JPS5915843A - 放射線構造解析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射線構造解析方法に関し、さらに詳しくは蓄
積性螢光体シートを利用する放射線構造解析方法に関す
る。

被検試料にＸ線あるいは電子線等の放射線を照射せしめ
、これにより得られる被検試料の回折像をＸ線写真フィ
ルムあるいはディフラクトメーターにより検出し、この
検出によって得られた回折像から被検試料の構造解析を
行ない、被検試料の結晶構造あるいは分子構造等の被検
試料の構造を決定する放射線構造解析方法が広く使用さ
れている。

しかしながら、Ｘ線写真フィルムは高価な銀が必要とさ
れるという経済的な問題があるとともに、Ｘ線写真フィ
ルムは感度が低く、例えば、微小結晶あるいは気体を検
査する場合にあっては、一定の黒化濃度を得るためには
場合によっては数日にも亘る長時間露出が要求される。

このような長時間の露出は単に測定時間が増大するとい
うだけでな（、その間の撮影条件が変化し、所望の回折
像を得られなくなるという問題が発生する恐れがある。

一方ディフラクトメーターを使用した場合は感度は高い
が装置が複雑がり大型になるという問題を有するととも
に、高分解能の回折像を得るには長時間を必要とする欠
点がある。

このような、従来の放射線構造解析方法の欠点を解消せ
しめようとしたものとして、特開昭５６−１０１５７５
号には放射線を被検試別に照射することにより得られる
回折像等を一旦熱螢光体からなる熱螢光体層に記録し、
その後回折像等が記録された熱螢光体層を炭酸ガスレー
ザ光などの赤外線で掃引するなどの方法で加熱して回折
像を熱螢光として放射せしめ、この熱螢光を光検出器に
より受光することにより前記回折像を検出する方法が提
案されている。この放射線検出方法は、熱螢光体を利用
したことにより確かに銀を使用することなく高感度に回
折像等の検出を行なうことができる。

しかしながら、この方法では熱線照射部分以外の熱螢光
体層にも熱伝等により熱が伝搬するので、熱線照射部分
以外の熱螢光体からも熱螢光が発せられるという問題が
生じ、そのために解像度の低下をもたらす。さらに、熱
螢光体層に熱を加えることは熱螢光体層あるいは熱螢光
体層を支持する支持体を劣化させるという問題もある。

このように熱螢光体を使用した上記放射線検出装置は実
用上非常に大きな問題を有している。

従って、本発明の目的は、Ｘ線写真フィルムあるいはデ
ィフラクトメーター等を使用する従来の放射線構造解析
方法および熱螢光体を利用する上記放射線検出装置にお
ける問題点を解消しうる放射線構造解析方法を提供する
ことにある。

本発明の放射線構造解析方法は放射線を被検試料に照射
し、これによって得られる前記被検試料の回折像を検出
し、この検出にょっ　３− て得られた回折像から前記被検試料の構造解析を行なう
放射線構造解析方法において、被検試料に放射線を照射
することにより得られる前記被検試料の回折線を光輝尿
性螢光体シートに照射して、この光輝尿性螢光体シート
に前記被検試料の回折像を蓄積記録せしめ、その後この
光輝尿性螢光体シートに励起光を走査して、前記回折像
を輝尽発光光に変換し、この輝尽発光光を光電的に読み
取ることにより、前記被検試別の回折像の検出を行なう
ことを特徴とする放射線構造解析方法である。

本発明において、光輝尿性螢光体とは放射線（Ｘ線、α
線、β線、γ線、電子線、中性子線、紫外線等）が照射
されたときこの放射線エネルギーの一部を吸収すること
ができ、かつその後可視光等の光エネルギーによる励起
によって（温度を上昇させなくても）蓄積エネルギーに
応じた発光量の輝尽発光光を発する性質を有する螢光体
のことをいう。

本発明によると、光輝尿性螢光体シートを　４− 用いたことにより、可視光等の励起光の照射により該シ
ートがほとんど加熱されることな（回折像を輝尽発光光
として放射せしめることができる。従って、熱螢光体を
用いた場合のように熱の伝導により励起光照射部分以外
の螢光体から輝尽発光光が放射されるという現象が生じ
ないので著しく解像度の高い回折像を得ることができる
。更に回折像を読みとる際に螢光体シートが劣化する恐
ｉれは全くない。また、光輝尿性螢光体シートは銀塩等
の高価な材料を必要とせず、他方、測定時においてはＸ
線写真フィルムと全（同様にして取扱うことができるの
で、従来、Ｘ線写真フィルムを利用した構造解析のため
の装置をそのまま利用できるという利点をも有する。さ
らに光輝尿性螢光体は一般の熱螢光体よりも高感度のも
のが多いので、短時間のＸ線照射でダイナミックレンジ
が広（とれるから回折強度比を求めるのに有利である。

