JPH0153416B2 - - Google Patents
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- JPH0153416B2 JPH0153416B2 JP57042887A JP4288782A JPH0153416B2 JP H0153416 B2 JPH0153416 B2 JP H0153416B2 JP 57042887 A JP57042887 A JP 57042887A JP 4288782 A JP4288782 A JP 4288782A JP H0153416 B2 JPH0153416 B2 JP H0153416B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/223—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
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- G01N2223/076—X-ray fluorescence
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はX線、γ線などの放射線を利用して
元素分析を行う分析方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an analysis method for performing elemental analysis using radiation such as X-rays and γ-rays.
板、棒あるいは塊状の試験体において任意の横
断面について特定元素の分布状態を知る必要があ
る場合がある。例えば、使用により劣化した高炉
炉底カーボンレンガ内におけるZn、Kなどの分
布は劣化メカニズムの解明に有力な手掛りを与え
る。また、連続鋳片におけるMn、Sなどの分布
は中心偏析帯生成の解析に有用である。 There are cases where it is necessary to know the distribution state of a specific element in an arbitrary cross section of a plate, rod, or block-like test specimen. For example, the distribution of Zn, K, etc. in carbon bricks at the bottom of a blast furnace that have deteriorated due to use provides a powerful clue to elucidating the deterioration mechanism. Furthermore, the distribution of Mn, S, etc. in continuous slabs is useful for analyzing the formation of central segregation zones.
いくつかの横断面について特定元素の分布を知
れば、さらに試験体における元素の三次元分布を
得ることができ、上記のような解析を更に効果的
に進めることが可能である。 By knowing the distribution of specific elements in several cross sections, it is possible to further obtain the three-dimensional distribution of elements in the test specimen, and it is possible to proceed with the above-mentioned analysis more effectively.
従来では上記のような元素の三次元分布を得る
ことは困難であつた。任意の横断面については試
験体を薄くスライシングして分析を行うことがで
きる。しかし、試験体の材料によつては脆くてス
ライシングが困難であつたり、あるいはスライシ
ング時に切断面の破壊あるいは変質などが生じて
試験体内部の状態をそのまま保存できない場合も
ある。したがつて、このような試験体については
非破壊で任意の断面の元素分布を知ることが望ま
れる。 Conventionally, it has been difficult to obtain the three-dimensional distribution of elements as described above. For any cross section, the specimen can be sliced into thin slices for analysis. However, depending on the material of the test piece, it may be brittle and difficult to slice, or the cut surface may break or change in quality during slicing, making it impossible to preserve the internal state of the test piece as it is. Therefore, it is desirable to know the elemental distribution in any cross section of such test specimens in a non-destructive manner.
この発明は一般の放射線分析法における上記の
ような問題を解決するためになされたもので、試
験体を非破壊非接触で任意横断面について特定元
素の分布を得ることができる放射線分析法を提供
しようとするものである。 This invention was made to solve the above-mentioned problems in general radiation analysis methods, and provides a radiation analysis method that can obtain the distribution of specific elements in any cross section of a specimen in a non-destructive and non-contact manner. This is what I am trying to do.
この発明はX線透過型コンピユータ断層撮影
(医療用に多く用いられている)およびけい光X
線分析の技術を応用している。すなわち、第1の
発明では、まず細い放射線ビームを放射する放射
線源と放射線源に対向するようにして配置したX
線検出器との間に、放射線ビームが試験体の所要
の試験断面を通るようにして試験体を載置する。
線源として、X線発生装置あるいはγ線源が適当
である。X線発生装置の場合、管電圧は100〜数
百KV程度である。ピンホールを設けた鉛板など
の絞り装置により線源からの放射線を絞り、ビー
ム径を数mm以下とする。X線検出器として、比例
計数管、シンチレーシヨンカウンタ、半導体放射
線検出器などが用いられる。空間分解能を高かめ
るために、数mm以下の半導体検出器、たとえば
CdWO4(タングステン酸カドミウム)やBGO(酸
化ベリリウムゲルマニウム)などを用いることが
好ましい。放射線源と試験体および試験体とX線
検出器との間の距離は、試験体の大きさにもよる
がそれぞれ数〜数十cm程度である。 This invention is applicable to X-ray transmission computer tomography (often used for medical purposes) and fluorescent X-ray
Applying line analysis technology. That is, in the first invention, first, a radiation source that emits a narrow radiation beam and an X
The test specimen is placed between the test specimen and the radiation detector so that the radiation beam passes through the required test cross section of the specimen.
