WO2006125696A1 - Method and system for determining a weight per unit area and/or a chemical composition of an extracted material sample - Google Patents

Method and system for determining a weight per unit area and/or a chemical composition of an extracted material sample Download PDF

Info

Publication number
WO2006125696A1
WO2006125696A1 PCT/EP2006/061518 EP2006061518W WO2006125696A1 WO 2006125696 A1 WO2006125696 A1 WO 2006125696A1 EP 2006061518 W EP2006061518 W EP 2006061518W WO 2006125696 A1 WO2006125696 A1 WO 2006125696A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
material sample
converter
arrangement
primary
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/061518
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ludwig Zerle
Original Assignee
Mahlo Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahlo Gmbh & Co. Kg filed Critical Mahlo Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2006125696A1 publication Critical patent/WO2006125696A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • G01N23/20—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 using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/24—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing the transmission of wave or particle radiation through the material

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample according to the preamble of claim 1 and an arrangement therefor according to the preamble of claim 6.
  • the tested material sample is guided past a sensor on one side during a reflection measurement.
  • the material sample passes through a measuring gap between two measuring heads belonging to a sensor unit.
  • the first approach uses the proportion of radiation scattered by the material to be measured for basis weight determination, while the second method uses the proportion of radiation transmitted and not absorbed by the material.
  • EP 0 402 456 1 describes a device in which a radiation source and a detector arrangement are accommodated in a sensor head guided on one side over the material web.
  • the sensor head acts on the material web with X-radiation, while the detector arrangement registers and measures the X-radiation scattered back by the material.
  • this measurement geometry has the disadvantageous property that in the measurement of materials with a low basis weight due to the low intensity The backscattered radiation must be accepted in a high relative statistical uncertainty.
  • the first measuring head contains the radiation source of the X-radiation
  • the second measuring head comprises the detector arrangement.
  • Even with a comparatively moderate absorption of the X-ray radiation in thin material samples nevertheless sufficiently meaningful detector signals are achieved for a sufficient statistical evaluation.
  • the disadvantage of this arrangement is the high technical complexity required for the exact alignment and mutual adjustment of the two measuring heads. This is the case, in particular, when they are to be guided over the moving material web with the aid of a traversing device.
  • a further object is to provide an arrangement for determining a weight per unit area and / or a chemical composition of a conveyed material sample, which substantially eliminates the disadvantages of said measuring geometries, is to be implemented with little effort in an already existing production plant, and a reliable and exact basis weight determination, or Ensures a determination of the chemical composition of the material sample under large-scale production conditions with high piece or cycle numbers.
  • this object is achieved with a method for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample having the features of claim 1.
  • the solution of the problem with respect to the device aspect is achieved with an arrangement for determining a basis weight and / or a chemical composition having the features of claim 6.
  • the respective subclaims contain expedient or advantageous embodiments of the method or the arrangement according to the invention.
  • the method is characterized by the following method steps: A primary radiation in the form of X-ray radiation is emitted from a primary X-ray source.
  • the primary radiation hits the material sample.
  • a first part of the primary radiation passes undisturbed through the material sample and strikes a radiation converter arranged behind the material sample.
  • a second of the part of the primary radiation striking the material sample is scattered by the material sample and diffusely reflected.
  • This secondary radiation component is referred to as material radiation. It is detected and evaluated in a detector arrangement.
  • the incident on the radiation converter part of the primary radiation is also diffusely reflected or absorbed in the radiation converter.
  • the radiation component diffusely reflected by the radiation converter is called converter radiation and passes through the material sample in transmission. It is also detected and evaluated in a detector arrangement.
  • the radiation converter thus constitutes a secondary radiation source for measurement in the known transmission geometry.
  • the radiation converter acts as an only passively acting X-ray source, which can be fixed in a simple manner behind the material sample in a simple manner.
  • the one-sided measuring geometry of radiation source and detector arrangement that is easy to adjust is used, but on the other hand actually measured in the transmission geometry, which is unaffected by distance fluctuations and fluttering movements of the material sample.
  • the radiation converter offers the Possibility to influence the spectrum of the secondary radiation used for the measuring process.
  • the secondary radiation has radiation components which contain a material-specific characteristic energy spectrum. It is therefore possible for a targeted measurement task to perform the radiation converter of a material whose characteristic energy spectrum generates particularly insightful detector signals.
  • a material radiation fraction of the secondary radiation resulting from the influence of the material sample is expediently separated from a converter radiation fraction resulting from the influence of the radiation converter.
  • the separation of the material radiation fraction is carried out by an energy-selective detection of the secondary radiation in conjunction with a subsequent electronic data processing.
  • the separation can be a subtraction of the material-specific converter radiation component or comprise more differentiated calculation methods in which occurring parameters must be determined by previous calibrations.
  • the separation of the material radiation fraction is performed by a filter device inserted into the beam path and absorbing the material-specific radiation spectrum of the radiation converter.
  • the filter device ensures that the converter radiation component does not get into the detector arrangement.
  • the separation of converter and material radiation fraction is performed by a suitable geometric arrangement between primary X-ray source, material sample, radiation converter and detector array. It is a prerequisite that the scattering zones, measuring spots or beam spots at which the primary radiation strikes the material sample are spatially sufficiently separated from each other so that only one of them the radiation components, ie the material radiation component or the converter radiation component, is within the detection range of the detector device. It is also possible to use two or more independently operating detector devices whose detection ranges are selectively aligned with different scatter zones.
  • An arrangement for determining the weight per unit area and / or a chemical composition of a conveyed material sample is characterized by a measuring head arranged in front of a first side of the material sample, comprising a primary X-ray source directed onto the material sample and a detector arrangement directed towards the material sample and one behind the material sample in one fixed distance with respect to the measuring head arranged radiation converter.
  • the radiation converter expediently has a thickness which comprises at least some half-value thicknesses of the X-radiation characteristic of the material of the radiation converter.
  • the radiation converter is designed as a guide roller and / or a guide pad for guiding the material sample.
  • the radiation converter serves in this embodiment as an additional guide means in the promotion of the material sample and as a shielding agent of radiation protection. He is expediently formed of a material whose chemical elements have atomic numbers between 20 and 40. As a result, the converter radiation component, which largely consists of characteristic X-radiation, can be easily separated.
  • the radiation converter is movably mounted and traceable a traversing movement of the measuring head arranged.
  • the radiation converter moves behind the material sample in connection with a movement of the measuring head in front of the material sample, wherein the relative position between the measuring head and the radiation converter remains unchanged.
  • the radiation converter need not be designed as a large-area and thus material-intensive pad of the material sample, but can be arranged as a relatively small component behind the material sample.
  • the measuring head in particular the detector arrangement within the measuring head, advantageously has a filter device for masking out material-scattered radiation components of the radiation converter.
  • the detector arrangement itself is in one embodiment designed as an energy-selective multi-channel detector arrangement. Such a detector arrangement is designed for detecting an X-ray spectrum and therefore also suitable for elemental analysis of the material sample.
  • the arrangement expediently has one of the detector arrangement, in particular the multichannel detector arrangement, downstream evaluation unit with means for post-processing of the detected secondary radiation signal, in particular a subtraction of the material specific for the radiation converter secondary radiation spectrum or for subtracting a temporally constant secondary radiation component.
  • the mentioned converter radiation components or other signal offsets can be separated or subtracted out by a post-processing of the detector signal.
  • FIG. 2a shows an exemplary measuring head in conjunction with a material sample and a permanently installed, serving as a material support radiation converter
  • FIG. 2b shows a measuring head in conjunction with a material sample and a movable, mounted on a common traversing device radiation converter
  • FIG 3 shows a measuring head in conjunction with a radiation converter as part of a transport roller.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the essential for the inventive method radiation components.
  • the primary radiation is scattered on the material sample and generates in this first scattering process a first material radiation component M. Furthermore, the primary radiation penetrates the material sample and falls on one behind the material sample arranged radiation converter 40.
  • the primary radiation is absorbed at the radiation converter 40 and scattered.
  • the converter radiation K generated in the process hits the material sample 5 at the rear and generates a second material radiation component M 'as it passes through the material sample.
  • the first material radiation component M and the second material radiation component M ' together form the secondary radiation 31, which is detected by a detector arrangement, not shown here, as described below.
  • FIG. 2a shows a material sample 5 in conjunction with a measuring head 10.
  • the material sample may be both an endless continuously checked material web, for example a textile or paper web, a plastic or metal foil or the like endless web, as well as a sequence of individual conveyed workpieces ,
  • the material sample 5 is guided past a measuring head 10, which within a shielding housing 11 with a Entry and exit window 15 has a primary X-ray source 20 which emits high-energy X-radiation in the form of primary radiation 21.
  • the entrance and exit windows can be both a single large window, as well as a multi-part opening.
  • the emission of the primary radiation takes place in the direction of the material sample 5.
  • the measuring head 10 contains a detector arrangement 30, which detects the incident from the direction of the material sample 5 secondary radiation 31 for later evaluation.
  • the high-energy primary radiation 21 is converted into the low-energy secondary radiation 31 in a radiation converter 40 arranged behind the material sample 5 and by the material sample itself by internal absorption, scattering and excitation processes.
  • the secondary radiation 31 forms the actual measuring radiation for determining the weight per unit area or the chemical composition of the material sample 5.
  • the primary X-ray source 20 the usual X-ray sources can be used for generating continuous X-ray brake radiation.
  • the primary X-ray source 20 may be combined with filtering means for masking the characteristic X-ray spectrum of the cathode material of the X-ray source.
  • the detector device 30 consists, as required, of either a simple counting rate detector which does not operate in an energy-selective manner or a multi-channel detector for an energy-selective detection of the secondary radiation 31 with the possibility of recording an X-ray spectrum of the secondary radiation influenced by the material sample 5.
  • the radiation converter 40 consists of a plane-parallel plate whose material is excited by the primary radiation to form an X-ray fluorescence.
  • the plate expediently has a thickness which is a multiple of the half-width of the X-ray intensity defining the penetration depth of the primary radiation 21 in the material of the radiation converter.
  • the radiation converter 40 forms a discharge. screen device for the X-ray radiation with respect to the region lying behind the radiation converter space.
  • the radiation converter can be embodied as a permanently installed device which is illuminated by the primary radiation and completely covers the range of movement of the measuring head 10. In this embodiment, it is permanently installed on the opposite side of the material web as a component of a material support or guide pad 60.
  • the radiation converter may also be mounted on a movable traversing device 70 following a traversing movement of the sensor and always opposite the sensor for reasons of a material-saving design of the converter material, with a traversing drive 71.
  • the relative position between the measuring head 10 and the radiation converter 40, in particular their distance, however, is fixed and is maintained unchanged during the measuring process as a rule.
  • the radiation converter 40 as a guide roller 50 transporting the material sample 5 or as part of the guide roller, e.g. as their lateral surface, form.
  • the radiation converter also fulfills the task of a beam catcher for the intensive high-energy X-ray radiation of the primary X-ray source 20 and serves as a material guide unit. Both additional properties are of great advantage for the technical structure of the arrangement for determining the weight per unit area of the material sample or for determining its chemical composition both with regard to compliance with radiation protection regulations and to ensure a constant and unchanged measuring geometry.
  • the selection of a suitable material is of crucial importance.
  • the material of the radiation converter 40 must be suitable for the efficient generation of low-energy photons.
  • the radiation converter consists of steel with a sufficient thickness.
  • the iron atoms contained in the plate are excited to emit characteristic X-ray lines.
  • the energy of these photons is 6.4 and 7.0 keV, respectively.
  • these x-ray energies are well suited to the determination of basis weight measurements in transmission geometry in the measurement range of up to about 300 g / m 2 for hydrocarbon compounds, in particular plastic sheets or parts, textile fabrics or paper material. If basis weight measurements in the range of more than 300 g / m 2 are to be carried out, a measurement in scattered geometry is more advantageous.
  • the Fe x-ray lines resulting from the converter radiation can be easily separated from the material radiation by means of filter devices.
  • the detector arrangement 30 of the measuring head 10 for a simple counting rate measurement.
  • the detector arrangement 30 is expediently set up for the detection of the characteristic x-ray lines of the iron and registers the weight-average-dependent x-ray intensity arising in a time interval and influenced by the material sample 5.
  • the use of other materials for the radiation converter 40 depends both on the energy of the incident primary radiation 21 and on the basis weight area and the material composition of the material sample 5 to be measured. Conveniently, those materials are selected for the radiation converter, which respond on the one hand with a sufficiently large X-ray fluorescence to the incident primary radiation and the emitted X-ray lines on the other hand in the material of the material sample 5 a particularly significant absorption with the simplest possible functional Ab-. dependence on the basis weight of the material sample with as little dependence as possible on the material composition of the material sample.
  • the advantageous properties of a radiation converter can also be used in a measuring device that is constructed in a scattering geometry, especially when the radiation converter also performs a combined additional function as a guide for the material sample.
  • the scattering geometry has some important advantages over a transmission geometry. Because of the higher photon energies that can be used in this case, this method is far less sensitive to the material composition of the material sample at a simultaneously very large measuring range in the basis weight measurement.
  • the radiation converter only for the exact guidance of the material web and to shield the radiation from the material sample not scattered or not absorbed radiation and use it as a beam catcher.
  • the radiation converter can also be designed in the form of a base or a vessel for conveying fluids or liquids.
  • the radiation proceeding from here in the direction of the detector arrangement must either be filtered or detected by energy-dispersive detection of the radiation in the detector arrangement or by subtraction of the constant signal intensity caused by it Measuring signal to be separated on the data level.
  • a mixture of these three methods is carried out.
  • the radiation-converting property of the invention Guide If the incident radiation is converted appropriately, for example, the average photon energy greatly reduced, it can be eliminated in a much simpler and clear way, for example by one or more filter devices.
  • the detector arrangement 30 in the measuring head 10 is designed as an energy-selective multi-channel detector arrangement. Such a detector arrangement registers the count rates of the incident photons of the secondary radiation as a function of the energy amount of the incoming photon.
  • the material properties of the primary X-ray source 20 of the measuring head 10 overlap.
  • these individual contributions must be separated from one another. This can be done by different means, wherein several of the following procedures can be combined.
  • a calibrating empty measurement is carried out without a material sample and a device spectrum of the secondary radiation is recorded, which shows the influences of the primary X-ray source 10 and of the radiation converter 40.
  • the material sample added below adds the sample-specific structures of the X-ray spectrum to the material radiation to this device spectrum.
  • the now present X-ray spectrum is scaled and the previously recorded and stored device spectrum is subtracted from the measured spectrum. The result is now the X-ray spectrum of the material sample, which can now be further evaluated.
  • filter devices 80 inserted directly into the beam path, as shown by way of example in FIGS. 2a and 2b. Such a procedure is particularly advantageous. if the radiation converter is used primarily as a beam catcher located behind the material sample. The proportion of secondary radiation originating from the radiation converter can be separated from the material sample due to the low energy through filters from the weight-weight-relevant proportion.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for determining the weight per unit area and/or a chemical composition of an extracted material sample. The inventive method is characterized by the following steps: emitting primary radiation in the form of high-energy X-radiation from a primary X-ray source, absorbing the primary radiation by means of a radiation converter disposed behind the material sample, emitting secondary radiation in the form of low-energy X-radiation by exciting the radiation converter, transmitting and scattering the secondary radiation by the material sample, detecting and evaluating the secondary radiation transmitted and scattered by the material sample by means of a detector system. A system for determining a weight per unit area and/or a chemical composition of an extracted material sample (5) is characterized by a measuring head (10) arranged in front of a first side of the material sample. Said measuring head comprises a primary X-ray source (20) directed onto the material sample and a detector system (30) directed onto the material sample and a radiation converter (40) arranged behind the material sample at a fixed distance to the measuring head.

