JPH06186015A - コンプトン散乱線を利用した分析方法および分析装置ならびにコンプトン散乱線用の単色器 - Google Patents
コンプトン散乱線を利用した分析方法および分析装置ならびにコンプトン散乱線用の単色器Info
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- JPH06186015A JPH06186015A JP4354612A JP35461292A JPH06186015A JP H06186015 A JPH06186015 A JP H06186015A JP 4354612 A JP4354612 A JP 4354612A JP 35461292 A JP35461292 A JP 35461292A JP H06186015 A JPH06186015 A JP H06186015A
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンプトン散乱線を利用した分析方法におい
て、分析精度の向上を図る。 【構成】 散乱角φを所定角度に設定することで、試料
１０に入射した放射線Ｂ１の波長λS と上記散乱角φに
おいて生じるコンプトン散乱線ＢC の波長λC との間に
Ｋ吸収端を持つ元素を見い出す。この元素を含むフィル
タ３２を上記散乱角φにおいて生じるコンプトン散乱線
ＢC の光路に挿入してコンプトン散乱線ＢC を単色化す
る。
て、分析精度の向上を図る。 【構成】 散乱角φを所定角度に設定することで、試料
１０に入射した放射線Ｂ１の波長λS と上記散乱角φに
おいて生じるコンプトン散乱線ＢC の波長λC との間に
Ｋ吸収端を持つ元素を見い出す。この元素を含むフィル
タ３２を上記散乱角φにおいて生じるコンプトン散乱線
ＢC の光路に挿入してコンプトン散乱線ＢC を単色化す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンプトン散乱線を
利用した分析方法および分析装置や、単色器において、
散乱線から単色化したコンプトン散乱線を得る方法およ
び装置に関するものである。
利用した分析方法および分析装置や、単色器において、
散乱線から単色化したコンプトン散乱線を得る方法およ
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンプトン散乱線は、散乱線の一種で、
従来より分析に利用されている。たとえば、下地基板上
に塗装膜を有するカラー鋼板のような試料に、γ線など
の放射線を照射し、この放射線を受けた試料からのコン
プトン散乱線の強度に基づいて、塗装膜の付着量を測定
する方法が知られている（たとえば、特公昭６３−１９
００４号公報、特開昭６４−４１８１０号公報参照）。
ここで、散乱線には、コンプトン散乱線の他にトムソン
散乱線が含まれているので、散乱線から単色化したコン
プトン散乱線を得る必要がある。この単色化する方法と
して、従来は分光結晶を用いていた。
従来より分析に利用されている。たとえば、下地基板上
に塗装膜を有するカラー鋼板のような試料に、γ線など
の放射線を照射し、この放射線を受けた試料からのコン
プトン散乱線の強度に基づいて、塗装膜の付着量を測定
する方法が知られている（たとえば、特公昭６３−１９
００４号公報、特開昭６４−４１８１０号公報参照）。
ここで、散乱線には、コンプトン散乱線の他にトムソン
散乱線が含まれているので、散乱線から単色化したコン
プトン散乱線を得る必要がある。この単色化する方法と
して、従来は分光結晶を用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、分光結晶を用
いて単色化すると、得られるコンプトン散乱線の強度
が、たとえば1/1000程度まで減衰するので、電気ノイズ
などによる統計誤差が大きくなって、分析精度の低下を
招く。この発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたも
ので、強度の大きいコンプトン散乱線が得られる単色器
を提供して、分析精度の向上を図り得る分析方法および
分析装置を提供することを目的とする。
いて単色化すると、得られるコンプトン散乱線の強度
が、たとえば1/1000程度まで減衰するので、電気ノイズ
などによる統計誤差が大きくなって、分析精度の低下を