As a radiation source, an X-ray generator or a gamma-ray source is suitable. In the case of an X-ray generator, the tube voltage is about 100 to several hundred KV. The radiation from the source is constricted using a diaphragm device, such as a lead plate with pinholes, to reduce the beam diameter to a few millimeters or less. As the X-ray detector, a proportional counter, a scintillation counter, a semiconductor radiation detector, etc. are used. In order to increase spatial resolution, semiconductor detectors with a diameter of several mm or less, e.g.
It is preferable to use CdWO 4 (cadmium tungstate), BGO (beryllium germanium oxide), or the like. The distances between the radiation source and the test object and between the test object and the X-ray detector are approximately several to several tens of centimeters, respectively, depending on the size of the test object.
つぎに、放射線源とX線検出器とを一体として
直線的に移動させて放射線ビームにより前記試験
断面を走査し、走査方向に沿つた位置におけるけ
い光X線強度を前記特定波長について選択的に検
出する。そして、前記各位置における前記特定波
長のけい光X線強度をその位置とともにコンピユ
ータに記憶させる。この走査より、試験体が元素
分析しようとする位置で放射線源とX線検出器と
を結ぶ線により切断される。特定波長のけい光X
線を選択的に検出するには、マルチチヤンネルア
ナライザまたは分光器を利用する。 Next, the radiation source and the X-ray detector are linearly moved together to scan the test section with the radiation beam, and the fluorescence X-ray intensity at a position along the scanning direction is selectively measured for the specific wavelength. To detect. Then, the fluorescent X-ray intensity of the specific wavelength at each of the positions is stored in the computer together with the position. Through this scanning, the specimen is cut by a line connecting the radiation source and the X-ray detector at the position where elemental analysis is to be performed. Fluorescence X of a specific wavelength
To selectively detect lines, a multichannel analyzer or spectrometer is used.
上記のようにして一走査方向についての特定波
長のけい光X線検出が終了すると、放射線源とX
線検出器とを試験体の周りに回転して放射線ビー
ムによる走査方向を変える。ついで、前記走査、
走査方向に沿つた特定波長のけい光X線強度の検
出および検出したけい光X線強度のコンピユータ
へ記憶を少くとも3回繰返す。そして、各位置に
おける前記特定波長のけい光X線強度を前記コン
ピユータにおいて演算合成し、特定波長のけい光
X線に対応する元素の前記試験断面における分布
を求める。 When fluorescence X-ray detection of a specific wavelength in one scanning direction is completed as described above, the radiation source and
The radiation detector is rotated around the specimen to change the direction of scanning by the radiation beam. Then, the scanning,
The detection of the fluorescent X-ray intensity of a particular wavelength along the scanning direction and the storage of the detected fluorescent X-ray intensity in the computer are repeated at least three times. Then, the fluorescence X-ray intensity of the specific wavelength at each position is calculated and synthesized by the computer, and the distribution of elements corresponding to the fluorescence X-rays of the specific wavelength in the test cross section is determined.
第2の発明では、試験体の試験断面の全面にわ
たつて広がる放射線を放射する放射線源と放射線
源を中心とする円弧に沿い放射線源に対向するよ
うに配列した複数のX線検出器との間の中心に、
放射線が所要の試験断面を通るように試験体を載
置する。線源、X線検出器、放射線源と試験体お
よび試験体とX線検出器との間の距離などは、第
1の発明と同じである。放射線ビームの広がり方
は、扇形あるいは円錐状である。空間的分解能お
よび放射線防護の点から扇形が望ましい。配列す
るX線検出器の数は、数個から数百個程度であ
る。 In the second invention, a radiation source that emits radiation that spreads over the entire surface of the test cross section of the test object and a plurality of X-ray detectors that are arranged along an arc centered on the radiation source and facing the radiation source. In the center between
Place the specimen so that the radiation passes through the required test cross section. The radiation source, the X-ray detector, the distance between the radiation source and the specimen, the distance between the specimen and the X-ray detector, etc. are the same as in the first invention. The spread of the radiation beam is fan-shaped or conical. A fan shape is preferable from the point of view of spatial resolution and radiation protection. The number of X-ray detectors arranged ranges from several to several hundred.