Description

Verfahren und Anordnung zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe Method and arrangement for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anordnung hierfür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample according to the preamble of claim 1 and an arrangement therefor according to the preamble of claim 6.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, im Rahmen eines Fertigungsprozesses geförderte Materialproben mit Röntgenstrahlung zu beaufschlagen und aus einer Messung der materialspezifischen Röntgenabsorption oder -reflexion das Flächengewicht der Materialproben, insbesondere von Bahnen oder Einzelteilen auf einem Fließband, zu bestimmen.It is known from the prior art to apply X-ray radiation to material samples conveyed in the course of a production process and to determine the basis weight of the material samples, in particular of webs or individual parts on a production line, from a measurement of the material-specific X-ray absorption or reflection.
Die geprüfte Materialprobe wird bei einer Reflexionsmessung einseitig an einem Sensor vorbeigeführt. Bei einer Messung in Transmission durchläuft die Materialprobe einen Messspalt zwischen zwei zu einer Sensoreinheit gehörenden Messköpfen. Die erste Vorgehensweise nutzt zur Flächengewichtsbestimmung den von dem zu messenden Material gestreuten Strahlungsanteil, während die zweite Methode hierzu den vom Material durchgelassenen und nicht absorbierten Anteil der Strahlung verwendet.The tested material sample is guided past a sensor on one side during a reflection measurement. In a measurement in transmission, the material sample passes through a measuring gap between two measuring heads belonging to a sensor unit. The first approach uses the proportion of radiation scattered by the material to be measured for basis weight determination, while the second method uses the proportion of radiation transmitted and not absorbed by the material.
In der EP 0 402 456 1 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der eine Strahlungsquelle und eine Detektoranordnung in einem einseitig über die Materialbahn geführtem Sensorkopf untergebracht sind. Der Sensorkopf beaufschlagt die Materialbahn mit Röntgenstrahlung, während die Detektoranordnung die vom Material zurückgestreute Röntgenstrahlung registriert und misst. Bei einer derartigen Anordnung besteht jedoch immer das Problem, dass Variationen des Abstandes zwischen Sensor und Materialbahn aufgrund fertigungsbedingter Vibrationen oder Flatterbewegungen zu unerwünschten Signalschwankungen und somit zu Messungenauigkeiten führen können. Weiterhin weist diese Messgeometrie die nachteilige Eigenschaft auf, dass bei der Messung von Materialien mit geringem Flächengewicht aufgrund der geringen Intensität der zurückgestreuten Strahlung eine hohe relative statistische Messunsicherheit in Kauf genommen werden muss.EP 0 402 456 1 describes a device in which a radiation source and a detector arrangement are accommodated in a sensor head guided on one side over the material web. The sensor head acts on the material web with X-radiation, while the detector arrangement registers and measures the X-radiation scattered back by the material. In such an arrangement, however, there is always the problem that variations in the distance between the sensor and the web due to production-related vibrations or flutter movements can lead to unwanted signal fluctuations and thus to measurement inaccuracies. Furthermore, this measurement geometry has the disadvantageous property that in the measurement of materials with a low basis weight due to the low intensity The backscattered radiation must be accepted in a high relative statistical uncertainty.
Dieses Problem tritt bei der Verwendung eines aus zwei gegenüberliegenden Messköpfen bestehenden Sensors nicht auf. Bei dieser Messgeometrie enthält der erste Messkopf die Strahlungsquelle der Röntgenstrahlung, während der zweite Messkopf die Detektoranordnung umfasst. Auch bei einer vergleichsweise mäßigen Absorption der Röntgenstrahlung bei dünnen Materialproben werden trotzdem hinreichend aussagekräftige Detektorsignale für eine ausreichende statistische Auswertung erreicht. Der Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch in dem hohen technischen Aufwand, der für die exakte Ausrichtung und gegenseitige Justierung der beiden Messköpfe erforderlich ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn diese mit Hilfe einer Traversiereinrich- tung über die laufende Warenbahn geführt werden sollen.This problem does not occur when using a sensor consisting of two opposing measuring heads. In this measuring geometry, the first measuring head contains the radiation source of the X-radiation, while the second measuring head comprises the detector arrangement. Even with a comparatively moderate absorption of the X-ray radiation in thin material samples nevertheless sufficiently meaningful detector signals are achieved for a sufficient statistical evaluation. The disadvantage of this arrangement, however, is the high technical complexity required for the exact alignment and mutual adjustment of the two measuring heads. This is the case, in particular, when they are to be guided over the moving material web with the aid of a traversing device.
Es besteht somit die Aufgabe, ein Verfahren zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe anzugeben, das die Nachteile beider aus dem Stand der Technik bekannten Messgeometrien möglichst minimiert und die Vorteile der genannten Geometrien kombiniert.It is therefore the object of specifying a method for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample, which minimizes the disadvantages of both known from the prior art measurement geometries and combines the advantages of said geometries.
Es besteht weiterhin die Aufgabe, eine Anordnung zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe anzugeben, die die Nachteile der genannten Messgeometrien weitgehend beseitigt, aufwandsarm in eine bereits bestehende Fertigungsanlage zu implementieren ist, und eine zuverlässige und exakte Flächengewichtsbestimmung, bzw. eine Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der geförderten Materialprobe unter großtechnischen Fertigungsbedingungen mit hohen Stück- oder Durchlaufzahlen gewährleistet.A further object is to provide an arrangement for determining a weight per unit area and / or a chemical composition of a conveyed material sample, which substantially eliminates the disadvantages of said measuring geometries, is to be implemented with little effort in an already existing production plant, and a reliable and exact basis weight determination, or Ensures a determination of the chemical composition of the material sample under large-scale production conditions with high piece or cycle numbers.
Hinsichtlich des Verfahrensaspektes wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung der Aufgabe hinsichtlich des Vorrichtungsaspektes wird mit einer Anordnung zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche enthalten zweckmäßige bzw. vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Anordnung.With regard to the method aspect, this object is achieved with a method for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample having the features of claim 1. The solution of the problem with respect to the device aspect is achieved with an arrangement for determining a basis weight and / or a chemical composition having the features of claim 6. The respective subclaims contain expedient or advantageous embodiments of the method or the arrangement according to the invention.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: Es wird eine Primärstrahlung in Form von Röntgenstrahlung aus einer primären Röntgenquelle emittiert. Die Primärstrahlung trifft auf die Materialprobe. Ein erster Teil der Primärstrahlung tritt ungestört durch die Materialprobe und trifft auf einen hinter der Materialprobe angeordneten Strahlungskonverter. Ein zweiter der Teil der auf die Materialprobe treffenden Primärstrahlung wird von der Materialprobe gestreut und diffus reflektiert. Dieser sekundäre Strahlungsanteil wird als Materialstrahlung bezeichnet. Sie wird in einer Detektoranordnung detektiert und ausgewertet. Der auf den Strahlungskonverter treffende Teil der Primärstrahlung wird ebenfalls diffus reflektiert oder im Strahlungskonverter absorbiert. Der von dem Strahlungskonverter diffus reflektierte Strahlungsanteil wird als Konverterstrahlung bezeichnet und tritt in Transmission durch die Materialprobe. Er wird ebenfalls in einer Detektoranordnung detektiert und ausgewertet.According to the invention, the method is characterized by the following method steps: A primary radiation in the form of X-ray radiation is emitted from a primary X-ray source. The primary radiation hits the material sample. A first part of the primary radiation passes undisturbed through the material sample and strikes a radiation converter arranged behind the material sample. A second of the part of the primary radiation striking the material sample is scattered by the material sample and diffusely reflected. This secondary radiation component is referred to as material radiation. It is detected and evaluated in a detector arrangement. The incident on the radiation converter part of the primary radiation is also diffusely reflected or absorbed in the radiation converter. The radiation component diffusely reflected by the radiation converter is called converter radiation and passes through the material sample in transmission. It is also detected and evaluated in a detector arrangement.
