)の放射線
をA面側から照射したときの前記A面の磁性物質
層からの螢光X線の強度(IAA)とB面の磁性物
質層からの螢光X線の強度(IAB)の和(IA)
および前記放射線をB面側から照射したときの前
記A面の磁性物質層からの螢光X線の強度(IB
A)とB面の磁性物質層からの螢光X線の強度
(IBB)の和(IB)を測定し、これらの測定値
(IA)、(IB)が照射した放射線の強度とエネル
ギー(IO,E)、光学系の配置(α)、(β)、被測
定物質の吸収係数(μ/ρ)から決まる常数を求
めることにより前記測定値を前記既知量に基づい
て演算し、前記A面およびB面の磁性物質層の膜
厚を測定するように構成してある。 前記構成によれば本発明の目的は完全に達成で
きる。 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図は本発明の測定方法を実施する装置のブ
ロツク図、第2図、第3図は本発明の測定方法の
原理を説明するための模式図である。 放射線源1から被測定試料9に照射された強度
IO,Eの放射線は試料両面の磁性物質を励起さ
せ、A面およびB面からの磁性物質から螢光X線
が放出される。この螢光X線は検出器2で検出さ
れ、検出された出力パルスは増幅器3で増幅され
波高分析器4に送られる。 磁性物質をγ−Fe2O3と考えると測定すべき螢
光X線はFe−KX線である。 波高分析器4で被測定試料のA面およびB面か
らのFe−KX線の検出パルスのみを選別し、計数
回路5で計数して補正演算回路6へ送られる。補
正演算回路6では、第2図、第3図に示すよう
な、A面で測定したFe−KX線IA=IAA+IAB
を記憶し、ついでB面で測定したFe−KX線IB
=IBB+IBAと、照射した放射線の強度とエネル
ギー、光学的な配置および被測定物質の吸収係数
から決まる常数を求めることによりA面およびB
面の磁性物質の膜厚tA、tBを演算し高分子膜の
厚さの誤差補正を行ない、それぞれの膜厚を表示
器7,8で表示する。 次に第2図、第3図を中心に本発明の測定原理
をさらに説明する。 被測定試料9はポリエステル等のベースフイル
ムPの両面に膜厚tA、tBの磁性物質が塗布され
ているとして、A面から強度IO,Eの放射線を照
射し、A面側から測定した膜厚tA、tBの磁性物
質からの螢光X線の強度をそれぞれIAAIBBとす
ると、 IA=IAA+IAB (3) ただし、 k:常数(光学系などにより決定される) (μ/ρ)j i:i物質のjX線に対する質量吸収係数 a……磁性物質 P……ベースフイルム 1st……1次放線 Fe−KX……Fe−KX螢光X線 wi:i物質の構成元素の含有率 α・β:見込み角および取出し角 ρa:磁性物質aの密度 ρP:ベースフイルムPの密度 簡単のために C1={(μ/ρ)1st acscα+(μ/ρ)Fe−
KX acscβ}ρa(5) C2={(μ/ρ)1st Pcscα+(μ/ρ)Fe−
KX Pcscβ}ρa(6) とおくと、(1)、(2)式は次の(7)、(8)式のようにな
る。 IAA=IO,E・k・1−exp(−C1・tA)/C1(
7) IAB=IO,E・k・exp(−C1・tA)・exp(−C2・TP)・1−exp(−C1tB)/C1 (8) 同様に、B面より測定すると IBB=IO,E・k・1−exp(−C1tB)/C1(
9) IBA=IO,E・k・exp(−C1tB)・exp(−C2TP)・1−exp(−C1・tA)/C1(10) IB=IBB+IBA (11) 通常の磁性物質の場合 C1tA≪1、C2tB≪1 であるから(3)、(11)式は次式のように近似できる。 IA=IO,Ek{tA+tB・exp(−C2TP)}
(12) IB=IO,Ek{tB+tA・exp(−C2TP)}
(13) したがつてtA、tBは、 tA=1/IO,Ek・IA−IBexp(−C2T
P)/1−exp(−2C2TP)(14) tB=1/IO,Ek・IB−IAexp(−C2T
P)/1−exp(−2C2TP)(15) また、片面だけ塗布した場合(12)式または(13)
式より、tA=IA/IO,Ek、tB=IB/IO,E
kとなるのでI/IO,Ek=A(A:定数)とお
くと次式のように表現される。 t=A・I (16) (16)式から見掛X線強度IA、IBに対する厚
さtA′ tB′とすると(14)、(15)式はさらに次