上記操作に続いて、けい光X線強度の検出、コ
ンピユータへ記憶、X線検出方向の変更、これら
操作の繰返し、および各位置における特定波長の
けい光X線強度をコンピユータにおいて演算合成
を第1の発明と同様に行い、特定波長のけい光X
線に対応する元素の前記試験断面における分布を
求める。 Following the above operations, the fluorescence X-ray intensity is detected, stored in the computer, the X-ray detection direction is changed, these operations are repeated, and the fluorescence X-ray intensity of a specific wavelength at each position is calculated and synthesized by the computer. In the same way as the invention of
The distribution of the element corresponding to the line in the test section is determined.
第3の発明では、試験体の試験断面の全面にわ
たつて広がる放射線を放射する放射線源を内側に
含む円周に沿つて複数のX線検出器を配列し、試
験体を前記円周の中心に載置する。線源、X線検
出器、放射線源と試験体および試験体とX線検出
器との間の距離などは、第1の発明と同じであ
る。放射線ビームの広がり方は、扇形あるいは円
錐状である。空間的分解能および放射線防護の点
から扇形が望ましい。配列するX線検出器の数
は、数十個から数百個程度である。 In the third invention, a plurality of X-ray detectors are arranged along a circumference that includes a radiation source that emits radiation that spreads over the entire surface of the test cross section of the test object, and the test object is placed at the center of the circumference. Place it on. The radiation source, the X-ray detector, the distance between the radiation source and the specimen, the distance between the specimen and the X-ray detector, etc. are the same as in the first invention. The spread of the radiation beam is fan-shaped or conical. A fan shape is preferable from the point of view of spatial resolution and radiation protection. The number of X-ray detectors arranged is about several tens to several hundreds.
上記操作に続いて、けい光X線強度の検出、コ
ンピユータへ記憶、X線検出方向の変更、これら
操作の繰返し、および各位置における特定波長の
けい光X線強度をコンピユータにおいて演算合成
を第1の発明と同様に行い、特定波長のけい光X
線に対応する元素の前記試験断面における分布を
求める。 Following the above operations, the fluorescence X-ray intensity is detected, stored in the computer, the X-ray detection direction is changed, these operations are repeated, and the fluorescence X-ray intensity of a specific wavelength at each position is calculated and synthesized by the computer. In the same way as the invention of
The distribution of the element corresponding to the line in the test section is determined.
上記のようにこの発明の放射線分析法では試験
体を非破壊、非接触で任意の横断面について特定
元素の分布を求めることができる。したがつて、
前記のようにスライシングが困難な材料であつて
も、所要の横断面について定量分析を行なうこと
ができる。また、複数の横断面について元素の分
布を得れば、元素の三次元分布を得ることも可能
である。 As described above, in the radiation analysis method of the present invention, the distribution of a specific element can be determined in any cross section of the specimen in a non-destructive and non-contact manner. Therefore,
Even with materials that are difficult to slice as described above, quantitative analysis can be performed on the required cross section. Moreover, if the distribution of elements is obtained for a plurality of cross sections, it is also possible to obtain a three-dimensional distribution of the elements.
この発明では、特定波長のけい光X線の検出に
波長分散方式およびエネルギ分散方式のいずれを
用いてもよい。また、検出する元素は1種または
2種以上であつてもよい。さらに、特定元素の分
布は画像再生装置に図形で表示してもよく、ある
いは分布を数値で示すようにし、プリンタでその
数値を打ち出すようにしてもよい。 In the present invention, either a wavelength dispersion method or an energy dispersion method may be used to detect fluorescent X-rays of a specific wavelength. Moreover, the number of elements to be detected may be one or two or more. Furthermore, the distribution of a specific element may be displayed graphically on an image reproducing device, or the distribution may be shown numerically and the numerical values printed out using a printer.