In dieser Anordnung stellt der Strahlungskonverter somit eine sekundäre Strahlungsquelle für eine Messung in der bekannten Transmissionsgeometrie dar. Faktisch handelt es sich jedoch, weil sich sowohl die primäre Röntgenquelle, als auch die Detektoranordnung auf einer Seite der Materialbahn befinden, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren allerdings um eine Messung mit einer einseitig angebrachten Messanordnung. Der Strahlungskonverter wirkt ähnlich wie ein Spiegel als eine nur passiv wirkende Röntgenquelle, die aufwandsarm in einer einfachen Weise hinter der Materialprobe befestigt werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird einerseits die einfach zu justierende einseitige Messgeometrie aus Strahlungsquelle und Detektoranordnung verwendet, andererseits aber faktisch in der gegenüber Abstandsschwankungen und Flatterbewegungen der Materialprobe unbeeinflussten Transmissionsgeometrie gemessen. Zudem bietet der Strahlungskonverter die Möglichkeit, das Spektrum der für den Messvorgang benutzten Sekundärstrahlung gezielt zu beeinflussen.In this arrangement, the radiation converter thus constitutes a secondary radiation source for measurement in the known transmission geometry. In fact, however, because both the primary X-ray source and the detector arrangement are located on one side of the material web, in the method according to the invention, this is one Measurement with a single-sided measuring arrangement. Similar to a mirror, the radiation converter acts as an only passively acting X-ray source, which can be fixed in a simple manner behind the material sample in a simple manner. In the method according to the invention, on the one hand, the one-sided measuring geometry of radiation source and detector arrangement that is easy to adjust is used, but on the other hand actually measured in the transmission geometry, which is unaffected by distance fluctuations and fluttering movements of the material sample. In addition, the radiation converter offers the Possibility to influence the spectrum of the secondary radiation used for the measuring process.
Allgemein weist die Sekundärstrahlung Strahlungsanteile auf, die ein materialspezifisches charakteristisches Energiespektrum beinhalten. Es besteht daher die Möglichkeit für eine gezielte Messaufgabe den Strahlungskonverter aus einem Material auszuführen, dessen charakteristisches Energiespektrum besonders aufschlussreiche Detektorsignale erzeugt.In general, the secondary radiation has radiation components which contain a material-specific characteristic energy spectrum. It is therefore possible for a targeted measurement task to perform the radiation converter of a material whose characteristic energy spectrum generates particularly insightful detector signals.
Zweckmäßigerweise wird in der Detektoranordnung ein aus dem Einfluss der Materialprobe resultierender Materialstrahlungsanteil der Sekundärstrahlung von einem aus dem Einfluss des Strahlungskonverters resultierenden Konverterstrahlungsanteil absepariert.In the detector arrangement, a material radiation fraction of the secondary radiation resulting from the influence of the material sample is expediently separated from a converter radiation fraction resulting from the influence of the radiation converter.
Bei einer ersten zweckmäßigen Vorgehensweise wird die Separation des Materialstrahlungsanteils durch eine energieselektive Detektierung der Sekundärstrahlung in Verbindung mit einer nachfolgenden elektronischen Datenverarbeitung ausgeführt. Die Separation kann im einfachsten Fall eine Subtraktion des materialspezifischen Konverterstrahlungsanteils sein oder differenziertere Rechenverfahren umfassen, bei denen vorkommende Parameter durch vorherige Kalibrierungen bestimmt werden müssen.In a first expedient procedure, the separation of the material radiation fraction is carried out by an energy-selective detection of the secondary radiation in conjunction with a subsequent electronic data processing. In the simplest case, the separation can be a subtraction of the material-specific converter radiation component or comprise more differentiated calculation methods in which occurring parameters must be determined by previous calibrations.
Bei einer zweiten Vorgehensweise wird die Separation des Materialstrahlungsanteils durch eine in den Strahlengang eingeschobene, das materialspezifische Strahlungsspektrum des Strahlungskonverters absorbierende Filtereinrichtung ausgeführt. Die Filtereinrichtung sorgt dafür, dass der Konverterstrahlungsanteil nicht in die Detektoranordnung gelangt.In a second procedure, the separation of the material radiation fraction is performed by a filter device inserted into the beam path and absorbing the material-specific radiation spectrum of the radiation converter. The filter device ensures that the converter radiation component does not get into the detector arrangement.
Bei einer dritten Vorgehensweise wird die Separation von Konverter- und Materialstrahlungsanteil durch eine geeignete geometrische Anordnung zwischen primärer Röntgenquelle, Materialprobe, Strahlungskonverter und Detektoranordnung ausgeführt. Dabei ist Voraussetzung, dass die Streuzonen, Messflecke oder Strahlflecke, an denen die Primärstrahlung auf die Materialprobe trifft, örtlich hinreichend weit voneinander getrennt sind, damit nur einer von bei- den Strahlungsanteilen, d.h. der Materialstrahlungsanteil oder der Konverterstrahlungsanteil, im Erfassungsbereich der Detektoreinrichtung liegt. Es können auch zwei oder mehrere unabhängig voneinander arbeitende Detektoreinrichtungen verwendet werden, deren Erfassungsbereiche selektiv auf jeweils verschiedene Streuzonen ausgerichtet sind.In a third approach, the separation of converter and material radiation fraction is performed by a suitable geometric arrangement between primary X-ray source, material sample, radiation converter and detector array. It is a prerequisite that the scattering zones, measuring spots or beam spots at which the primary radiation strikes the material sample are spatially sufficiently separated from each other so that only one of them the radiation components, ie the material radiation component or the converter radiation component, is within the detection range of the detector device. It is also possible to use two or more independently operating detector devices whose detection ranges are selectively aligned with different scatter zones.
Eine Anordnung zur Bestimmung des Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe ist gekennzeichnet durch einen vor einer ersten Seite der Materialprobe angeordneten Messkopf, enthaltend eine auf die Materialprobe gerichtete primäre Röntgenquelle und eine auf die Materialprobe gerichtete Detektoranordnung sowie einen hinter der Materialprobe in einem festen Abstand bezüglich des Messkopfes angeordneten Strahlungskonverter.An arrangement for determining the weight per unit area and / or a chemical composition of a conveyed material sample is characterized by a measuring head arranged in front of a first side of the material sample, comprising a primary X-ray source directed onto the material sample and a detector arrangement directed towards the material sample and one behind the material sample in one fixed distance with respect to the measuring head arranged radiation converter.
Der Strahlungskonverter weist in Strahlausbreitungsrichtung zweckmäßigerweise eine Dicke auf, die mindestens einige Halbwertsdicken der für das Material des Strahlungskonverters charakteristischen Röntgenstrahlung umfasst. Dadurch wird einerseits die Anregung des Strahlungskonverters und die Erzeugung der Sekundärstrahlung aus der Primärstrahlung intensiviert und darüber hinaus eine höhere Abschirmwirkung des Strahlungskonverters für den dahinter liegenden Raumbereich erreicht.In the beam propagation direction, the radiation converter expediently has a thickness which comprises at least some half-value thicknesses of the X-radiation characteristic of the material of the radiation converter. As a result, on the one hand, the excitation of the radiation converter and the generation of the secondary radiation from the primary radiation is intensified and, moreover, a higher shielding effect of the radiation converter for the spatial region behind it is achieved.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Strahlungskonverter als eine Leitwalze und/oder eine Leitunterlage zur Führung der Materialprobe ausgebildet. Der Strahlungskonverter dient bei dieser Ausführungsform als zusätzliches Führungsmittel bei der Förderung der Materialprobe und als abschirmendes Mittel des Strahlenschutzes. Er ist dabei zweckmäßigerweise aus einem Material ausgebildet, dessen chemische Elemente Ordnungszahlen zwischen 20 und 40 aufweisen. Dadurch kann der Konverterstrahlungsanteil, der zum großen Teil aus charakteristischer Röntgenstrahlung besteht, einfach absepariert werden.In an advantageous embodiment, the radiation converter is designed as a guide roller and / or a guide pad for guiding the material sample. The radiation converter serves in this embodiment as an additional guide means in the promotion of the material sample and as a shielding agent of radiation protection. He is expediently formed of a material whose chemical elements have atomic numbers between 20 and 40. As a result, the converter radiation component, which largely consists of characteristic X-radiation, can be easily separated.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Strahlungskonverter beweglich montiert und einer traversierenden Bewegung des Messkopfes nachführbar angeordnet. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich der Strahlungskonverter hinter der Materialprobe in Verbindung mit einer Bewegung des Messkopfes vor der Materialprobe, wobei die relative Lage zwischen Messkopf und Strahlungskonverter unverändert bleibt. Bei dieser Ausführungsform braucht der Strahlungskonverter nicht als großflächige und damit materialintensive Unterlage der Materialprobe ausgeführt zu sein, sondern kann als ein relativ kleines Bauteil hinter der Materialprobe angeordnet werden.In a further embodiment, the radiation converter is movably mounted and traceable a traversing movement of the measuring head arranged. In this embodiment, the radiation converter moves behind the material sample in connection with a movement of the measuring head in front of the material sample, wherein the relative position between the measuring head and the radiation converter remains unchanged. In this embodiment, the radiation converter need not be designed as a large-area and thus material-intensive pad of the material sample, but can be arranged as a relatively small component behind the material sample.