招く。この発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたも
ので、強度の大きいコンプトン散乱線が得られる単色器
を提供して、分析精度の向上を図り得る分析方法および
分析装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の分析方法は、散乱角を所定角度に設定す
ることで、試料に入射した放射線の波長と上記散乱角に
おいて生じるコンプトン散乱線の波長との間に吸収端を
持つ元素を見い出し、この元素を含むフィルタを上記散
乱角の光路に挿入してコンプトン散乱線を単色化する。
一方、この発明の分析装置および単色器は、所定角度に
設定された散乱角の光路にフィルタを配設したもので、
このフィルタには、放射線の波長（トムソン散乱線の波
長）と、上記散乱角において生じるコンプトン散乱線の
波長との間に吸収端を持つ元素が含まれている。
に、この発明の分析方法は、散乱角を所定角度に設定す
ることで、試料に入射した放射線の波長と上記散乱角に
おいて生じるコンプトン散乱線の波長との間に吸収端を
持つ元素を見い出し、この元素を含むフィルタを上記散
乱角の光路に挿入してコンプトン散乱線を単色化する。
一方、この発明の分析装置および単色器は、所定角度に
設定された散乱角の光路にフィルタを配設したもので、
このフィルタには、放射線の波長（トムソン散乱線の波
長）と、上記散乱角において生じるコンプトン散乱線の
波長との間に吸収端を持つ元素が含まれている。
【０００５】
【作用】つぎに、この発明の原理について説明する。図
２のように、原子Ａに放射線Ｂ１が衝突すると、原子Ａ
からは、その元素固有の蛍光Ｘ線の他に、コンプトン散
乱線ＢC およびトムソン散乱線ＢS が発生する。これら
の散乱線ＢC ，ＢS の波長には、下記の（１）式のよう
な関係がある。 Δλ＝λC −λS ＝0.0243(1-COSφ) …（１） 但し、λS ：トムソン散乱線の波長 （１０-10 ｍ） λC ：コンプトン散乱線の波長（１０-10 ｍ） φ ：散乱角（衝突によって粒子の進行方向が曲げられ
たときの角度）
２のように、原子Ａに放射線Ｂ１が衝突すると、原子Ａ
からは、その元素固有の蛍光Ｘ線の他に、コンプトン散
乱線ＢC およびトムソン散乱線ＢS が発生する。これら
の散乱線ＢC ，ＢS の波長には、下記の（１）式のよう
な関係がある。 Δλ＝λC −λS ＝0.0243(1-COSφ) …（１） 但し、λS ：トムソン散乱線の波長 （１０-10 ｍ） λC ：コンプトン散乱線の波長（１０-10 ｍ） φ ：散乱角（衝突によって粒子の進行方向が曲げられ
たときの角度）
【０００６】ここで、上記（１）式から分るように、ト
ムソン散乱線ＢS とコンプトン散乱線ＢC の波長差Δλ
は、一般に小さいので、従来は分解能の高い分光結晶を
用いて、単色化したコンプトン散乱線ＢC を得ていた。
ムソン散乱線ＢS とコンプトン散乱線ＢC の波長差Δλ
は、一般に小さいので、従来は分解能の高い分光結晶を
用いて、単色化したコンプトン散乱線ＢC を得ていた。
【０００７】しかし、上記（１）式から分るように、散
乱角φを大きく設定すれば、波長差Δλが大きくなる。
したがって、この発明者は、上記散乱角φを大きな所定
角度に設定すれば、図３のようにトムソン散乱線ＢS の
波長λS と、コンプトン散乱線ＢC の波長λC との間に
Ｋ吸収端λK を持つ元素を見い出せることを発見し、こ
の発明を完成した。
乱角φを大きく設定すれば、波長差Δλが大きくなる。
したがって、この発明者は、上記散乱角φを大きな所定
角度に設定すれば、図３のようにトムソン散乱線ＢS の
波長λS と、コンプトン散乱線ＢC の波長λC との間に
Ｋ吸収端λK を持つ元素を見い出せることを発見し、こ
の発明を完成した。
【０００８】この発明によれば、分光結晶ではなく、フ
ィルタを用いて、単色化した（トムソン散乱線を減衰さ
せた）コンプトン散乱線ＢC が得られるので、コンプト
ン散乱線ＢC の強度減衰が1/10程度の極めて小さい値と
なる。したがって、強度の大きいコンプトン散乱線ＢC
が得られるので、統計誤差が小さくなって、分析精度が
向上する。
ィルタを用いて、単色化した（トムソン散乱線を減衰さ
せた）コンプトン散乱線ＢC が得られるので、コンプト
ン散乱線ＢC の強度減衰が1/10程度の極めて小さい値と