式のようにも表現できる。 tA=tA′−tB′・exp(−C2TP)/1−
exp(−2C2TP)(14)′ tB=tB′−tA′・exp(−C2TP)/1−
exp(−2C2TP)(15)′ ここでベースフイルム厚TPは非常によく管理
されているので、平均値または次式より求めた値
を使用することができる。つまり、tB=0とす
る試料を測定すると、(12)、(13)式は、 IA1=IOktA1 (17) IB1=IOktA1・exp(−C2・TP) (18) これより照射した放射線のエネルギーと光学系
の配置(α)、(β)に関する常数C2とベースフ
イルム厚TPを含む常数exp(−C2・TP)が求ま
るので、tA、tBは常数の計算をすることなく実
測データからも求めることができる。 次に本発明の実際の常数を計算で求めた例およ
びフロツピーデイスクの測定例を示す。 なお、説明の中の別表1〜3は発明の詳細な説
明の末尾に示してある。 この測定に必要な設定値は、光学系の配置
(α)(β)照射した放射線のエネルギーおよび被
測定物質の吸収係数であるので、測定条件等を下
記に記す。 光学系の配置 見込角α=70゜ 取出し角β=30゜ 放射線のエネルギー X線管印加電圧15KeVとし、1次X線のエネ
ルギー10KeVの単色線で近似する。 被測定物質の吸収係数 磁性物質の質量吸収係数は、別表1からわか
るように、 10KeVのX線に対する質量吸収係数=91.9
(cm2/g) Fe−KX線に対する質量吸収係数=42.1
(cm2/g) ベースフイルム(ポリエステル
(C6H8O4)o)の質量吸収係数は別表2からわか
るように、10KeVのX線に対する質量吸収係数
=3.3(cm2/g) Fe−KX線に対する質量吸収係数=13.1
(cm2/g) とする。 ここで、tA=tB=2.5μcm=0.00025cm、
TP=75μm=0.0075cmの測定試料を用いて測
定すると、(5)式のC1は次の値となる。すなわ
ち、 C1=400.4 C1tB=C2tA=0.1001 1−exp(−C1tA)=1−exp(−C1tB)=
0.0953 従つて、exp(−C1tA)≒1−C1tAと近似で
きる。 また、(6)式のC2は次の値となる C2=41.6 C2TP=0.312 exp(−C2TP)=0.732 さらにベースフイルムの厚さ変動を考える
と、実際ベースフイルムのバラツキは75μm±
3μm程度であり、両面の磁性物質が同じ厚さ
とし、1〜3μmとすれば、ベースフイルム±
3μmに対して±0.02μmであり無視できる。 別表3にフロツピーデイスクの測定例を示し
てある。被測定試料の片面の磁性物質を取り除
いて従来方法で測定した結果と本発明による方
法で測定した結果を比較する。両結果のバラツ
キを知るために および
の膜厚を測定する方法、さらに詳しく言えばフロ
ツピーデイスク等の両面の磁性物質の膜厚を非破
壊で測定するのに適した磁性物質の膜厚測定方法
に関する。 オフイスコンピユータの補助記憶装置としてま
た中・大型コンピユータ用の入出力媒体として、
小形簡易なフロツピーデイスクが広く用いられて
いる。 フロツピーデイスクは磁気デイスクの一種であ
り、音楽レコードのドーナツ盤とほぼ同様の形状
サイズのポリエステル等の高分子材料の円盤であ
る。一枚の記憶容量は標準的なもので片面250キ
ロバイト、両面のものはその倍、さらに最近の高
密度フロツピーデイスクでは両面で1メガバイト
の容量のものが現われている。このため表面に塗
布された磁性物質(γ−Fe2O3)膜厚も高精度の
ものが求められている。 このような膜厚の測定に螢光X線分析が用いら
れているが、裏面の磁性物質の表面の測定値に影
響を及ぼすため、片面のものしか測定できず両面
のものは片面の磁性物質を剥離して測定しなけれ
ばならなかつた。 このため、生産ラインでの測定あるいは製品の
検査等には使用できなかつた。 本発明の目的は、前述の問題を解決した、高分
子膜の両面に塗布した磁性物質の膜厚が測定でき
る膜厚測定方法を提供することにある。 前記目的を達成するために本発明による高分子
膜の両面に塗布した磁性物質の膜厚測定方法は、
薄い高分子基部のA面およびB面に磁性物質層が
形成されている被測定材料の前記A面の磁性物質
層およびB面の磁性物質層の膜厚を測定する方法
において、放射線源から強度(IO,E)の放射線
をA面側から照射したときの前記A面の磁性物質