Der Messkopf, insbesondere die Detektoranordnung innerhalb des Messkopfes, weist vorteilhafterweise eine Filtereinrichtung zum Ausblenden materialcharakteristischer Streustrahlungsanteile des Strahlungskonverters auf.The measuring head, in particular the detector arrangement within the measuring head, advantageously has a filter device for masking out material-scattered radiation components of the radiation converter.
Die Detektoranordnung selbst ist bei einer Ausführungsform als eine energieselektive Mehrkanaldetektoranordnung ausgebildet. Eine derartige Detektoranordnung ist zum Erfassen eines Röntgenspektrums ausgelegt und daher auch für eine Elementanalyse der Materialprobe geeignet.The detector arrangement itself is in one embodiment designed as an energy-selective multi-channel detector arrangement. Such a detector arrangement is designed for detecting an X-ray spectrum and therefore also suitable for elemental analysis of the material sample.
Weiterhin weist die Anordnung zweckmäßigerweise eine der Detektoranordnung, insbesondere der Mehrkanaldetektoranordnung, nachgeschaltete Auswerteeinheit mit Mitteln zur Nachbearbeitung des detektierten Sekundär- strahlungssignals, insbesondere einer Subtraktion des für den Strahlungskonverter materialspezifischen Sekundärstrahlungsspektrums oder zur Subtraktion eines zeitlich konstanten Sekundärstrahlungsanteils auf. Dadurch können die erwähnten Konverterstrahlungsanteile bzw. sonstige Signaloffsets durch eine Nachbearbeitung des Detektorsignals absepariert bzw. heraussubtrahiert werden.Furthermore, the arrangement expediently has one of the detector arrangement, in particular the multichannel detector arrangement, downstream evaluation unit with means for post-processing of the detected secondary radiation signal, in particular a subtraction of the material specific for the radiation converter secondary radiation spectrum or for subtracting a temporally constant secondary radiation component. As a result, the mentioned converter radiation components or other signal offsets can be separated or subtracted out by a post-processing of the detector signal.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dienen die Figuren Ia bis 3. Es werden für gleiche bzw. gleich wirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet.The inventive method and the arrangement according to the invention will be explained in more detail with reference to embodiments. For clarity, the figures serve Ia to 3. It will be used for the same or equivalent parts the same reference numerals.
Im einzelnen zeigt: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Strahlungskomponenten,In detail shows: 1 is a schematic diagram of the radiation components according to the invention,
Fig. 2a einen beispielhaften Messkopf in Verbindung mit einer Materialprobe und einem fest installierten, als Materialauflage dienenden Strahlungskonverter,2a shows an exemplary measuring head in conjunction with a material sample and a permanently installed, serving as a material support radiation converter,
Fig. 2b einen Messkopf in Verbindung mit einer Materialprobe und einem beweglichen, an einer gemeinsamen Traversiereinrichtung befestigten Strahlungskonverter,2b shows a measuring head in conjunction with a material sample and a movable, mounted on a common traversing device radiation converter,
Fig. 3 einen Messkopf in Verbindung mit einem Strahlungskonverter als Bestandteil einer Transportwalze.3 shows a measuring head in conjunction with a radiation converter as part of a transport roller.
Fig. 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung die für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlichen Strahlungskomponenten. Eine energiereiche Primärstrahlung 21, die aus einer einzigen Primärstrahlungskomponente P besteht, fällt auf eine Materialprobe 5. Die Primärstrahlung wird an der Materialprobe gestreut und erzeugt bei diesem ersten Streuvorgang eine erste Materialstrahlungskomponente M. Weiterhin durchdringt die Primärstrahlung die Materialprobe und fällt auf einen hinter der Materialprobe angeordneten Strahlungskonverter 40. Die Primärstrahlung wird an dem Strahlungskonverter 40 absorbiert und gestreut. Die dabei erzeugte Konverterstrahlung K trifft rückwärtig auf die Materialprobe 5 und erzeugt beim Durchtritt durch die Materialprobe eine zweite Materialstrahlungskomponente M'. Die erste Materialstrahlungskomponente M und die zweite Materialstrahlungskomponente M' bilden zusammen die Sekundärstrahlung 31, die von einer hier nicht gezeigten Detektoranordnung wie im folgenden beschrieben detektiert wird.Fig. 1 shows a schematic representation of the essential for the inventive method radiation components. A high-energy primary radiation 21, which consists of a single primary radiation component P, falls on a material sample 5. The primary radiation is scattered on the material sample and generates in this first scattering process a first material radiation component M. Furthermore, the primary radiation penetrates the material sample and falls on one behind the material sample arranged radiation converter 40. The primary radiation is absorbed at the radiation converter 40 and scattered. The converter radiation K generated in the process hits the material sample 5 at the rear and generates a second material radiation component M 'as it passes through the material sample. The first material radiation component M and the second material radiation component M 'together form the secondary radiation 31, which is detected by a detector arrangement, not shown here, as described below.
Fig. 2a zeigt eine Materialprobe 5 in Verbindung mit einem Messkopf 10. Die Materialprobe kann sowohl eine endlose kontinuierlich überprüfte Materialbahn, beispielsweise eine textile-oder Papierbahn, eine Kunststoff- oder Metallfolie oder dergleichen Endlos-Materialbahn, als auch eine Folge einzelner geförderter Werkstücke sein. Die Materialprobe 5 wird an einem Messkopf 10 vorbei geführt, der innerhalb eines abschirmenden Gehäuses 11 mit einem Ein- und Austrittsfenster 15 eine primäre Röntgenquelle 20 aufweist, die hochenergetische Röntgenstrahlung in Form von Primärstrahlung 21 emittiert. Das Ein- und Austrittsfenster kann sowohl ein einzelnes großes Fenster, als auch eine mehrteilige Öffnung sein. Vorteilhaft ist eine Ausbildung des Ein- und Austrittsfensters in Form einer Shutter-Blende.FIG. 2a shows a material sample 5 in conjunction with a measuring head 10. The material sample may be both an endless continuously checked material web, for example a textile or paper web, a plastic or metal foil or the like endless web, as well as a sequence of individual conveyed workpieces , The material sample 5 is guided past a measuring head 10, which within a shielding housing 11 with a Entry and exit window 15 has a primary X-ray source 20 which emits high-energy X-radiation in the form of primary radiation 21. The entrance and exit windows can be both a single large window, as well as a multi-part opening. An advantageous embodiment of the inlet and outlet windows in the form of a shutter aperture.
Die Emission der Primärstrahlung erfolgt in Richtung der Materialprobe 5. Weiterhin enthält der Messkopf 10 eine Detektoranordnung 30, die die aus der Richtung der Materialprobe 5 eintreffende Sekundärstrahlung 31 für eine spätere Auswertung detektiert. Die hochenergetische Primärstrahlung 21 wird in einem hinter der Materialprobe 5 angeordneten Strahlungskonverter 40 sowie durch die Materialprobe selbst durch innere Absorptions-, Streu- und Anregungsprozesse in die niederenergetische Sekundärstrahlung 31 überführt. Die Sekundärstrahlung 31 bildet die eigentliche Messstrahlung zur Bestimmung des Flächengewichtes bzw. der chemischen Zusammensetzung der Materialprobe 5. Als primäre Röntgenquelle 20 können die üblichen Röntgenquellen zur Erzeugung kontinuierlicher Röntgenbremsstrahlungen verwendet werden. Optional kann die primäre Röntgenquelle 20 mit Filtereinrichtungen zum Ausblenden des charakteristischen Röntgenspektrums des Kathodenmaterials der Röntgenquelle kombiniert werden.The emission of the primary radiation takes place in the direction of the material sample 5. Furthermore, the measuring head 10 contains a detector arrangement 30, which detects the incident from the direction of the material sample 5 secondary radiation 31 for later evaluation. The high-energy primary radiation 21 is converted into the low-energy secondary radiation 31 in a radiation converter 40 arranged behind the material sample 5 and by the material sample itself by internal absorption, scattering and excitation processes. The secondary radiation 31 forms the actual measuring radiation for determining the weight per unit area or the chemical composition of the material sample 5. As the primary X-ray source 20, the usual X-ray sources can be used for generating continuous X-ray brake radiation. Optionally, the primary X-ray source 20 may be combined with filtering means for masking the characteristic X-ray spectrum of the cathode material of the X-ray source.