以下、エネルギ分散方式によりカーボンレンガ
内のZnの分布を、X線源を放射線源として利用
して求める場合を例としてこの発明を詳細に説明
する。 The present invention will be described in detail below, taking as an example a case where the distribution of Zn in a carbon brick is determined by an energy dispersion method using an X-ray source as a radiation source.
第1図はカーボンレンガ1(高炉炉底用耐火レ
ンガ)の横断面2をこの発明の方法により分析し
ている状態を示す略図である。図面に示すよう
に、X線管12より細いビーム状のX線14が放
射される。X線管12に対向するようにしてX線
半導体検出器16が配置されており、けい光X線
ビーム15を検出する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section 2 of a carbon brick 1 (refractory brick for the bottom of a blast furnace) being analyzed by the method of the present invention. As shown in the drawing, a narrow beam of X-rays 14 is emitted from the X-ray tube 12. An X-ray semiconductor detector 16 is arranged to face the X-ray tube 12 and detects the fluorescent X-ray beam 15.
レンガ1の横断面2についてZnの分布を得る
には、まずビーム14が目的とする横断面2を通
るようにしてX線管12と検出器16との直線5
に沿つて一体として移動させる。そして、この移
動中に検出器16でレンガ1より放射されるけい
光X線15を検出する。 To obtain the distribution of Zn on the cross section 2 of the brick 1, first, the beam 14 passes through the intended cross section 2, and the straight line 5 between the X-ray tube 12 and the detector 16 is
move as a unit along the During this movement, the detector 16 detects the fluorescent X-rays 15 emitted from the brick 1.
けい光X線15の検出値aは第2図に示すよう
に増幅器21およびマルチチヤンネルアナライザ
22を経てコンピユータ25のバツフアメモリ2
6に入力される。マルチチヤンネルアナライザ2
2において、検出器16により検出されたけい光
X線のうち特定のX線(この例ではZnの固有X
線Kα1:1.435Å)が選別される。そして、この
ようにして検出された特定のX線の強度が第1図
に示す走査始点6からの検出器16の移動距離と
対応して記憶される。すなわち、バツフアメモリ
26には走査方向に沿つたけい光X線15の強度
分布が記憶されることになる。 As shown in FIG.
6 is input. Multi-channel analyzer 2
2, a specific X-ray among the fluorescent X-rays detected by the detector 16 (in this example, specific X-rays of Zn)
The line Kα 1 : 1.435 Å) is selected. Then, the intensity of the specific X-ray detected in this manner is stored in correspondence with the moving distance of the detector 16 from the scanning starting point 6 shown in FIG. That is, the buffer memory 26 stores the intensity distribution of the fluorescent X-rays 15 along the scanning direction.
バツフアメモリ26に記憶された強度は中央処
理装置(CPU)27においてレンガ1の横断面
2に逆投影されるように演算処理される。例え
ば、第3図aに示すように検出された強度Iは、
走査方向Sに対して直角方向に沿い横断面2上に
強度Iに比例して一様に配分される。配分された
値は画像が再生された時の画像の濃淡を表わすも
ので、例えば16段階のグレイスケールでCRTに
表示される。 The intensity stored in the buffer memory 26 is processed in a central processing unit (CPU) 27 so as to be back-projected onto the cross section 2 of the brick 1. For example, the detected intensity I as shown in Figure 3a is
It is uniformly distributed on the cross section 2 in a direction perpendicular to the scanning direction S in proportion to the intensity I. The distributed values represent the shading of the image when it is played back, and are displayed on a CRT, for example, in 16 levels of gray scale.