層からの螢光X線の強度(IAA)とB面の磁性物
質層からの螢光X線の強度(IAB)の和(IA)
および前記放射線をB面側から照射したときの前
記A面の磁性物質層からの螢光X線の強度(IB
A)とB面の磁性物質層からの螢光X線の強度
(IBB)の和(IB)を測定し、これらの測定値
(IA)、(IB)が照射した放射線の強度とエネル
ギー(IO,E)、光学系の配置(α)、(β)、被測
定物質の吸収係数(μ/ρ)から決まる常数を求
めることにより前記測定値を前記既知量に基づい
て演算し、前記A面およびB面の磁性物質層の膜
厚を測定するように構成してある。 前記構成によれば本発明の目的は完全に達成で
きる。 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図は本発明の測定方法を実施する装置のブ
ロツク図、第2図、第3図は本発明の測定方法の
原理を説明するための模式図である。 放射線源1から被測定試料9に照射された強度
IO,Eの放射線は試料両面の磁性物質を励起さ
せ、A面およびB面からの磁性物質から螢光X線
が放出される。この螢光X線は検出器2で検出さ
れ、検出された出力パルスは増幅器3で増幅され
波高分析器4に送られる。 磁性物質をγ−Fe2O3と考えると測定すべき螢
光X線はFe−KX線である。 波高分析器4で被測定試料のA面およびB面か
らのFe−KX線の検出パルスのみを選別し、計数
回路5で計数して補正演算回路6へ送られる。補
正演算回路6では、第2図、第3図に示すよう
な、A面で測定したFe−KX線IA=IAA+IAB
を記憶し、ついでB面で測定したFe−KX線IB
=IBB+IBAと、照射した放射線の強度とエネル
ギー、光学的な配置および被測定物質の吸収係数
から決まる常数を求めることによりA面およびB
面の磁性物質の膜厚tA、tBを演算し高分子膜の
厚さの誤差補正を行ない、それぞれの膜厚を表示
器7,8で表示する。 次に第2図、第3図を中心に本発明の測定原理
をさらに説明する。 被測定試料9はポリエステル等のベースフイル
ムPの両面に膜厚tA、tBの磁性物質が塗布され
ているとして、A面から強度IO,Eの放射線を照
射し、A面側から測定した膜厚tA、tBの磁性物
質からの螢光X線の強度をそれぞれIAAIBBとす
ると、 IA=IAA+IAB (3) ただし、 k:常数(光学系などにより決定される) (μ/ρ)j i:i物質のjX線に対する質量吸収係数 a……磁性物質 P……ベースフイルム 1st……1次放線 Fe−KX……Fe−KX螢光X線 wi:i物質の構成元素の含有率 α・β:見込み角および取出し角 ρa:磁性物質aの密度 ρP:ベースフイルムPの密度 簡単のために C1={(μ/ρ)1st acscα+(μ/ρ)Fe−
KX acscβ}ρa(5) C2={(μ/ρ)1st Pcscα+(μ/ρ)Fe−
KX Pcscβ}ρa(6) とおくと、(1)、(2)式は次の(7)、(8)式のようにな
る。 IAA=IO,E・k・1−exp(−C1・tA)/C1(
7) IAB=IO,E・k・exp(−C1・tA)・exp(−C2・TP)・1−exp(−C1tB)/C1 (8) 同様に、B面より測定すると IBB=IO,E・k・1−exp(−C1tB)/C1(
9) IBA=IO,E・k・exp(−C1tB)・exp(−C2TP)・1−exp(−C1・tA)/C1(10) IB=IBB+IBA (11) 通常の磁性物質の場合 C1tA≪1、C2tB≪1 であるから(3)、(11)式は次式のように近似できる。 IA=IO,Ek{tA+tB・exp(−C2TP)}
(12) IB=IO,Ek{tB+tA・exp(−C2TP)}
(13) したがつてtA、tBは、 tA=1/IO,Ek・IA−IBexp(−C2T
P)/1−exp(−2C2TP)(14) tB=1/IO,Ek・IB−IAexp(−C2T
P)/1−exp(−2C2TP)(15) また、片面だけ塗布した場合(12)式または(13)
式より、tA=IA/IO,Ek、tB=IB/IO,E
kとなるのでI/IO,Ek=A(A:定数)とお
くと次式のように表現される。 t=A・I (16) (16)式から見掛X線強度IA、IBに対する厚
さtA′ tB′とすると(14)、(15)式はさらに次
式のようにも表現できる。 tA=tA′−tB′・exp(−C2TP)/1−