さらに回折像を電気信号として得ることができるので、
この電気信号をデジタル信号に変換せしめれば、このデ
ジタル信号を利用して直接構造解析計算ができるという
利点も有する。

なお、本発明における被検試料の回折像の検出は、具体
的には、従来公知のデバイ・シェラ−法、回転結晶法、
振動結晶法、コツセル法、ワイゼンベルグ写真法、プリ
セツション法、ラウェ写真法、回折顕微法等を使用して
行なわれる。

本発明においては、励起光の波長領域と輝尽発光光の波
長領域とが重複しないことがＳ／Ｎを向上させるために
好ましく、かような関係を充足するように励起光源およ
び蓄積性螢光体を選択することが好ましい。具体的には
、励起光波長が４５０〜８００ｎｍ（特に５００〜７０
０　ｎｍ　）に、輝尽発光光の波長が３００〜５　Ｑ　
Ｑ　ｎｍになるようにすることが望ましい。

かかる条件を満足し、しかも熱螢光体よりも高感度を有
する光輝尽性螢光体としては、例えば、希土類元素付活
アルカリ土類金属フルオロハライド螢光体〔具体的には
、特開昭５５−１２１４３号公報に記載されている（　
Ｂａ　１−ｘ−ｙ　ｒＭｇ　、　Ｃａｐ（）　ＦＸ　：
　ａＥｕ　”　（但しＸはＣ１およびＢｒのうちの少な
くとも１つであり、ＸおよびｙはＯ＜ｘ＋ｙ≦０．６か
つｘｙ＼０であり、ａは１０−６≦ａ≦５Ｘ１０”であ
る）、　　特開昭５５−１２１４５号公報に記載されて
いる（Ｂａｔ−ｘ、Ｍ　ｘ　）　ＦＸ：　ｙＡ−（但し
ＭはＭｇ　、Ｃａ　、Ｓｒ　。

ＺｎおよびＣｄのうちの少なくとも１つ、ＸはＣ１，Ｂ
ｒおよび■のうちの少なくとも１つ、ＡハＥｕ、　Ｔｂ
５Ｃｅ、、Ｔｍ、　Ｄｙ、　Ｐｒ、　Ｈｏ１Ｎｄ　、　
ＹｂおよびＥｒのうちの少な（とも１つ、ｘ　ハｏ≦Ｘ
≦０．６、ｙは０≦ｙ≦０．２である）等〕；特開昭５
５−１２１４２号公報に記載されているＺｎＳ：Ｃｕ　
、　Ｐｂ　、　Ｂａ０−ｘＡ７２０３：Ｅｕ　（但し０
．８≦Ｘ≦１０）オヨヒＭＯ−ＸＳ１０２：Ａ（但シＭ
ｒ１はＭｇ、Ｃａ、５ｒ１Ｚｎ１ＣｄまたはＢａであり
、ＡはＣｅ、Ｔｂ、　Ｅｕ、Ｔｍ１Ｐｂ、’ｒ、６．Ｂ
ｉまたは鳩であり、Ｘは０．５≦Ｘ≦２．５である）；
特開昭５５−１２１４４号公報に記載されたＬｎＯＸ：
ｘＡ−（但しＬｎはＬａ　１Ｙ、　（３ｄおよびＬｕの
うちの少なくとも１つ、ＸはＣＩおよびＢｒのうちの少
なくとも１つ、ＡはＣｅおよびＴｂのうちの少なくとも
１つ、ＸはＯ（ｘ　（０，１である）；などが挙げられ
る。これらの内では好ましいのは希土類元素付活アルカ
リ土類金属フルオロハライド螢光体であるが、その中で
も具体例として示したバリウムフルオロハライド類が特
に輝尽性の発光が優れているので好ましい。

更には、バリウムフルオロハライド螢光体に特開昭５６
−２３８５号公報、同５６−２３８６号公報に開示され
る如く金属弗化物を添加したもの、あるいは特願昭５４
−１５０８７３号明細曹に開示される如（金属塩化物、
金属臭化物、金属沃化物の少なくとも一種を添加したも
のは、輝尽発光が更に改善され、好ましい。

また、特開昭５５−１６３５００号公報に開示される如
く前述の如き光輝尽性螢光体を用いて作成された光輝尽
性螢光体シートの螢光体層を顔料又は染料を用いて着色
すると、最終的に得られる画像の鮮鋭度が向上し、好ま
しい。

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は被検試料の回折像をラウェ法で撮影する様子を
示す概略図である。