なる。したがって、強度の大きいコンプトン散乱線ＢC
が得られるので、統計誤差が小さくなって、分析精度が
向上する。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にしたがっ
て説明する。図１において、被測定試料１０は、下地基
板１１上に塗装膜１４を有している。この被測定試料１
０は、たとえば連続的に移動している。この被測定試料
１０が移動している箇所の任意の一箇所には、付着量測
定装置２０が設けられている。
て説明する。図１において、被測定試料１０は、下地基
板１１上に塗装膜１４を有している。この被測定試料１
０は、たとえば連続的に移動している。この被測定試料
１０が移動している箇所の任意の一箇所には、付着量測
定装置２０が設けられている。
【００１０】付着量測定装置２０は、放射線源２１と、
測定器３０と、演算器２３とを備えている。放射線源２
１は、被測定試料１０の塗装膜１４の表面に放射線Ｂ１
を照射するもので、たとえば、Ｘ線管やアメリシウムの
放射性同位元素が用いられる。測定器３０は、平行光学
系３１、フィルタ３２、検出器３３および波高分析器３
４を備えており、放射線Ｂ１を受けた被測定試料１０か
らのコンプトン散乱線ＢC の強度を測定するものであ
る。
測定器３０と、演算器２３とを備えている。放射線源２
１は、被測定試料１０の塗装膜１４の表面に放射線Ｂ１
を照射するもので、たとえば、Ｘ線管やアメリシウムの
放射性同位元素が用いられる。測定器３０は、平行光学
系３１、フィルタ３２、検出器３３および波高分析器３
４を備えており、放射線Ｂ１を受けた被測定試料１０か
らのコンプトン散乱線ＢC の強度を測定するものであ
る。
【００１１】上記フィルタ３２は、後述する所定角度に
設定された散乱角φにおいて生じるコンプトン散乱線Ｂ
C の光路に挿入されている。この散乱角φは、図３のよ
うに、たとえばアメリシウム241 から発生するγ線（放
射線）Ｂ１の波長λS （トムソン散乱線ＢS の波長
λS ）と、所定角度に設定された散乱角φにおいて生じ
るコンプトン散乱線ＢC の波長λC との間にＫ吸収端λ
K を持つ元素が見い出せるように設定する。
設定された散乱角φにおいて生じるコンプトン散乱線Ｂ
C の光路に挿入されている。この散乱角φは、図３のよ
うに、たとえばアメリシウム241 から発生するγ線（放
射線）Ｂ１の波長λS （トムソン散乱線ＢS の波長
λS ）と、所定角度に設定された散乱角φにおいて生じ
るコンプトン散乱線ＢC の波長λC との間にＫ吸収端λ
K を持つ元素が見い出せるように設定する。
【００１２】今、散乱角φを140 °に設定した場合の、
コンプトン散乱線ＢC の波長λC は、下記の表１のよう
になり、放射線の波長（トムソン散乱線の波長）λ
S と、コンプトン散乱線ＢC の波長λC に基づいてフィ
ルタ３２（図１）を構成する元素が決定される。たとえ
ば、Ｍｏ−Ｋα線を励起用の放射線Ｂ１（図１）として
用いた場合には、イットリウムを主成分とするフィルタ
３２（図１）を用いる。
コンプトン散乱線ＢC の波長λC は、下記の表１のよう
になり、放射線の波長（トムソン散乱線の波長）λ
S と、コンプトン散乱線ＢC の波長λC に基づいてフィ
ルタ３２（図１）を構成する元素が決定される。たとえ
ば、Ｍｏ−Ｋα線を励起用の放射線Ｂ１（図１）として
用いた場合には、イットリウムを主成分とするフィルタ
３２（図１）を用いる。
【００１３】
【表１】
【００１４】上記散乱角φは、一般に、 100°〜 160°
程度に設定される。その理由は、散乱角φが100 °より
も小さいと、Δλ＝λC −λS が小さくなりすぎるから
であり、一方、散乱角φが160 °よりも大きいと、コン
プトン散乱線ＢC の強度低下が著しくなるからである。
程度に設定される。その理由は、散乱角φが100 °より
も小さいと、Δλ＝λC −λS が小さくなりすぎるから
であり、一方、散乱角φが160 °よりも大きいと、コン
プトン散乱線ＢC の強度低下が著しくなるからである。
【００１５】上記フィルタ３２は、被測定試料１０から
散乱した散乱線および蛍光Ｘ線のうち、コンプトン散乱
線ＢC および蛍光Ｘ線を通過させ、トムソン散乱線ＢS
の大部分または全部を吸収する厚さに設定されている。
フィルタ３２を通過したコンプトン散乱線ＢC は、検出
器３３に入射する。
散乱した散乱線および蛍光Ｘ線のうち、コンプトン散乱