exp(−2C2TP)(14)′ tB=tB′−tA′・exp(−C2TP)/1−
exp(−2C2TP)(15)′ ここでベースフイルム厚TPは非常によく管理
されているので、平均値または次式より求めた値
を使用することができる。つまり、tB=0とす
る試料を測定すると、(12)、(13)式は、 IA1=IOktA1 (17) IB1=IOktA1・exp(−C2・TP) (18) これより照射した放射線のエネルギーと光学系
の配置(α)、(β)に関する常数C2とベースフ
イルム厚TPを含む常数exp(−C2・TP)が求ま
るので、tA、tBは常数の計算をすることなく実
測データからも求めることができる。 次に本発明の実際の常数を計算で求めた例およ
びフロツピーデイスクの測定例を示す。 なお、説明の中の別表1〜3は発明の詳細な説
明の末尾に示してある。 この測定に必要な設定値は、光学系の配置
(α)(β)照射した放射線のエネルギーおよび被
測定物質の吸収係数であるので、測定条件等を下
記に記す。 光学系の配置 見込角α=70゜ 取出し角β=30゜ 放射線のエネルギー X線管印加電圧15KeVとし、1次X線のエネ
ルギー10KeVの単色線で近似する。 被測定物質の吸収係数 磁性物質の質量吸収係数は、別表1からわか
るように、 10KeVのX線に対する質量吸収係数=91.9
(cm2/g) Fe−KX線に対する質量吸収係数=42.1
(cm2/g) ベースフイルム(ポリエステル
(C6H8O4)o)の質量吸収係数は別表2からわか
るように、10KeVのX線に対する質量吸収係数
=3.3(cm2/g) Fe−KX線に対する質量吸収係数=13.1
(cm2/g) とする。 ここで、tA=tB=2.5μcm=0.00025cm、
TP=75μm=0.0075cmの測定試料を用いて測
定すると、(5)式のC1は次の値となる。すなわ
ち、 C1=400.4 C1tB=C2tA=0.1001 1−exp(−C1tA)=1−exp(−C1tB)=
0.0953 従つて、exp(−C1tA)≒1−C1tAと近似で
きる。 また、(6)式のC2は次の値となる C2=41.6 C2TP=0.312 exp(−C2TP)=0.732 さらにベースフイルムの厚さ変動を考える
と、実際ベースフイルムのバラツキは75μm±
3μm程度であり、両面の磁性物質が同じ厚さ
とし、1〜3μmとすれば、ベースフイルム±
3μmに対して±0.02μmであり無視できる。 別表3にフロツピーデイスクの測定例を示し
てある。被測定試料の片面の磁性物質を取り除
いて従来方法で測定した結果と本発明による方
法で測定した結果を比較する。両結果のバラツ
キを知るために および
【式】
を計算すると、各々0.06となり片面を取除いた
測定値と本発明の測定値はよく一致しているこ
とがわかる。 以上詳しく説明したように本発明によれば、高
分子膜の両面に塗布した磁性物質の膜厚を測定で
きるので、片面の磁性物質を剥離できない生産ラ
インでの膜厚測定も可能である。
測定値と本発明の測定値はよく一致しているこ
とがわかる。 以上詳しく説明したように本発明によれば、高
分子膜の両面に塗布した磁性物質の膜厚を測定で
きるので、片面の磁性物質を剥離できない生産ラ
インでの膜厚測定も可能である。
【表】
【表】
【表】
第1図は本発明の測定方法を実施する装置のブ
ロツク図、第2図、第3図は本発明の測定方法の
原理を説明するための模式図である。 1……放射線源、2……検出器、3……増幅
器、4……波高分析器、5……計数回路、6……
補正演算回路、7,8……表示器、9……被測定
試料。
ロツク図、第2図、第3図は本発明の測定方法の
原理を説明するための模式図である。 1……放射線源、2……検出器、3……増幅
器、4……波高分析器、5……計数回路、6……
補正演算回路、7,8……表示器、9……被測定
試料。
Claims (1)
- 1 薄い高分子基部のA面およびB面に磁性物質
層が形成されている被測定材料の前記A面の磁性
物質層およびB面の磁性物質層の膜厚を測定する
方法において、放射線源から強度(IO,E)の放
射線をA面側から照射したときの前記A面の磁性
物質層からの螢光X線の強度(IAA)とB面の磁
性物質層からの螢光X線の強度(IAB)の和(I
A)および前記放射線をB面側から照射したとき
の前記A面の磁性物質層からの螢光X線の強度
(IBA)とB面の磁性物質層からの螢光X線の強