上記のようにして横断面2について1回目の走
査が終つたならば、放射線照射装置11と検出器
16の対を横断面2の延長面においてレンガ1を
中心に回転し、X線ビーム15の方向を変えて1
回目と同様の走査を行う。上記操作を繰り返して
順次第3図a,b,c…に示すような逆投影像を
得る。これらの逆投影像はCPU27において演
算処理により重ね合わされ、主メモリ28に記憶
される。第4図に示すように重ね合わされた像B
は第3図に示す部分AのZn量に相当する濃度を
表わす。走査回数は少くとも3回以上でなければ
鮮明な分布が得られない。この実施例では、15度
ずつ順次走査方向を変えて12回走査を行つた。 When the first scan of the cross section 2 is completed as described above, the pair of radiation irradiation device 11 and detector 16 is rotated around the brick 1 in the extended plane of the cross section 2, and the X-ray beam 15 is change direction 1
Perform the same scan as the second time. By repeating the above operations, back projection images as shown in Figure 3 a, b, c, etc. are obtained in sequence. These back-projected images are superimposed by arithmetic processing in the CPU 27 and stored in the main memory 28. Image B superimposed as shown in Figure 4
represents the concentration corresponding to the amount of Zn in part A shown in FIG. A clear distribution cannot be obtained unless the number of scans is at least three times or more. In this example, scanning was performed 12 times by sequentially changing the scanning direction by 15 degrees.
画像は例えば512×512の画素により構成され、
それぞれの画素は前記のように16段階のグレイス
ケールで表示される。主メモリ28には2次元配
置の番地にそれぞれの番地に対応する画素が記憶
される。なお、第4図にも示されるように像Bの
周囲には画像のぼけが生じるが、これは検出され
た強度をCPU27において演算によりフイルタ
リング処理を行い取り除くことができる。1画素
の大きさは例えば1mm×1mmである。 For example, an image is composed of 512 x 512 pixels,
Each pixel is displayed in 16 gray scales as described above. The main memory 28 stores pixels corresponding to respective addresses in a two-dimensional arrangement. Note that as shown in FIG. 4, image blur occurs around image B, but this can be removed by performing filtering processing on the detected intensity by calculation in the CPU 27. The size of one pixel is, for example, 1 mm×1 mm.
主メモリ28に記憶された画像は読出装置29
により読み出され、デジタル・アナログ変換器3
1でアナログ信号に変換される。アナログ信号は
増幅器32を経てCRT35に入力され、レンガ
1の横断面2のZnの分布を示す画像が表示され
る。 The image stored in the main memory 28 is read out by a reading device 29.
is read out by the digital-to-analog converter 3
1 is converted to an analog signal. The analog signal is input to the CRT 35 via the amplifier 32, and an image showing the distribution of Zn in the cross section 2 of the brick 1 is displayed.
コンピユータ27における演算処理はプログラ
ムストア30から読み出されたプログラムに従つ
て実行される。 Arithmetic processing in the computer 27 is executed according to a program read from the program store 30.
上記実施例ではマルチチヤンネルアナライザ2
2によりけい光X線を電気的に分光して特定元素
の分布を求めている。しかし、この発明では前述
のようにけい光X線を光学的に分光する波長分散
方式も応用することができる。 In the above embodiment, the multi-channel analyzer 2
2, the distribution of specific elements is determined by electrically spectroscopy of fluorescent X-rays. However, in the present invention, as described above, a wavelength dispersion method in which fluorescent X-rays are optically dispersed can also be applied.
第5図に示すように試験体1から放射されたけ
い光X線14はスリツト17を経て分光結晶18
において回析する。分光結晶18と検出器19と
は分析の対象となる元素の固有X線を検出するよ
うに配置されている。すなわち、ブラツグ条件を
満たすX線だけが有効に回析され、検出器19に
到達するように分光結晶18と検出器19との間
の角度が設定される。検出器19としては比例計
数管あるいはシンチレーシヨンカウンタが用いら
れる。 As shown in FIG.
It is diffracted at . The spectroscopic crystal 18 and the detector 19 are arranged so as to detect the characteristic X-rays of the element to be analyzed. That is, the angle between the spectroscopic crystal 18 and the detector 19 is set so that only the X-rays satisfying the Bragg condition are effectively diffracted and reach the detector 19. As the detector 19, a proportional counter or a scintillation counter is used.