放射線源１から放射されたＸ線、電子線等の放射線２は
被検試料３を照射する。被検試料３が放射線２の照射を
受けると、被検試料３からは適格子に対応した回折線４
が発生する。この回折線４は支持体５ａ、および光輝尽
性螢光体からなる螢光体層５ｂからなる光輝尽性螢光体
シート５上に照射される。光輝尽性螢光体シート５の螢
光体層５ｂは回折線４の放射線エネルギーを吸収し、被
検試料３の回折像が光輝尽性螢光体シートに蓄積記録さ
れる。このようにして光輝尽性螢光体シートに蓄積記録
された回折像は、次の様にして読取り、再生が↑テなわ
れる。

第２図は、光輝尿性螢光体シートに蓄積記録された回折
像の読取り、再生を行なう読取再生システムの一例を示
す概略図である。

レーザ光源１０（例えばＨｅ　−Ｎｅ　ｖ−ザー）から
発せられたレーザ光１１（例えば６４４ｎｍのＨｅ−Ｎ
ｅｖ−ブー光）はガルバノメーター等の光偏向器１２に
より光輝尽性螢光体シート５上に矢印Ｘ方向に一次元的
に偏向せしめられて入射する。他方、螢光体シート５は
矢印Ｙ方向に移送せしめられて副走査がなされ、その結
果、螢光体シート５の全面にわたってレーザ光が照射せ
しめられる。ここにレーザ光源１０は励起光の波長域が
光輝尽性螢光体からの輝尽発光光の波長域と重複しない
ように選択されている。このようにレーザ光１１が照射
せしめられると、螢光体シート５は蓄積記録されている
放射線エネルギーに比例する光量の輝尽発光光を発し、
この発光光は集光手段１４に入射する。この集光手段１
４は、例えば輝尽発光光の入射面を直線状になし、射出
面を円環状に形成した透明シートから作られる導光性シ
ートであってもよく、その入射面は螢光体シートの走査
線に対向するように隣接して配置され、一方、その射出
面はフ第１・マル等の光検出器１５の受光面に密着せし
められている。

上記の集光性シートはアクリル系樹脂等の透明熱可塑性
樹脂シートを加工してつ（られたもので、入射面より入
射した光がその内部を全反射しつつ射出面へ伝達される
ように構成されており、螢光体シート５からの輝尽発光
光は導光性シート１４内を導かれ、射出面から射出して
光検出器１５によって受光される。導光性シートの好ま
しい形状、材質等は特開昭５５−８７９７０号、同５６
−１１３９７号公報等に開示されている。光検出器１５
の受光面には、輝尽発光光の波長域の光のみを透過し、
励起光の波長域の光をカットするフィルターが貼着され
ており、輝尽発光光のみを検出しうるようになりでいる
。光検出器１５の出力　１１　− は増幅器１６で増幅されたのち光変調器２２に入力され
る。レーザ・ビーム２１は光変調器２２により変調せし
められ、走査ミラー２３によって写真フィルム等の感光
材料２０上を矢印Ｘ方向に走査される。この際、感光材
料２０はこの走査方向と垂直の方向（矢印Ｙ方向）に走
査と同期して移送せしめられているため、感光材料２０
上に被検試料の回折像が出力記録される。このようにし
て、得られた回折像を解析することにより被検試料の構
造解析を行なうことができる。

なお、回折像を上述のようにして可視像として出力させ
るのではなく、増幅器１６から出力された電気信号をデ
ジタル値に変換したのち、コンピュータ等に入力せしめ
ることにより、直接構造解析計算を行なうこともできる
。

以上、詳細に説明したように本発明は光輝尿性螢光体シ
ートを利用したことにより、回折像を高感度かつ高解像
に検出することがで　１２− きるとともに、構造解析を容易に行なうことができる等
の種々の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、被検試料の回折像を撮影する様子を示す概略
図、 第２図は、光輝尿性螢光体シートに蓄積記録された回折
像読取り、再生を行なう読取再生システムの一例を示す
概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射線を被検試料に照射し、これによって得られる前記
   被検試料の回折像を検出し、この検出によって得られた
   回折像から前記被検試料の構造解析を行なう放射線構造
   解析方法において被検試料に放射線を照射することによ
   り得られる前記被検試料の回折線を光輝尿性螢光体シー
   トに照射して前記被検試料の回折像を蓄積記録せしめ、
   その後この光輝尿性螢光体シートに励起光を走査して、
   前記回折像を輝尽発光光に変換し、この輝尽発光光を光
   電的に読み取ることにより、前記被検試料の回折像の検
   出を行なうことを特徴とする放射線構造解析方法。