JPH02291993A - Method for eliminating count loss effect of X-ray counter and linear amplifier - Google Patents

Method for eliminating count loss effect of X-ray counter and linear amplifier

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JPH02291993A
JPH02291993A JP1112627A JP11262789A JPH02291993A JP H02291993 A JPH02291993 A JP H02291993A JP 1112627 A JP1112627 A JP 1112627A JP 11262789 A JP11262789 A JP 11262789A JP H02291993 A JPH02291993 A JP H02291993A
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ray
linear amplifier
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伊藤 正久
Jun Iwasaki
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Abstract

PURPOSE:To achieve elimination of counting loss effect to be generated between other X-ray counters due to a dead time by making a waveform shaping time constant variable continuously at a linear amplifier of a radiation counter. CONSTITUTION:At a linear amplifier, a stepped input signal is shaped in waveform into a Gauss type through a differentiation circuit and an integration circuit to be make time constants of the differentiation circuit and the integration circuit between 0.5 - 1.5mus. When a local structure of material is clarified by measuring a fine vibration (EXAFS) of an X-ray absorption coefficient near an X-ray absorption end of the material, a linear amplifier thus obtained is used for a 2-counter type EXAFS measuring device as I counter to make dead time of a counter system variable continuously. If so, a data glitch of an X-ray absorption coefficient curve is eliminated completely, thereby enabling obtaining of accurate information on a distance between atoms and a coordination number of atoms from a sample material.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、物質のX線吸収端近傍のX線吸収係数の微細
振勅[[xtended l−ray lbsorpt
ion [jineStructure(以下、8XA
FSと言う)]を劃定して、物質の局所的構造を解明す
るX線構造解析装置に係わり、特に、非晶質、準結晶等
の構造解析に好適なX線カウンタの計数損失効果の解消
方法及び波形整形時定数連続可変型線型増幅器に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention is directed to the micro-oscillation of the X-ray absorption coefficient near the X-ray absorption edge of a substance.
ion [jineStructure (hereinafter referred to as 8XA
It is concerned with X-ray structure analysis equipment that elucidates the local structure of materials by specifying FS (FS)], and is particularly concerned with the counting loss effect of X-ray counters suitable for structural analysis of amorphous, quasicrystal, etc. This invention relates to a solution method and a continuously variable linear amplifier with a waveform shaping time constant.