Die Detektoreinrichtung 30 besteht je nach Erfordernis entweder aus einem einfachen Zählratendetektor, der nicht energieselektiv arbeitet, oder einem Mehrkanaldetektor für eine energieselektive Erfassung der Sekundärstrahlung 31 mit der Möglichkeit der Aufnahme eines Röntgenspektrums der durch die Materialprobe 5 beeinflussten Sekundärstrahlung.The detector device 30 consists, as required, of either a simple counting rate detector which does not operate in an energy-selective manner or a multi-channel detector for an energy-selective detection of the secondary radiation 31 with the possibility of recording an X-ray spectrum of the secondary radiation influenced by the material sample 5.
Der Strahlungskonverter 40 besteht im einfachsten Fall aus einer planparallelen Platte, deren Material durch die Primärstrahlung zu einer Röntgenfluores- zenz angeregt wird. Die Platte weist zweckmäßigerweise eine Dicke auf, die ein Vielfaches der die Eindringtiefe der Primärstrahlung 21 definierenden Halbwertsbreite der Röntgen-Intensität in dem Material des Strahlungskonverters beträgt. Damit bildet der Strahlungskonverter 40 gleichzeitig eine Ab- schirmvorrichtung für die Röntgenstrahlung gegenüber dem hinter dem Strahlungskonverter liegenden Raumbereich.In the simplest case, the radiation converter 40 consists of a plane-parallel plate whose material is excited by the primary radiation to form an X-ray fluorescence. The plate expediently has a thickness which is a multiple of the half-width of the X-ray intensity defining the penetration depth of the primary radiation 21 in the material of the radiation converter. At the same time, the radiation converter 40 forms a discharge. screen device for the X-ray radiation with respect to the region lying behind the radiation converter space.
Der Strahlungskonverter kann im einfachsten Fall als fest installierte Vorrichtung ausgeführt sein, die von der Primärstrahlung beschienen wird, und die den Bewegungsbereich des Messkopfes 10 vollständig überdeckt. In dieser Ausführung ist er auf der dem Sensor gegenüberliegenden Seite der Materialbahn als ein Bestandteil einer Materialauflage oder Leitunterlage 60 fest installiert.In the simplest case, the radiation converter can be embodied as a permanently installed device which is illuminated by the primary radiation and completely covers the range of movement of the measuring head 10. In this embodiment, it is permanently installed on the opposite side of the material web as a component of a material support or guide pad 60.
Der Strahlungskonverter kann wie in Fig. 2b gezeigt, aus Gründen einer materialsparenden Gestaltung des Konvertermaterials auch auf einer beweglichen, einer traversierenden Bewegung des Sensors folgenden und dem Sensor stets gegenüberstehenden Traversiereinrichtung 70 mit einem Traver- sierantrieb 71 montiert sein. In jedem Fall ist die relative Lage zwischen Messkopf 10 und Strahlungskonverter 40, insbesondere deren Abstand, jedoch fest und wird während des Messprozesses in der Regel unverändert beibehalten.As shown in FIG. 2b, the radiation converter may also be mounted on a movable traversing device 70 following a traversing movement of the sensor and always opposite the sensor for reasons of a material-saving design of the converter material, with a traversing drive 71. In any case, the relative position between the measuring head 10 and the radiation converter 40, in particular their distance, however, is fixed and is maintained unchanged during the measuring process as a rule.
Wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, ist es ebenfalls möglich, den Strahlungskonverter 40 als eine die Materialprobe 5 transportierende Leitwalze 50 oder als einen Teil der Leitwalze, z.B. als deren Mantelfläche, auszubilden. Zusätzlich zur Funktion der Strahlungsquelle erfüllt der Strahlungskonverter noch die Aufgabe eines Strahlfängers für die intensive hochenergetische Röntgenstrahlung der primären Röntgenquelle 20 und dient als Materialführungseinheit. Beide Zusatzeigenschaften sind für den technischen Aufbau der Anordnung zur Bestimmung des Flächengewichtes der Materialprobe bzw. zur Ermittlung ihrer chemischen Zusammensetzung von wichtiger vorteilhafter Bedeutung sowohl in Hinblick auf die Einhaltung der Strahlenschutzbestimmun- gen, als auch zur Gewährleistung einer gleichbleibenden und unveränderten Messgeometrie.As can be seen from Fig. 3, it is also possible to use the radiation converter 40 as a guide roller 50 transporting the material sample 5 or as part of the guide roller, e.g. as their lateral surface, form. In addition to the function of the radiation source, the radiation converter also fulfills the task of a beam catcher for the intensive high-energy X-ray radiation of the primary X-ray source 20 and serves as a material guide unit. Both additional properties are of great advantage for the technical structure of the arrangement for determining the weight per unit area of the material sample or for determining its chemical composition both with regard to compliance with radiation protection regulations and to ensure a constant and unchanged measuring geometry.
Für eine optimale Funktionsweise des Strahlungskonverters 40 ist die Auswahl eines geeigneten Materials von ausschlaggebender Bedeutung. In Abhängig- keit von der spektralen Energieverteilung der Röntgenphotonen in der Pri- märstrahlung 21 der primären Röntgenquelle muss das Material des Strahlungskonverters 40 zur effizienten Erzeugung niederenergetischer Photonen geeignet sein. Im einfachsten Fall besteht der Strahlungskonverter aus Stahl mit einer hinreichenden Dicke. Infolge der Anregung durch die hochenergetische Primärstrahlung werden die in der Platte enthaltenen Eisenatome zur Emission charakteristischer Röntgenlinien angeregt. Die Energie dieser Photonen beträgt 6.4 bzw. 7.0 keV.For optimal operation of the radiation converter 40, the selection of a suitable material is of crucial importance. Depending on From the spectral energy distribution of the X-ray photons in the primary radiation 21 of the primary X-ray source, the material of the radiation converter 40 must be suitable for the efficient generation of low-energy photons. In the simplest case, the radiation converter consists of steel with a sufficient thickness. As a result of the excitation by the high-energy primary radiation, the iron atoms contained in the plate are excited to emit characteristic X-ray lines. The energy of these photons is 6.4 and 7.0 keV, respectively.
Diese Röntgenenergien eignen sich aufgrund ihres Absorptionsverhaltens gut zur Duchführung von Flächengewichtsmessungen in Transmissionsgeometrie im Messbereich von bis zu ca. 300 g/m2 für Kohlenwasserstoffverbindungen, insbesondere Kunststoffbahnen oder -teile, textile Gewebe oder Papiermaterial. Sollen Flächengewichtsmessungen im Bereich von über 300 g/m2 ausgeführt werden, ist eine Messung in Streugeometrie vorteilhafter. Die aus der Konverterstrahlung resultierenden Fe-Röntgenlinien lassen sich hierbei durch Filtereinrichtungen gut von der Materialstrahlung separieren.Due to their absorption behavior, these x-ray energies are well suited to the determination of basis weight measurements in transmission geometry in the measurement range of up to about 300 g / m 2 for hydrocarbon compounds, in particular plastic sheets or parts, textile fabrics or paper material. If basis weight measurements in the range of more than 300 g / m 2 are to be carried out, a measurement in scattered geometry is more advantageous. The Fe x-ray lines resulting from the converter radiation can be easily separated from the material radiation by means of filter devices.
Für die Durchführung von Flächengewichtsmessungen in Transmissionsgeometrie genügt es, die Detektoranordnung 30 des Messkopfes 10 für eine einfache Zählratenmessung auszubilden. In diesem Fall wird die Detektoranordnung 30 zweckmäßigerweise auf die Detektierung der charakteristischen Röntgenlinien des Eisens eingerichtet und registriert die in einem Zeitintervall anfallende, durch die Materialprobe 5 beeinflusste fiächengewichtsabhängige Röntgenintensität.For the implementation of basis weight measurements in transmission geometry, it is sufficient to form the detector arrangement 30 of the measuring head 10 for a simple counting rate measurement. In this case, the detector arrangement 30 is expediently set up for the detection of the characteristic x-ray lines of the iron and registers the weight-average-dependent x-ray intensity arising in a time interval and influenced by the material sample 5.
Die Verwendung anderer Materialien für den Strahlungskonverter 40 hängt sowohl von der Energie der einfallenden Primärstrahlung 21, als auch vom Flächengewichtsbereich und der Materialzusammensetzung der zu messenden Materialprobe 5 ab. Zweckmäßigerweise werden diejenigen Materialien für den Strahlungskonverter ausgewählt, die einerseits mit einer hinreichend großen Röntgenfluoreszenz auf die einfallende Primärstrahlung ansprechen und deren emittierte Röntgenlinien andererseits im Material der Materialprobe 5 eine besonders deutliche Absorption mit einer möglichst einfachen funktionellen Ab- hängigkeit vom Flächengewicht der Materialprobe bei einer möglichst geringen Abhängigkeit von der stofflichen Zusammensetzung der Materialprobe zeigen.The use of other materials for the radiation converter 40 depends both on the energy of the incident primary radiation 21 and on the basis weight area and the material composition of the material sample 5 to be measured. Conveniently, those materials are selected for the radiation converter, which respond on the one hand with a sufficiently large X-ray fluorescence to the incident primary radiation and the emitted X-ray lines on the other hand in the material of the material sample 5 a particularly significant absorption with the simplest possible functional Ab-. dependence on the basis weight of the material sample with as little dependence as possible on the material composition of the material sample.