線ＢC および蛍光Ｘ線を通過させ、トムソン散乱線ＢS
の大部分または全部を吸収する厚さに設定されている。
フィルタ３２を通過したコンプトン散乱線ＢC は、検出
器３３に入射する。
【００１６】上記検出器３３は、入射したコンプトン散
乱線ＢC を検出して、検出出力ｅ１として波高分析器３
４に出力する。この波高分析器３４は検出出力ｅ１から
コンプトン散乱線ＢC のエネルギに相当する所定の波高
のパルスのみをカウントして、コンプトン散乱線ＢC の
強度を測定信号ｃとして演算器２３に出力する。演算器
２３は、上記測定信号ｃを受けて、コンプトン散乱線Ｂ
C の強度に基づいて周知の方法で、塗装膜１４の付着量
を演算する。なお、塗装膜１４の下にメッキ被膜がある
場合には、このメッキ被膜から発生するコンプトン散乱
線ＢC の強度に対応する蛍光Ｘ線を測定し、減算するな
どの補正を行う。
乱線ＢC を検出して、検出出力ｅ１として波高分析器３
４に出力する。この波高分析器３４は検出出力ｅ１から
コンプトン散乱線ＢC のエネルギに相当する所定の波高
のパルスのみをカウントして、コンプトン散乱線ＢC の
強度を測定信号ｃとして演算器２３に出力する。演算器
２３は、上記測定信号ｃを受けて、コンプトン散乱線Ｂ
C の強度に基づいて周知の方法で、塗装膜１４の付着量
を演算する。なお、塗装膜１４の下にメッキ被膜がある
場合には、このメッキ被膜から発生するコンプトン散乱
線ＢC の強度に対応する蛍光Ｘ線を測定し、減算するな
どの補正を行う。
【００１７】上記構成においては、図３のトムソン散乱
線ＢS の波長λS と、コンプトン散乱線ＢC の波長λC
との間にＫ吸収端λK を有する元素を主成分とする図１
のフィルタ３２を用いて、トムソン散乱線ＢS の強度を
減衰させるから、コンプトン散乱線ＢC の強度減衰が分
光結晶を用いる場合よりも著しく小さくなる。したがっ
て、強度の大きいコンプトン散乱線ＢC が得られるの
で、分析精度が向上する。
線ＢS の波長λS と、コンプトン散乱線ＢC の波長λC
との間にＫ吸収端λK を有する元素を主成分とする図１
のフィルタ３２を用いて、トムソン散乱線ＢS の強度を
減衰させるから、コンプトン散乱線ＢC の強度減衰が分
光結晶を用いる場合よりも著しく小さくなる。したがっ
て、強度の大きいコンプトン散乱線ＢC が得られるの
で、分析精度が向上する。
【００１８】また、フィルタ３２は、一般に分光結晶に
比べ安価であるから、装置のコストダウンも図り得る。
比べ安価であるから、装置のコストダウンも図り得る。
【００１９】なお、上記実施例の場合、カラー鋼板につ
いて説明したが、この発明は、カラー鋼板以外の有機物
などの分析についても適用できる。また、この発明は、
かかる分析方法および装置としてだけでなく、単色器に
ついても適用される。
いて説明したが、この発明は、カラー鋼板以外の有機物
などの分析についても適用できる。また、この発明は、
かかる分析方法および装置としてだけでなく、単色器に
ついても適用される。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、分光結晶ではなくフィルタを用いてトムソン散乱線
を減衰させるので、得られるコンプトン散乱線の強度が
従来よりも著しく大きくなって、分析精度が向上すると
ともに、装置のコストダウンを図り得る。
ば、分光結晶ではなくフィルタを用いてトムソン散乱線
を減衰させるので、得られるコンプトン散乱線の強度が
従来よりも著しく大きくなって、分析精度が向上すると
ともに、装置のコストダウンを図り得る。
【図１】この発明の一実施例を示す分析装置の一例を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図２】コンプトン散乱線の発生状態を示す概念図であ
る。
る。
【図３】散乱線の波長と強度の関係を示す特性図であ
る。
る。
１０…試料、２１…放射線源、３２…フィルタ、Ｂ１…
放射線、ＢC …コンプトン散乱線、ＢS …トムソン散乱
線、φ…散乱角。
放射線、ＢC …コンプトン散乱線、ＢS …トムソン散乱
線、φ…散乱角。
Claims (3)
- 【請求項１】 試料に放射線を照射して、この放射線を
受けた試料からのコンプトン散乱線の強度に基づいて試
料の分析を行うコンプトン散乱線を利用した分析方法に
おいて、 散乱角を所定角度に設定することで、上記放射線の波長