(従来技術) 第10図は、従来型の基本的な角度分散型実験室系BX
AFS測定袈置の構成図である。同図において、厚さt
の試料にエネルギーE1強度■。(E)のX線が入射し
、試料を透過したX線の強度をI (E)とすると、吸
収係数μ(E)との関係式は、で定義される。X線管(
XS)から出る白色X線を分光結晶(’MC>で単色化
して試料(SP)への入射X線に用いる。まず、試料を
設置しない状態で必要な角度範囲を一度走査して入射X
線強度Io(E)を得(ブランク測定)、次に試料を取
付け、同じ角度範囲で再び走査して試料透過強度I  
(E>を得る(試料測定)第9図は、非晶質’gto2
n3。合金の2nのK吸収端近傍の入射X線強度曲線(
下方)及び(1)式から求めたX線吸収係数曲線(上方
)である。測定された入射X線強度曲線には、X線管の
対陰掻金属のモリブデンに不純物として含まれるタング
ステンの鋭い特性X線WLβ1、WLβ2、WLβ,が
みられ、吸収係数曲線にはそのエネルギー位置で不自然
な変動のデータグリッチと呼ばれるノイズ、(G. 、
G2、GO)が現れている。このようなX線管の対陰極
に含まれる様々な不純物によるある種の特性X線のエネ
ルギーは、EXAFS測定の領域内に位置することがあ
り、X線吸収原子回りの局所的な構造、特に、隣り合う
原子間の距離や原子の配位数等の正確な情報を取得する
ためには大きな障害となっていた。上記データグリッチ
の発生原因は、■ブランク測定及び試料測定の2回の走
査によるゴニオメー夕の角度位置のズレ(再現性)、■
特性X線が高強度のために生ずるX線カウンタ系の不感
時間による計数損失、■X線源強度の不安定な変動によ
るものである。
(Prior art) Figure 10 shows a conventional basic angle dispersion laboratory system BX.
FIG. 3 is a configuration diagram of an AFS measurement pedestal. In the same figure, the thickness t
The sample has energy E1 intensity■. When the X-ray (E) is incident and the intensity of the X-ray transmitted through the sample is I (E), the relational expression with the absorption coefficient μ(E) is defined as follows. X-ray tube (
The white X-rays emitted from the spectroscopic crystal ('MC) are made monochromatic and used as incident X-rays to the sample (SP).
Obtain the linear intensity Io(E) (blank measurement), then mount the sample and scan again in the same angular range to obtain the sample transmitted intensity I
(Obtaining E> (sample measurement) Figure 9 shows the amorphous 'gto2
n3. Incident X-ray intensity curve near the 2n K absorption edge of the alloy (
(lower part) and the X-ray absorption coefficient curve (upper part) obtained from equation (1). In the measured incident X-ray intensity curve, sharp characteristic X-rays WLβ1, WLβ2, and WLβ of tungsten, which is contained as an impurity in the molybdenum of the anti-shading metal of the X-ray tube, can be seen, and the absorption coefficient curve shows their energy positions. Noise, called data glitch due to unnatural fluctuations, (G.,
G2, GO) is appearing. The energy of certain characteristic X-rays due to various impurities contained in the anticathode of such X-ray tubes may be located within the range of EXAFS measurements, and local structures around the X-ray absorbing atoms, especially This has been a major obstacle to obtaining accurate information such as the distance between adjacent atoms and the coordination number of atoms. The causes of the data glitch mentioned above are: (1) Discrepancies in the angular position of the goniometer due to two scans (blank measurement and sample measurement) (reproducibility), (2)
This is due to counting loss due to dead time in the X-ray counter system caused by the high intensity of characteristic X-rays, and unstable fluctuations in the X-ray source intensity.

本発明者の一人は、データグリッチのないなめらかな吸
収曲線を得ることを目的として、試料を取り外すことな
く1回の角度走査でI。、■のX線強度を測定し、また
、計数損失の補正を行える構造の2カウンタ式のεXA
FS測定装置を開発し、特願昭59−7780号に提案
した。
One of the inventors developed I in one angular scan without removing the sample, with the aim of obtaining a smooth absorption curve without data glitches. A two-counter type εXA with a structure that can measure the X-ray intensity of , and also correct the counting loss.
We developed an FS measuring device and proposed it in Japanese Patent Application No. 7780/1983.