Die vorteilhaften Eigenschaften eines Strahlungskonverters können auch in einer Messeinrichtung genutzt werden, die in einer Streugeometrie aufgebaut ist, vor allem dann, wenn der Strahlungskonverter auch eine kombinierte Zusatzfunktion als Leitvorrichtung für die Materialprobe erfüllt. Die Streugeometrie weist gegenüber einer Transmissionsgeometrie einige wichtige Vorzüge auf. Aufgrund der höheren Photonenenergien, die hierbei verwendet werden können, ist diese Methode bei der Flächengewichtsmessung weitaus weniger empfindlich auf die stoffliche Zusammensetzung der Materialprobe bei einem gleichzeitig sehr großen Messbereich.The advantageous properties of a radiation converter can also be used in a measuring device that is constructed in a scattering geometry, especially when the radiation converter also performs a combined additional function as a guide for the material sample. The scattering geometry has some important advantages over a transmission geometry. Because of the higher photon energies that can be used in this case, this method is far less sensitive to the material composition of the material sample at a simultaneously very large measuring range in the basis weight measurement.
Abgesehen von der Sekundärstrahlung des Strahlungskonverters, bilden dessen Abschirmwirkung und Führungsfunktionen für die Materialprobe wichtige Zusatzfunktionen.Apart from the secondary radiation of the radiation converter, its shielding and guiding functions for the material sample form important additional functions.
Natürlich ist es auch möglich, den Strahlungskonverter lediglich zur exakten Führung der Materialbahn und zur Abschirmung der von der Materialprobe nicht gestreuten oder nicht absorbierten Strahlung zu benutzen und als Strahlfänger einzusetzen.Of course, it is also possible to use the radiation converter only for the exact guidance of the material web and to shield the radiation from the material sample not scattered or not absorbed radiation and use it as a beam catcher.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Strahlungskonverter auch in Form einer Unterlage oder eines Gefäßes zum Fördern von Fluiden oder Flüssigkeiten ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, the radiation converter can also be designed in the form of a base or a vessel for conveying fluids or liquids.
Liegt der Strahlfleck in diesem Fall auf der Leiteinrichtung im Erfassungsbereich der Detektoranordnung, muss die von hier in Richtung der Detektoranordnung abgehende Strahlung entweder gefiltert oder durch einen energie- dispersiven Nachweis der Strahlung in der Detektoranordnung oder durch Abzug der konstanten, durch sie hervorgerufenen Signalintensität vom eigentlichen Messsignal auf der Datenebene abgetrennt werden. In der Praxis wird eine Mischung dieser drei Verfahren ausgeführt. Von entscheidendem Vorteil ist dabei die erfindungsgemäße Strahlungskonvertierende Eigenschaft der Leiteinrichtung, Wird die auftreffende Strahlung in geeigneter Weise konvertiert, z.B. die mittlere Photonenenergie stark gesenkt, kann sie in wesentlich einfacherer und eindeutiger Weise beispielsweise durch eine oder mehrere Filtereinrichtungen eliminiert werden.If the beam spot in this case lies on the guide device in the detection range of the detector arrangement, the radiation proceeding from here in the direction of the detector arrangement must either be filtered or detected by energy-dispersive detection of the radiation in the detector arrangement or by subtraction of the constant signal intensity caused by it Measuring signal to be separated on the data level. In practice, a mixture of these three methods is carried out. Of decisive advantage is the radiation-converting property of the invention Guide, If the incident radiation is converted appropriately, for example, the average photon energy greatly reduced, it can be eliminated in a much simpler and clear way, for example by one or more filter devices.
Für eine Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Materialprobe ist die Detektierung eines Röntgenspektrums, insbesondere zur Aufnahme charakteristischer und elementtypischer Röntgenlinien, notwendig. In diesem Fall ist die Detektoranordnung 30 im Messkopf 10 als eine energieselektive mehr- kanalige Detektoranordnung ausgebildet. Eine derartige Detektoranordnung registriert die Zählraten der eintreffenden Photonen der Sekundärstrahlung in Abhängigkeit vom Energiebetrag des eintreffenden Photons.For a determination of the chemical composition of the material sample, the detection of an X-ray spectrum, in particular for recording characteristic and element typical X-ray lines, is necessary. In this case, the detector arrangement 30 in the measuring head 10 is designed as an energy-selective multi-channel detector arrangement. Such a detector arrangement registers the count rates of the incident photons of the secondary radiation as a function of the energy amount of the incoming photon.
Bei dem in der Detektoranordnung 30 erfassten Röntgenspektrum überlagern sich die Materialeigenschaften der primären Röntgenquelle 20 des Messkopfes 10, des Materials des Strahlungskonverters 40 sowie die der zu bestimmenden chemische Komponenten der Materialprobe 5. In dem Röntgenspektrum müssen diese einzelnen Beiträge voneinander absepariert werden. Dies kann mit unterschiedlichen Mitteln ausgeführt werden, wobei mehrere der im folgenden genannten Vorgehensweisen miteinander kombiniert werden können. Bei einem ersten Separationsverfahren wird eine kalibrierende Leermessung ohne Materialprobe ausgeführt und ein Gerätespektrum der Sekundärstrahlung aufgenommen, das die Einflüsse der primären Röntgenquelle 10 sowie des Strahlungskonverters 40 zeigt. Die nachfolgend eingefügte Materialprobe fügt diesem Gerätespektrum die probenspezifischen Strukturen des Röntgenspektrums der Materialstrahlung hinzu. Das nunmehr vorliegende Röntgenspektrum wird skaliert und das vorher aufgenommene und gespeicherte Gerätespektrum wird von dem gemessenen Spektrum subtrahiert. Als Ergebnis liegt nunmehr das Röntgenspektrum der Materialprobe vor, das nun weiter ausgewertet werden kann.In the X-ray spectrum detected in the detector arrangement 30, the material properties of the primary X-ray source 20 of the measuring head 10, the material of the radiation converter 40 and the chemical components of the material sample 5 overlap. In the X-ray spectrum, these individual contributions must be separated from one another. This can be done by different means, wherein several of the following procedures can be combined. In a first separation method, a calibrating empty measurement is carried out without a material sample and a device spectrum of the secondary radiation is recorded, which shows the influences of the primary X-ray source 10 and of the radiation converter 40. The material sample added below adds the sample-specific structures of the X-ray spectrum to the material radiation to this device spectrum. The now present X-ray spectrum is scaled and the previously recorded and stored device spectrum is subtracted from the measured spectrum. The result is now the X-ray spectrum of the material sample, which can now be further evaluated.
Weiterhin kann auch auf unmittelbar in den Strahlengang eingefügte Filtereinrichtungen 80 zurückgegriffen werden, wie in den Figuren 2a und 2b beispielhaft gezeigt. Eine derartige Vorgehensweise ist besonders dann vorteil- haft, wenn der Strahlungskonverter vornehmlich als hinter der Materialprobe angeordneter Strahlfänger verwendet wird. Der Anteil der Sekundärstrahlung, der vom Strahlungskonverter stammt, kann aufgrund der niedrigen Energie durch Filter vom flächengewichtsrelevanten Anteil aus der Materialprobe absepariert werden.Furthermore, it is also possible to resort to filter devices 80 inserted directly into the beam path, as shown by way of example in FIGS. 2a and 2b. Such a procedure is particularly advantageous. if the radiation converter is used primarily as a beam catcher located behind the material sample. The proportion of secondary radiation originating from the radiation converter can be separated from the material sample due to the low energy through filters from the weight-weight-relevant proportion.
Das Verfahren und die Anordnung zur Bestimmung des Flächengewichtes wurden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind Veränderungen an den gezeigten Ausführungsformen möglich, ohne den Grundgedanken des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Anordnung zu verlassen.The method and the arrangement for determining the basis weight were explained by means of exemplary embodiments. Further embodiments emerge from the subclaims. Within the scope of expert action, changes to the embodiments shown are possible without departing from the basic idea of the method or the arrangement according to the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
5 Materialprobe5 material sample
10 Messkopf10 measuring head
11 Gehäuse11 housing
15 Ein- und Austrittsfenster15 entrance and exit windows
20 primäre Röntgenquelle20 primary X-ray source
21 Primärstrahlung21 primary radiation
30 Detektoranordnung30 detector arrangement
31 Sekundärstrahlung 40 Strahlungskonverter 50 Leitwalze31 secondary radiation 40 radiation converter 50 guide roller
60 Leitunterlage60 control document
70 Traversiereinrichtung70 traversing device
71 Traversierantrieb 80 Filtereinrichtung 71 Traversing drive 80 Filter device