検出器19からの信号は増幅器21を経てパル
スハイトアナライザ24に入力され、ここで高次
X線などの雑音信号が除去される。パルスハイト
アナライザ24からの信号はアナログ・デジタル
変換器25′力に劣る欠点があり、薄く軽い元素
の場合有効である。γ線も実用的であるが放射線
管理を厳密にする必要がある。また発生するけい
光X線のエネルギが弱い場合には、試験体内で吸
収され測定に長時間を要することもあるので注意
を要する。 The signal from the detector 19 is input to a pulse height analyzer 24 via an amplifier 21, where noise signals such as high-order X-rays are removed. The signal from the pulse height analyzer 24 has the drawback of being inferior to the analog-to-digital converter 25', which is useful for thin and light elements. Gamma rays are also practical, but require strict radiation control. Furthermore, if the energy of the generated fluorescent X-rays is weak, it may be absorbed within the test body and measurement may take a long time, so care must be taken.
また、複数の元素の分布を画像表示する場合、
各元素をそれぞれ異なるカラーで表示するのが便
利である。また、画像表示の場合、元素量は前記
グレースケールにより幅をもつて表示される。元
素量の精確な値は数値によつて表示される。なお
目的とする元素の分析を正確かつ精度が高いもの
とするには、通常の分析技術で行われているよう
に分析値が判つている標準試料を用いて較正する
ことが望ましい。 In addition, when displaying the distribution of multiple elements as an image,
It is convenient to display each element in a different color. Furthermore, in the case of image display, the element amounts are displayed with a width based on the gray scale. The exact value of the elemental content is displayed numerically. In order to ensure accurate and highly accurate analysis of the target element, it is desirable to calibrate using a standard sample whose analytical value is known, as is done in normal analytical techniques.
第1図はこの発明における放射線の照射と検出
を説明する略図、第2図はこの発明の方法をエネ
ルギ分散方式により実施する装置のブロツク図、
第3図は像の逆投影法の説明図、第4図は逆投影
法によつて像が形成される原理を説明する図面、
を経てコンピユータ25に入力される。以後の信
号処理はエネルギ分散方式の場合と同様である。
第6図は試験体1の横断面を走査する他の方法を
説明するものである。
第1図ではX線管12に1個の検出器16が対
応して両者が対となつている。これに対して第6
図イではX線管12に複数の検出器37を組み合
せて試験体1を走査する。この走査方法では走査
回数を減らすことができる。第6図ロではX線管
12に対向して多数の検出器38が弧状に配列さ
れている。X線管12および検出器38は対とな
つて試験体1の周りを回転する。第6図ハでは試
験体1のまわり全周に多数の検出器39が配列さ
れている。この場合には検出器39は固定され、
X線管12のみを試験体1の周りを回転する。こ
れらの方法ではいずれも高速で試験体1を走査す
ることができる。なお本発明において述べた放射
線とは、X線、γ線、β線、中性子線を指す。X
線は最も実用的であり、使用に便利であるが、試
験体が厚い場合や、原子番号が高い元素でできて
いる場合に透過第5図はこの発明の方法を波長分
散方式により実施する装置のブロツク図、および
第6図は試験体の横断面を走査する方法を説明す
る図面である。
1……試験体、12……X線、16,19,3
7,38,39……X線検出部、17……スリツ
ト、18……分光結晶、22……マルチチヤンネ
ルアナライザ、24……パルスハイトアナライ
ザ、25……コンピユータ、35……画像表示装
置。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating radiation irradiation and detection in this invention, and FIG. 2 is a block diagram of an apparatus for carrying out the method of this invention using an energy dispersion method.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the back projection method of images, and FIG. 4 is a diagram explaining the principle of image formation by the back projection method.
The data is input to the computer 25 via the . The subsequent signal processing is the same as in the case of the energy dispersion method.
FIG. 6 explains another method of scanning the cross section of the test specimen 1. In FIG. 1, one detector 16 corresponds to the X-ray tube 12, forming a pair. On the other hand, the sixth
In FIG. 1A, a plurality of detectors 37 are combined with the X-ray tube 12 to scan the specimen 1. This scanning method can reduce the number of scans. In FIG. 6B, a large number of detectors 38 are arranged in an arc shape facing the X-ray tube 12. The X-ray tube 12 and the detector 38 rotate around the specimen 1 as a pair. In FIG. 6C, a large number of detectors 39 are arranged around the entire circumference of the test object 1. In this case, the detector 39 is fixed;
Only the X-ray tube 12 is rotated around the specimen 1. All of these methods allow the test specimen 1 to be scanned at high speed. Note that the radiation mentioned in the present invention refers to X-rays, γ-rays, β-rays, and neutron beams. X
The transmission line is the most practical and convenient to use, but when the specimen is thick or made of an element with a high atomic number, transmission Figure 5 shows an apparatus for carrying out the method of this invention using the wavelength dispersion method. and FIG. 6 are diagrams explaining a method of scanning a cross section of a test specimen. 1... Test specimen, 12... X-ray, 16, 19, 3
7, 38, 39... X-ray detection section, 17... Slit, 18... Spectroscopic crystal, 22... Multi-channel analyzer, 24... Pulse height analyzer, 25... Computer, 35... Image display device.