第8図は、上記2カウンタ式IEXAFS測定装置の構
成図である。同図において、対陰極型MO管球(XS)
から加速電圧20KV,管電流40mAで発生した白色
X線は、拡散抑制用のソラースリット(33)及び発散
スリッ} (DS)を通過して、ゴニオメータ(GM)
の中心軸上に設置された回折面(面間隔2.013人(
2 0 0)面)を宥する平板状LiFの分光結晶(M
C)に照射される。分光された単色X線は、前記回折面
の中心軸で回転するカウンタアーム(CA)上に配置さ
れた検出器系に導入される。検出器系では、再びソラー
スリット (SS)と受光スリット (RS)によって
拡散を抑制された後、透過型の第1のIoカウンタ(C
1)に入り入射X線強度toがモニターされる。 ■.
カウンタを透過したX線は、真空槽内にあって液体N2
デュワー(CS)の熱伝導で冷却された試料(S P)
に照射され、次いで、第2の試料透過X線強度■が第2
のIカウンタ(C2)で検出される。このIカウンタは
、カウンタの検出領域(有効長)を連続的に可変できる
隔壁を有しており、0〜95%の範囲で■カウンタのX
線吸収率を調節できる。I0、Iカウンタで発生したX
線光子パルスは、その計数系及び制御系において、検出
信号として前置増幅器(PA)でインピーダンス変換さ
れ、線型(主)増幅器(MA)でガウス型波形整形され
る。主増幅器の出力パルスの高さはX線光子エネルギー
に比例してふり、また、この出力パルスは波高弁別器(
SA)を通り、ここで分光結晶からの高調波X線、天然
の宇宙線、及び前置増幅器の雑音等によるパルスが除去
される。波高弁別器の出力パルスは3チャンネルスケー
ラ−(ST)で計数される。このスケーラーの第3チャ
ンネルはプリセット機能を持っており、定計数法(Fi
xed Count Method)によって計測して
いる。各角度位置θで計られた!。カウンタの計数値、
Iカウンタの計数値、及び測定に要した時間は、計数終
了後にマイクロコンピュータ(μCP)のメモリーに蓄
えられ、その後、マイクロコンビュータからゴニオメー
ターへ指令パルスが送られ、ゴニオメーターは定められ
た角度Δθだけ回転し、次の角度位置θ+Δθへ送られ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram of the two-counter type IEXAFS measuring device. In the same figure, an anticathode type MO tube (XS)
The white X-rays generated at an accelerating voltage of 20 KV and a tube current of 40 mA pass through a Soler slit (33) for diffusion suppression and a diverging slit (DS), and are sent to a goniometer (GM).
A diffraction surface installed on the central axis (plane spacing 2.013 people (
A flat LiF spectroscopic crystal (M
C) is irradiated. The separated monochromatic X-rays are introduced into a detector system placed on a counter arm (CA) that rotates around the central axis of the diffraction surface. In the detector system, after the diffusion is suppressed again by the Soler slit (SS) and the light receiving slit (RS), the first transmission-type Io counter (C
1) The incident X-ray intensity to is monitored. ■.
The X-rays that have passed through the counter are in a vacuum chamber and are exposed to liquid N2.
Sample cooled by thermal conduction of Dewar (CS) (S P)
, and then the second sample transmitted X-ray intensity ■ becomes the second
is detected by the I counter (C2). This I counter has a partition wall that allows the detection area (effective length) of the counter to be continuously varied.
Linear absorption rate can be adjusted. X generated in I0, I counter
In the counting system and control system, the linear photon pulse is subjected to impedance conversion as a detection signal in a preamplifier (PA), and is subjected to Gaussian waveform shaping in a linear (main) amplifier (MA). The height of the output pulse of the main amplifier fluctuates in proportion to the X-ray photon energy, and this output pulse is
SA), where pulses due to harmonic X-rays from the spectroscopic crystal, natural cosmic rays, preamplifier noise, etc. are removed. The output pulses of the pulse height discriminator are counted by a 3-channel scaler (ST). The third channel of this scaler has a preset function and is based on the constant counting method (Fi
xed Count Method). Measured at each angular position θ! . counter count value,
The count value of the I counter and the time required for measurement are stored in the memory of the microcomputer (μCP) after the count is completed, and then a command pulse is sent from the microcomputer to the goniometer, and the goniometer is set at a predetermined angle Δθ. and is sent to the next angular position θ+Δθ.

すなわち、上記装置は、ゴニオメー夕の角度走査毎の角
度位置ズレを無くすこと、Io及び■を一度に測定して
X線源強度の変動の影響を受けなくすること、試料を動
かさないこと、X線検出器の計数損失に対する正確な補
正が行えること等によって、データグリッチを消去する
ものであった。
In other words, the above-mentioned device has the following features: Eliminate angular position deviation for each angular scan of the goniometer, measure Io and ■ at once to avoid being affected by fluctuations in X-ray source intensity, do not move the sample, It was intended to eliminate data glitches by accurately correcting the count loss of the line detector.

特に、試料透過X線に対する検出領域(有効長)を連続
的に可変できるIカウンタの隔壁を移動することによっ
て、IoカウンタとIカウンタの計数率のバランスをと
ることにより、カウンタの不感時間による計数損失の効
果を無くしてデータグリッチを消去するものであった。
In particular, by moving the partition wall of the I counter that can continuously vary the detection area (effective length) for sample-transmitted It was intended to eliminate data glitches by eliminating the effects of loss.