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:1. A method for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample, characterized by the following method steps:
- Emittieren von Primärstrahlung in Form hochenergetischer Röntgenstrahlung aus einer primären Röntgenquelle,Emitting primary radiation in the form of high-energy X-ray radiation from a primary X-ray source,
- Wechselwirkung der Primärstrahlung mit der Materialprobe und einem hinter der Materialprobe angeordneten StrahlungskonverterInteraction of the primary radiation with the material sample and a radiation converter arranged behind the material sample
- Emission von Sekundärstrahlung aus der Materialprobe in Form von Materialstrahlung,Emission of secondary radiation from the material sample in the form of material radiation,
- Emission von Sekundärstrahlung aus dem Strahlungskonverter in Form von Konverterstrahlung- Emission of secondary radiation from the radiation converter in the form of converter radiation
- Detektierung und Auswertung der durch die Materialprobe gestreuten Materialstrahlung und der durch die Materialprobe transmittierten Konverterstrahlung mit Hilfe einer Detektoranordnung.Detecting and evaluating the material radiation scattered by the material sample and the converter radiation transmitted through the material sample with the aid of a detector arrangement.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Detektoranordnung ein aus dem Einfluss der Materialprobe resultierender Materialstrahlungsanteil von einem aus dem Einfluss des Strahlungskonverters resultierenden und durch die Materialprobe beein- flussten Konverterstrahlungsanteils absepariert wird2. Method according to claim 1, characterized in that in the detector arrangement a material radiation fraction resulting from the influence of the material sample is separated off from a converter radiation component resulting from the influence of the radiation converter and influenced by the material sample
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Separation des Materialstrahlungsanteils durch eine energieselektive Detektierung der Sekundärstrahlung in Verbindung mit einer Subtraktion eines materialspezifischen Strahlungsspektrums des Strahlungskonverters ausgeführt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the separation of the material radiation component is performed by an energy-selective detection of the secondary radiation in conjunction with a subtraction of a material-specific radiation spectrum of the radiation converter.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Separation des Materialstrahlungsanteils durch eine in den Strahlengang eingeschobene, das materialspezifische Strahlungsspektrum des Strahlungskonverters absorbierende Filtereinrichtung ausgeführt wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the separation of the material radiation component is carried out by a filter device inserted into the beam path and absorbing the material-specific radiation spectrum of the radiation converter.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Separation des Materialstrahlungsanteils durch eine geeignete geometrische Anordnung zwischen primärer Röntgenquelle, Materialprobe, Strahlungskonverter und Detektoranordnung ausgeführt wird, wobei der Erfassungsbereich der Detektoranordnung selektiv für den Nachweis der Materialstrahlung einerseits bzw. der durch die Materialprobe be- einflussten Konverterstrahlung andererseits eingestellt werden kann.5. The method according to claim 2, characterized in that the separation of the material radiation component is carried out by a suitable geometric arrangement between primary X-ray source, material sample, radiation converter and detector array, wherein the detection range of the detector array selectively for the detection of the material radiation on the one hand or by the material sample On the other hand, the influence of converter radiation can be adjusted.
6. Anordnung zur Bestimmung eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe (5), gekennzeichnet durch6. Arrangement for determining a basis weight and / or a chemical composition of a conveyed material sample (5), characterized by
- einen vor einer ersten Seite der Materialprobe angeordneten Messkopf (10) enthaltend eine auf die Materialprobe gerichtete primäre Röntgenquelle (20) und eine auf die Materialprobe gerichtete Detektoranordnung (30) unda measuring head (10) arranged in front of a first side of the material sample and comprising a primary X-ray source (20) directed onto the material sample and a detector arrangement (30) directed onto the material sample and
- einen hinter der Materialprobe in einem festen Abstand bezüglich des Messkopfes angeordneten Strahlungskonverter (40).- A behind the material sample at a fixed distance with respect to the measuring head arranged radiation converter (40).
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungskonverter (40) aus einem Material ausgebildet ist, dessen chemische Elemente größere Ordnungszahlen als die in der Materialprobe vorhandenen chemischen Elemente aufweisen.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the radiation converter (40) is formed of a material whose chemical elements have larger atomic numbers than the chemical elements present in the material sample.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungskonverter (40) in Strahlausbreitungsrichtung eine Dicke aufweist, die mindestens einige Halbwertsdicken der für das Material des Strahlungskonverters charakteristischen Röntgenstrahlung umfasst. 8. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the radiation converter (40) in the beam propagation direction has a thickness which comprises at least some half-value thicknesses of the characteristic of the material of the radiation converter X-radiation.
9. Anordnung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass9. Arrangement according to claim 6 to 8, characterized in that
Strahlungskonverter (40) als eine Leitwalze (50) und/oder eine Leitunterlage (60) zur Führung der Materialprobe oder als Unterlage oder Gefäß zum Fördern von Fluiden oder Flüssigkeiten ausgebildet ist.Radiation converter (40) as a guide roller (50) and / or a guide pad (60) for guiding the sample of material or as a base or vessel for conveying fluids or liquids is formed.
10. Anordnung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungskonverter (40) beweglich montiert ist und einer traver- sierenden Bewegung des Messkopfes (10) nachführbar angeordnet ist.10. Arrangement according to claim 6 to 8, characterized in that the radiation converter (40) is movably mounted and a traversing movement of the measuring head (10) is arranged trackable.
11. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (10), insbesondere die Detektoranordnung (30), eine Filtereinrichtung (80) zum Ausblenden materialcharkteristischer Streustrahlungsanteile des Strahlungskonverters aufweist.11. Arrangement according to claim 6, characterized in that the measuring head (10), in particular the detector arrangement (30), has a filter device (80) for masking material-scattering scattered radiation components of the radiation converter.
12. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnung (30) eine energieselektive Mehrkanaldetektoranordnung ist.12. Arrangement according to claim 6, characterized in that the detector arrangement (30) is an energy-selective multi-channel detector arrangement.
13. Anordnung nach Anspruch 6 oder 12, gekennzeichnet durch eine der Detektoranordnung (30), insbesondere der Mehrkanaldetektoranordnung, nachgeschaltete Auswerteeinheit mit Mitteln zur Nachbearbeitung des detektierten Sekundärstrahlungssignals, insbesondere einer Subtraktion des für den Strahlungskonverter materialspezifischen Se- kundärstrahlungsspektrums oder zur Subtraktion eines zeitlich konstanten Sekundärstrahlungsanteils. 13. Arrangement according to claim 6 or 12, characterized by one of the detector arrangement (30), in particular the multi-channel detector, downstream evaluation with means for post-processing of the detected secondary radiation signal, in particular a subtraction of the radiation converter for the material-specific secondary radiation spectrum or for subtracting a temporally constant secondary radiation component ,
PCT/EP2006/061518 2005-05-03 2006-04-11 Method and system for determining a weight per unit area and/or a chemical composition of an extracted material sample WO2006125696A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005020679.4 2005-05-03
DE102005020679 2005-05-03
DE102005048644.4 2005-10-11
DE102005048644A DE102005048644A1 (en) 2005-05-03 2005-10-11 Surface weight or chemical composition determination procedure uses primary high energy X rays to generate secondary emission of material sample and converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006125696A1 true WO2006125696A1 (en) 2006-11-30