Claims (1)
れるけい光X線について、特定波長のけい光X線
の強度を検出して試験体の元素分析を行う方法に
おいて、細い放射線ビームを放射する放射線源と
放射線源に対向するようにして配置したX線検出
器との間に、放射線ビームが試験体の所要の試験
断面を通るようにして試験体を載置し、前記放射
線源とX線検出器とを一体として直線的に移動さ
せて放射線ビームにより前記試験断面を走査し、
走査方向に沿つた位置におけるけい光X線強度を
前記特定波長について選択的に検出し、前記各位
置における前記特定波長のけい光X線強度をその
位置とともにコンピユータに記憶させ、前記放射
線源とX線検出器とを試験体の周りに回転して放
射線ビームによる走査方向を変え、前記走査、走
査方向に沿つた特定波長のけい光X線強度の検出
および検出したけい光X線強度のコンピユータへ
記憶を少くとも3回繰返し、各位置における前記
特定波長のけい光X線強度を前記コンピユータに
おいて演算合成し、特定波長のけい光X線に対応
する元素の前記試験断面における分布を求めるこ
とを特徴とする放射線分析方法。 2 放射線を試験体に照射し、試験体より放射さ
れるけい光X線について、特定波長のけい光X線
の強度を検出して試験体の元素分析を行う方法に
おいて、試験体の試験断面の全面にわたつて広が
る放射線を放射する放射線源と放射線源を中心と
する円弧に沿い放射線源に対向するように配列し
た複数のX線検出器との間の中心に、放射線が所
要の試験断面を通るように試験体を載置し、前記
試験断面を横断する方向に沿つた位置におけるけ
い光X線強度を前記特定波長について選択的に各
X線検出器により検出し、前記各位置における前
記特定波長のけい光X線強度をその位置とともに
コンピユータに記憶させ、前記放射線源および複
数のX線検出器を一体として前記試験体を中心と
して回転してX線検出方向を変え、前記試験断面
の横断方向に沿つた特定波長のけい光X線強度の
検出および検出したけい光X線強度のコンピユー
タへ記憶を少くとも3回繰返し、各位置における
前記特定波長のけい光X線強度を前記コンピユー
タにおいて演算合成し、特定波長のけい光X線に
対応する元素の前記試験断面における分布を求め
ることを特徴とする放射線分析方法。 3 放射線を試験体に照射し、試験体より放射さ
れるけい光X線について、特定波長のけい光X線
の強度を検出して試験体の元素分析を行う方法に
おいて、試験体の試験断面の全面にわたつて広が
る放射線を放射する放射線源を内側に含む円周に
沿つて複数のX線検出器を配列し、試験体を前記
円周の中心に載置し、前記試験断面を横断する方
向に沿つた位置におけるけい光X線強度を前記特
定波長について選択的に各X線検出器により検出
し、前記各位置における前記特定波長のけい光X
線強度をその位置とともにコンピユータに記憶さ
せ、前記放射線源を前記円周に沿つて移動してけ
い光X線検出方向を変え、前記試験面の横断方向
に沿つた特定波長のけい光X線強度の検出および
検出したけい光X線強度のコンピユータへ記憶を
少くとも3回繰返し、各位置における前記特定波
長のけい光X線強度を前記コンピユータにおいて
演算合成し、特定波長のけい光X線に対応する元
素の前記試験断面における分布を求めることを特
徴とする放射線分析方法。[Scope of Claims] 1. A method for elemental analysis of a specimen by irradiating the specimen with radiation and detecting the intensity of the fluorescent X-rays of a specific wavelength among the fluorescent X-rays emitted from the specimen, A test specimen is placed between a radiation source that emits a narrow radiation beam and an X-ray detector placed opposite the radiation source so that the radiation beam passes through a required test cross section of the specimen, moving the radiation source and the X-ray detector together linearly to scan the test section with a radiation beam;
The fluorescence X-ray intensity at positions along the scanning direction is selectively detected for the specific wavelength, the fluorescence X-ray intensity of the specific wavelength at each position is stored in a computer together with the position, and the radiation source and A radiation detector is rotated around the specimen to change the scanning direction of the radiation beam, and the scanning direction detects the fluorescent X-ray intensity of a specific wavelength along the scanning direction and transmits the detected fluorescent X-ray intensity to a computer. Memorization is repeated at least three times, and the fluorescent X-ray intensity of the specific wavelength at each position is calculated and synthesized by the computer, and the distribution of elements corresponding to the fluorescent X-rays of the specific wavelength in the test cross section is determined. Radiological analysis method. 2. In a method for elemental analysis of a test specimen by irradiating the specimen with radiation and detecting the intensity of the fluorescent X-rays emitted from the specimen at a specific wavelength, A radiation source that emits radiation that spreads over the entire surface and a plurality of X-ray detectors that are arranged along an arc centered on the radiation source to face the radiation source, the radiation spreads across the required test cross section. The specimen is placed so as to pass through the test cross section, and each X-ray detector selectively detects the fluorescent X-ray intensity at a position along the direction transverse to the test cross section, and