(発明が解決しようとする課題) しかし、上記2カウンタ式EXAFS測定では、Iカウ
ンタとしてエネルギー分解能に優れた半導体検出器を用
いる必要がある場合(主に吸収端が低エネルギー側にあ
り、高次高調波の影響を受けないようにしたい場合)に
は適用できないこと、また、本来■カウンタでの検出効
率は100%であることが望ましいにもかかわらず、計
数損失特性の一致条件を満足させるためにIカウンタで
の検出効率を強制的に100%以下に落としてしまうと
いう欠点があった。これらの欠点を克愚するため、前述
の有効長可変型プロポーショナルカウンタを最大の検出
効率で得るため、その最長の長さで用いようとするとX
線検出器系の不感時間による計数損失効果の問題が再び
発生することになる。
(Problem to be solved by the invention) However, in the two-counter EXAFS measurement described above, when it is necessary to use a semiconductor detector with excellent energy resolution as the I counter (mainly the absorption edge is on the low energy side, In addition, although it is originally desirable for the detection efficiency of the counter to be 100%, it is necessary to satisfy the matching condition of counting loss characteristics. However, there was a drawback that the detection efficiency of the I counter was forced to drop below 100%. In order to overcome these drawbacks, in order to obtain the maximum detection efficiency of the aforementioned effective length variable proportional counter, if you try to use it at its longest length,
The problem of count loss effects due to dead time of the line detector system will arise again.

以下にX線検出器系の不感時間について説明する。第7
図は、上記比例計数管を用いた検出器系の電気信号の流
れ図である。前置増幅器(PA)からの微小信号が主増
幅器(MA)で増幅されると共に、ガウス型波形に整形
される。その際、パルス間隔が充分長いとき((a)の
場合)は、それぞれ独立したパルスとして計数される。
The dead time of the X-ray detector system will be explained below. 7th
The figure is a flowchart of electrical signals in a detector system using the proportional counter described above. A small signal from the preamplifier (PA) is amplified by the main amplifier (MA) and shaped into a Gaussian waveform. At this time, when the pulse interval is sufficiently long (case (a)), each pulse is counted as an independent pulse.

しかし、パルス間隔が短いとき((C)の場合)は、パ
ルスが重なってしまい、1つのパルスしか計数されない
However, when the pulse interval is short (case (C)), the pulses overlap and only one pulse is counted.

これが数え落とし(計数損失)である。検出器系の不感
時間とは、2つのパルスがそれぞれ独立して計数される
最小のパルス間隔τ((b)の場合)である。これは、
パルス幅とほぼ同程度である。
This is counting loss. The dead time of the detector system is the minimum pulse interval τ (in case (b)) at which two pulses are counted independently. this is,
It is approximately the same as the pulse width.

市販されている通常の主増幅器の時定数は、1μSN 
2μs・・・のように離散的にしか変えられないため、
2カウンタ式BXAFS測定装置に用いると、半導体検
出器等のエカウンタを用いた場合、あるいは、有効長可
変型Iカウンタにおいてそのカウンタの長さを最大長さ
に固定して用いる場合には2つのカウンタの計数損失特
性の一致条件を満足させることができないという問題が
あった。
The time constant of a typical commercially available main amplifier is 1μSN
Since it can only be changed discretely, such as 2 μs...
When used in a two-counter type BXAFS measurement device, two counters are used when an e-counter such as a semiconductor detector is used, or when the effective length variable I counter is used with the counter length fixed at the maximum length. There was a problem in that it was not possible to satisfy the matching condition of the counting loss characteristics.