Family

ID=36588701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/061518 WO2006125696A1 (en) 2005-05-03 2006-04-11 Method and system for determining a weight per unit area and/or a chemical composition of an extracted material sample

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005048644A1 (en)
WO (1) WO2006125696A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022106207A1 (en) 2022-03-16 2023-09-21 Zap Systemkomponenten Gmbh & Co. Kg Arrangement for determining mass per unit area
DE202022101399U1 (en) 2022-03-16 2022-03-31 Zap Systemkomponenten Gmbh & Co. Kg Arrangement for determining the mass per unit area
CN114593700B (en) * 2022-03-18 2023-01-24 华中科技大学 Nano-structure scattered field calculation method for X-ray key size measurement

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1916180A1 (en) * 1968-04-03 1969-10-23 Valmet Oy Fa Transmitter for a measuring device for detecting properties of a paper web or the like. according to the fluorescence method
US4696023A (en) * 1982-12-01 1987-09-22 Robotest Oy Procedure and means for measuring with aid of an x-ray tube the distribution of fillers or equivalent in a web
US5162131A (en) * 1990-06-12 1992-11-10 Valmet Paper Machinery Inc. Method and equipment for measurement and regulation of quantity of coating
EP1076222A1 (en) * 1999-08-10 2001-02-14 Corus Aluminium Walzprodukte GmbH X-ray fluorescence measurement of aluminium sheet thickness

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1916180A1 (en) * 1968-04-03 1969-10-23 Valmet Oy Fa Transmitter for a measuring device for detecting properties of a paper web or the like. according to the fluorescence method
US4696023A (en) * 1982-12-01 1987-09-22 Robotest Oy Procedure and means for measuring with aid of an x-ray tube the distribution of fillers or equivalent in a web
US5162131A (en) * 1990-06-12 1992-11-10 Valmet Paper Machinery Inc. Method and equipment for measurement and regulation of quantity of coating
EP1076222A1 (en) * 1999-08-10 2001-02-14 Corus Aluminium Walzprodukte GmbH X-ray fluorescence measurement of aluminium sheet thickness

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005048644A1 (en) 2006-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006023309B4 (en) Method and device for detecting materials using fast neutrons and a continuous spectral x-ray beam
DE4215343A1 (en) Filter method for an X-ray system and arrangement for carrying out such a filter method
EP0311177A2 (en) System for examining a body with a radiance source
DE19954663A1 (en) Method and device for determining a material of a detected object
DE60003566T2 (en) X-RAY FLUORESCENCE SENSOR FOR METAL THICKNESS MEASUREMENT
DE2358237A1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE CONTENT OF AT LEAST ONE CHEMICAL ELEMENT IN A SUBSTANCE BY MEANS OF AN ELECTROMAGNETIC RADIATION MEASURING METHOD
DE112006001584T5 (en) Energy dissimilar litter imaging system
CH621275A5 (en)
DE1296829B (en) Methods and devices for determining the content of heavy elements in a sample by measuring its optically excited K alfa or K beta X-ray fluorescence lines
WO2006125696A1 (en) Method and system for determining a weight per unit area and/or a chemical composition of an extracted material sample
DE1798125A1 (en) Method and device for X-ray fluorescence measurement of a selected element with a higher atomic number in a coating on a base
DE3035929C2 (en) Device for determining the volume fractions of a multicomponent mixture by transmitting several gamma lines
DE3000602A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE TYPE OF TRANSPORTED MATERIAL
EP0217464A2 (en) Method for determining photoattenuation in a domain of a test object, and arrangement for carrying out the method
DE3101970C2 (en) Measuring head with a semiconductor detector element for the detection of X-rays and with a magnet arrangement for deflecting electrons
DE102009012233B4 (en) Device for minimizing positional measurement errors in a contactless mass determination
EP2217946B1 (en) Device for the online determination of the contents of a substance, and method for using such a device
EP1881319A1 (en) Device and method for measuring light dispersion
DE102005039642B3 (en) Collimator system for x-ray diffractometery, e.g. for luggage inspection, has primary collimator with ring-shaped opening, and secondary collimator with cylindrical- and conical-surface apertures
DE10048559A1 (en) Density and fill level determination apparatus for has analysis unit, which determines energy spectrum of secondary radiation, and control and evaluation unit, which carries out drift stabilization
DE3835629A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING DENSITY BY POSITRON SCREWING AND ANNIHILATION
DE10259696B4 (en) Device for measuring the thickness of thin layers
DE1673162A1 (en) Method and device for X-ray analysis
DE2426794A1 (en) DEVICE FOR RADIATION DETECTION AND METHOD OF DETERMINING THE PRESENCE OF AN ELEMENT OF INTEREST IN A SAMPLE
EP1450127B1 (en) Method and device to measure the thickness of the isolation in flat cables

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06725708

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1