The fluorescence X-ray intensity of the wavelength is stored in a computer along with its position, and the radiation source and a plurality of X-ray detectors are rotated as a unit around the test object to change the X-ray detection direction and cross the test section. Detecting the fluorescence X-ray intensity of a specific wavelength along the direction and storing the detected fluorescence X-ray intensity in a computer is repeated at least three times, and the fluorescence X-ray intensity of the specific wavelength at each position is calculated by the computer. A radiation analysis method characterized by synthesizing and determining the distribution of elements corresponding to fluorescent X-rays of a specific wavelength in the test cross section. 3. In a method for elemental analysis of a test specimen by irradiating the specimen with radiation and detecting the intensity of the fluorescent X-rays emitted from the specimen at a specific wavelength, A plurality of X-ray detectors are arranged along a circumference that includes a radiation source that emits radiation that spreads over the entire surface, a test specimen is placed at the center of the circumference, and a direction that crosses the test cross section is arranged. The fluorescent X-ray intensity at a position along the specific wavelength is selectively detected by each X-ray detector, and the fluorescent X-ray intensity of the specific wavelength at each position is detected.
The line intensity is stored in a computer along with its position, and the radiation source is moved along the circumference to change the fluorescent X-ray detection direction, and the fluorescent X-ray intensity of a particular wavelength along the transverse direction of the test surface is determined. Detection and storage of the detected fluorescence X-ray intensity in a computer are repeated at least three times, and the fluorescence X-ray intensity of the specific wavelength at each position is calculated and synthesized in the computer to correspond to the fluorescence X-ray of the specific wavelength. A radiation analysis method characterized by determining the distribution of elements in the test cross section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042887A JPS58161854A (en) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | Radiation analysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042887A JPS58161854A (en) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | Radiation analysis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58161854A JPS58161854A (en) | 1983-09-26 |
| JPH0153416B2 true JPH0153416B2 (en) | 1989-11-14 |
Family
ID=12648541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57042887A Granted JPS58161854A (en) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | Radiation analysis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58161854A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395345A (en) * | 1986-10-09 | 1988-04-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Non-destructive analysis for density of precipitate surface of material |
| KR20020079293A (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-19 | 주식회사 신한에스아이티 | Digital Information System of Radiographic Testing Image |
| US11867645B2 (en) | 2018-10-18 | 2024-01-09 | Security Matters Ltd. | System and method for detection and identification of foreign elements in a substance by X-ray or Gamma-ray detection and emission |
-
1982
- 1982-03-19 JP JP57042887A patent/JPS58161854A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58161854A (en) | 1983-09-26 |
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