本発明は、X線カウンタの線型増幅器の波形整形時定数
を連続的に可変にすることにより電気信号のパルス幅、
すなわち、X線検出器系の不感時間を連続可変とし、有
効長可変型カウンタ以外のカウンタを用いた場合、ある
いは、Iカウンタの長さをその最大長に固定して用いる
場合にも特性X線の影響を受けないなめらかなX線吸収
係数曲線を得ることを目的とする。
The present invention improves the pulse width of electrical signals by continuously varying the waveform shaping time constant of the linear amplifier of the X-ray counter.
In other words, characteristic X-ray The purpose is to obtain a smooth X-ray absorption coefficient curve that is not affected by

(課題を解決するための手段) 上記の問題は、放射線カウンタの線型増幅器において、
波形整形時定数を連続的に変化できるように構成するこ
とによって達成することができる。
(Means for solving the problem) The above problem is solved in the linear amplifier of the radiation counter.
This can be achieved by configuring the waveform shaping time constant to be continuously variable.

(作 用) 第8図の2カウンタ式IEXAFs測定装置において、
■。カウンタの実測される計数値を■。、その真の値(
計数損失がない理想的な場合の値)を工。′Iカウンタ
の実測値をI1その真の値を11R=IO/I、Rt=
 l.t/It とすると、R=R’ + (r−Rt
ro)  Io   ・・・(2)が成り立つ。
(Function) In the two-counter type IEXAFs measuring device shown in Fig. 8,
■. ■ The actual counted value of the counter. , its true value (
(value for ideal case with no counting loss). 'The actual value of the I counter is I1 Its true value is 11R=IO/I, Rt=
l. If t/It, then R=R' + (r-Rt
ro) Io...(2) holds true.

ここで、roとτはそれぞれ■。カウンクとIカウンタ
の不感時間で、 Iot=Io/ (I  Ioτ。) I’ =I/ (1−Iτ) の関係がある。上記(2)式の右辺第2項が計数損失効
果を表わす。
Here, ro and τ are each ■. The dead time of the counter and the I counter has the following relationship: Iot = Io/ (I Ioτ.) I' = I/ (1-Iτ). The second term on the right side of equation (2) above represents the counting loss effect.

既に開発したX線カウンタは■カウンタの有効長を調整
することにより、つまり、Rtを、Rt=τ/ r 6
 ,となるように調整し、(2)式右辺第2項のIoの
係数を(rRtro)=0とすることによりデータグリ
ッチが発生しないようにするものであった。本発明は、
上述した(2)式右辺第2項のI0の係数を(τ−Rt
Z”o)=Oとする方法としてRtに代わって、τ。ま
たはτを連続的に変えることによって不感時間によるデ
ータグリッチが発生しないようにするものである。
The already developed X-ray counter can be adjusted by adjusting the effective length of the counter, that is, Rt=τ/r 6
, and set the coefficient of Io in the second term on the right side of equation (2) to (rRtro)=0 to prevent data glitches from occurring. The present invention
The coefficient of I0 in the second term on the right side of equation (2) above is (τ−Rt
A method for setting Z''o)=O is to continuously change τ or τ instead of Rt to prevent data glitches due to dead time from occurring.

線型増幅器のガウス型波形整形は、微分回路と積分回路
により行われ、その波形整形時定数は微分・積分回路時
定数である。通常、この時定数は固定抵抗と固定コンデ
ンサを組合わせた回路構成によって決められる。本発明
はこれらを一例として可変抵抗、可変コンデンサによっ
て構成し、時定数を例えば0.5μs〜1.5μsの間
で連続可変となるようにした。これによって、X線カウ
ンタ用線型増幅器の波形整形時定数、即ち、カウンタ系
の不感時間を連続可変にできるので、2カウンタ式EX
AFS測定装置に適用すれば、第2の■カウンクとして
いかなるX線カウンタを用いても計数損失特性の一致条
件(Rt=τ/τ。)を満足させることができる。
Gaussian waveform shaping of a linear amplifier is performed by a differentiating circuit and an integrating circuit, and the waveform shaping time constant is the differentiating/integrating circuit time constant. Usually, this time constant is determined by a circuit configuration that combines a fixed resistor and a fixed capacitor. In the present invention, these are configured by, for example, a variable resistor and a variable capacitor, and the time constant is made to be continuously variable, for example, between 0.5 μs and 1.5 μs. As a result, the waveform shaping time constant of the linear amplifier for the X-ray counter, that is, the dead time of the counter system can be continuously varied, so the two-counter type EX
When applied to an AFS measuring device, the matching condition of counting loss characteristics (Rt=τ/τ) can be satisfied even if any X-ray counter is used as the second count.