度(IBB)の和(IB)を測定し、これらの測定
値(IA)、(IB)が照射した放射線の強度とエネ
ルギー(IO,E)、光学系の配置(α)、(β)、被
測定物質の吸収係数(μ/ρ)から決まる常数を
求めることにより前記測定値を前記既知量に基づ
いて演算し、前記A面およびB面の磁性物質層の
膜厚を測定することを特徴とする高分子膜両面に
塗布した磁性物質の膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8317081A JPS57197409A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Measuring method for film thickness of magnetic substance coated on both sides of high polymer film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8317081A JPS57197409A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Measuring method for film thickness of magnetic substance coated on both sides of high polymer film |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57197409A JPS57197409A (en) | 1982-12-03 |
JPS6253044B2 true JPS6253044B2 (ja) | 1987-11-09 |
Family
ID=13794793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8317081A Granted JPS57197409A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Measuring method for film thickness of magnetic substance coated on both sides of high polymer film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57197409A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6228607A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 高分子膜上の磁性体膜厚測定方法 |
JPH07119594B2 (ja) * | 1988-07-01 | 1995-12-20 | 富士写真フイルム株式会社 | 磁気記録媒体の膜厚測定方法 |
JP5489477B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2014-05-14 | 日本ゴア株式会社 | 蛍光x線分析(xrf)を用いた積層体の表裏を判別する方法 |
CN111412847A (zh) * | 2015-10-10 | 2020-07-14 | 江苏新思达电子有限公司 | 一种测量非导电材质涂装膜厚度的方法 |
EP3339847B1 (en) * | 2016-12-22 | 2020-03-18 | Malvern Panalytical B.V. | Analysis of layered samples with xrf |
-
1981
- 1981-05-29 JP JP8317081A patent/JPS57197409A/ja active Granted
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Publication number | Publication date |
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JPS57197409A (en) | 1982-12-03 |
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