と上記散乱角において生じるコンプトン散乱線の波長と
の間に吸収端を持つ元素を見い出し、 この元素を含むフィルタを上記散乱角において生じるコ
ンプトン散乱線の光路に挿入してコンプトン散乱線を単
色化することを特徴とするコンプトン散乱線を利用した
分析方法。 - 【請求項２】 試料に放射線を照射して、この放射線を
受けた試料からのコンプトン散乱線の強度に基づいて試
料の分析を行うコンプトン散乱線を利用した分析装置に
おいて、 所定角度に設定された散乱角において生じるコンプトン
散乱線の光路にフィルタが配設され、 このフィルタには、上記放射線の波長と上記散乱角にお
いて生じるコンプトン散乱線の波長との間に吸収端を持
つ元素が含まれていることを特徴とするコンプトン散乱
線を利用した分析装置。 - 【請求項３】 散乱線から単色化したコンプトン散乱線
を得るコンプトン散乱線の単色器において、 所定角度に設定された散乱角において生じるコンプトン
散乱線の光路にフィルタが配設され、 このフィルタには、トムソン散乱線の波長と上記散乱角
において生じるコンプトン散乱線の波長との間に吸収端
を持つ元素が含まれていることを特徴とするコンプトン
散乱線用の単色器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354612A JPH06186015A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | コンプトン散乱線を利用した分析方法および分析装置ならびにコンプトン散乱線用の単色器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354612A JPH06186015A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | コンプトン散乱線を利用した分析方法および分析装置ならびにコンプトン散乱線用の単色器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186015A true JPH06186015A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18438738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354612A Pending JPH06186015A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | コンプトン散乱線を利用した分析方法および分析装置ならびにコンプトン散乱線用の単色器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118401829A (zh) * | 2021-12-01 | 2024-07-26 | 株式会社理学 | 荧光x射线分析装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04355313A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-09 | Nkk Corp | 金属上塗膜の厚さ測定方法 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP4354612A patent/JPH06186015A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04355313A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-09 | Nkk Corp | 金属上塗膜の厚さ測定方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118401829A (zh) * | 2021-12-01 | 2024-07-26 | 株式会社理学 | 荧光x射线分析装置 |
| US12235229B2 (en) | 2021-12-01 | 2025-02-25 | Rigaku Corporation | X-ray fluorescence spectrometer |
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