(発明の効果) 本発明によれば、X線カウンタ用線型増幅器の波形整形
時定数、さらに、カウンタ系の不感時間を連続可変にで
きるので、特に、2カウンタ式EXAFS測定装置に適
用すればX線吸収係数曲線のデータグリッチを完全に消
去することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the waveform shaping time constant of the linear amplifier for an X-ray counter and the dead time of the counter system can be continuously varied. Data glitches in the linear absorption coefficient curve can be completely eliminated.

従って、試料物質から、原子間の距離、原子の配位数等
の正確な情報を取得することができるようになった。ま
た、高次高調波を完全に除去するため、エネルギー分解
能に優れた半導体検出器を用いる必要がある場合にも有
効である。
Therefore, it has become possible to obtain accurate information such as the distance between atoms and the coordination number of atoms from the sample substance. Furthermore, in order to completely remove high-order harmonics, it is also effective when it is necessary to use a semiconductor detector with excellent energy resolution.

本発明は、非品質、準結晶、液体溶液等の原子構造解析
に好適であるので各種セラミックスや非晶質合金等の新
け料開発への利用が期待できる。
The present invention is suitable for analyzing the atomic structure of non-quality materials, quasicrystals, liquid solutions, etc., and therefore can be expected to be used for the development of new materials such as various ceramics and amorphous alloys.

(実施例) 以下に、本発明を詳細に説明する。(Example) The present invention will be explained in detail below.

本発明は、第8図の2カウンタ式EXAFS測定装置に
おいて、本発明の波形整形時定数連続可変型線型増幅器
をIカウンタ用の線型増幅器(MA’ )として用い、
通常の時定数離散型線型増幅器(MA)をIoカウンタ
用に用いるものである。
The present invention uses the waveform shaping time constant continuously variable linear amplifier of the present invention as the linear amplifier (MA') for the I counter in the two-counter EXAFS measuring device shown in FIG.
A normal time constant discrete linear amplifier (MA) is used for the Io counter.

本発明の一般的な線型増幅器の回路のブロック図を第1
図に示す。ステップ状の人力信号は微分回路と積分回路
を通じてガウス型に波形整形される。波形整形の時定数
は、微分回路および積分回路の時定数である。これは通
常、微分・積分回路で用いられる抵抗とコンデンサ容量
で決まる。今までの市販の線型増幅器では抵抗とコンデ
ンサは固定型であり、従って、時定数は離散的(不連続
)にしか変えられなかった。本発明では、これを可変型
とし、時定数が0. 5〜1.5μsの間で連続的に変
えられるようにした。
The first block diagram of the general linear amplifier circuit of the present invention is shown below.
As shown in the figure. The step-like human input signal is shaped into a Gaussian waveform through a differentiating circuit and an integrating circuit. The time constant of waveform shaping is the time constant of the differentiating circuit and the integrating circuit. This is usually determined by the resistance and capacitance used in the differential/integrator circuit. In conventional commercially available linear amplifiers, the resistors and capacitors are fixed, so the time constant can only be changed discretely (discontinuously). In the present invention, this is a variable type, and the time constant is 0. It was designed to be able to be changed continuously between 5 and 1.5 μs.

次に、線型増幅器の波形整形時定数とX線カウンタ系の
不感時間との関係を明らかにする方法について述べる。
Next, a method to clarify the relationship between the waveform shaping time constant of the linear amplifier and the dead time of the X-ray counter system will be described.

通常、X線カウンタ系の不感時間は、ほぼ線型増幅器の
波形整形時定数で決定するので、この時定数と不感時間
は比例することが予想される。まず、■カウンタの有効
長をその最大値(30ca+)にセットし、その長さに
固定する。
Normally, the dead time of an X-ray counter system is approximately determined by the waveform shaping time constant of a linear amplifier, so it is expected that this time constant and dead time are proportional. First, the effective length of the counter is set to its maximum value (30ca+) and fixed at that length.

Iカウンタ系の線型増幅器に本発明の時定数可変型のも
のを用いる。この時定数を0.5〜1.5μsの間の任
意の値にセットし、Iカウンタに実際にX,礫を入射さ
せ、単一薄膜法により不感時間を求める。
The variable time constant type of the present invention is used as an I-counter type linear amplifier. This time constant is set to an arbitrary value between 0.5 and 1.5 μs, X and gravel are actually made incident on the I counter, and the dead time is determined by the single thin film method.

ここで、単一薄膜法により不感時間を求める方法につい
て説明する。実際の様子を表す概念図を第6A図、第6
B図に示す。薄膜への入射X線強度を10、薄膜を透過
したX線強度をiとする。
Here, a method for determining the dead time using the single thin film method will be explained. A conceptual diagram showing the actual situation is shown in Figure 6A and Figure 6.
Shown in Figure B. Let the intensity of X-rays incident on the thin film be 10, and the intensity of X-rays transmitted through the thin film be i.

実際には、薄膜をX線ビームバスから取り除いた状態(
第6A図)でX線カウンタ(不感時間を求めようとする
カウンタで、この場合はIカウンタ〉でX線強度を測定
し、この計数率をi。とする。
In reality, the thin film is removed from the X-ray beam bath (
The X-ray intensity is measured by an X-ray counter (a counter for determining the dead time, in this case an I counter) (Fig. 6A), and this counting rate is defined as i.

次に、薄膜をX線ビームバスへ挿入(第6B図)してX
線強度を測定し、これをiとする。カウンタ系の不感時
間をrdとし、実測値10の真の値(τ’=0のときの
理想的な場合、すなわち、計数損失が全くないときの値
〉を1OL、実測値lの真の値を11 とすると、 1ot− io/(l  loτd) i’ = i/(1 − i r’) (7)関係があ
る。更ニ、r = l o/ 1 s rt =i0t/itとすると、 r=r’+ (1−r’) r’i.、が成り立つ。こ
れは、■入射X線強度を変えながらioとiを測定し、
実測@r=io/iを実測値il1に対してプロットす
れば直線が得られること、■直線のl o−0への外挿
値からr1が求まること、更に、■直線の傾きは(1−
r’)τ6であり、この傾きとrtの値から7dが求ま
ることを示している。本実施例では、薄膜として^β(
厚さ100μm)を用い、入射X線エネルギーを9.9
6keV (WLβ2のエネルギー)として実験を行っ
た。第5図に線型増幅器の4つの波形整形時定数,sh
 ( ,sh= 0. 5、0.8、1.2、1. 5
 μs >に対して行った。rVSjoをプロットした
例を示す。
Next, insert the thin film into the X-ray beam bath (Figure 6B) and
Measure the line intensity and let it be i. The dead time of the counter system is rd, the true value of the actual measurement value 10 (the ideal case when τ' = 0, that is, the value when there is no counting loss) is 1OL, and the true value of the actual measurement value l. 11, then 1ot-io/(l loτd) i' = i/(1-ir') (7) There is a relationship. Furthermore, if r = lo/1 s rt = i0t/it, r=r'+ (1-r') r'i., holds true.This means: ■Measure io and i while changing the incident X-ray intensity,
A straight line can be obtained by plotting the actual measurement @r=io/i against the actual measurement value il1, ■ r1 can be found from the extrapolated value of the straight line to l o - 0, and ■ the slope of the straight line is (1 −
r') τ6, indicating that 7d can be found from this slope and the value of rt. In this example, the thin film is ^β(
(thickness: 100 μm), and the incident X-ray energy was set to 9.9
The experiment was conducted at 6 keV (energy of WLβ2). Figure 5 shows the four waveform shaping time constants of the linear amplifier, sh
( , sh= 0.5, 0.8, 1.2, 1.5
μs>. An example of plotting rVSjo is shown.

ただし、第5図では縦軸はrt (=2.62)で規格
化されたr / r tとしている。第5図の直線の傾
きからそれぞれのτ6が求まる。このように各τ゛7に
対してτ6が求まり、τ’vs.τ゛hプロットが得ら
れる。本実施例で得られたτ’vs,τ1プロットを第
4図に示す。この図からτ4はτ1に比例しており、r
’ (μs) =5.5 rsh(,us)であること
がわかった。以上により波形整形時定数τ1を0.5〜
1.5μsと変化させると不感時間τ6は2.7〜8.
3μsと変化することが判明した。
However, in FIG. 5, the vertical axis is r/rt normalized by rt (=2.62). Each τ6 can be found from the slope of the straight line in FIG. In this way, τ6 is found for each τ゛7, and τ'vs. A τ゛h plot is obtained. FIG. 4 shows the τ' vs, τ1 plot obtained in this example. From this figure, τ4 is proportional to τ1, and r
' (μs) = 5.5 rsh(, us). As a result of the above, the waveform shaping time constant τ1 is set to 0.5~
If it is changed to 1.5 μs, the dead time τ6 will be 2.7 to 8.
It was found that the time period changes to 3 μs.

次に、本発明の線型増幅器を非晶質Mgt。2n.。合
金の8XAFS測定へ応用した例を示す。実験条件は次
の通りである。前記の2カウンタ式EXAFS測定装置
において、有効長可変型Iカウンタの長さをその最大値
(30mm)に固定する。Iカウンタ用の主増幅器とし
て本発明の時定数可変型増幅器を用いる。I0カウンタ
の主増幅器には通常の時定数離散型のものを用い、その
時定数は、0. 5μsまたはlμsに固定する。2カ
ウンタ式EXAFS測定装置では、前記のように、 R=RL− (R’一κ)τ。6工。、が成り立つ。こ
こで、κ== r d / r odである。τ6ro
dはそれぞれrsh1 τ。1に比例しているので、κ
=τl h / r0% hである。本実施例ではτ。
Next, the linear amplifier of the present invention is made of amorphous Mgt. 2n. . An example of application to 8XAFS measurement of alloys is shown. The experimental conditions are as follows. In the two-counter EXAFS measuring device described above, the length of the variable effective length I counter is fixed at its maximum value (30 mm). The variable time constant amplifier of the present invention is used as the main amplifier for the I counter. The main amplifier of the I0 counter uses a normal time constant discrete type amplifier, and its time constant is 0. Fixed at 5 μs or 1 μs. In the two-counter EXAFS measuring device, as described above, R=RL-(R'-κ)τ. 6th grade. , holds true. Here, κ== r d / r od. τ6ro
d is rsh1 τ, respectively. Since it is proportional to 1, κ
= τl h / r0% h. In this example, τ.

。を固定しτ1を連続可変にしており、従って、κが連
続可変となる。第3図に非品質!Jgto2n3。合金
試料で、入射X線ノエネルギーを9.9 6keV(W
Lβ2)にしたとき、3つのκの値(κ=0.6、1.
2、3.0)に対し、RVS.Ioプロットした例を示
す。
. is fixed and τ1 is continuously variable, so κ is continuously variable. Non-quality in Figure 3! Jgto2n3. In the alloy sample, the incident X-ray energy was set to 9.96 keV (W
Lβ2), three values of κ (κ=0.6, 1.
2, 3.0), whereas RVS. An example of plotting Io is shown.

ただし、第3図では、縦軸はRt(=1.2)で規格化
されている。この図からわかるように、κ=0.6のと
きはinが大きくなるにつれrは小さ《なり、κ=3.
0のときは逆に工。が大きくなるにつれRは大きくなっ
ている。これらは、2つのカウンタの計数損失特性が一
致せず、それぞれ、Rt>κ、及び、RL<κとなって
いることを反映している。κ=1.2のときは、Ioが
増大してもRの値は一定値(R’=1.2)となってお
り、このときは計数損失特性が一致していることを示し
ている。ゆえにκ=1,2の条件下でEXAFS測定を
行えば計数損失に起因するデータグリッチが発生しない
ようにすることができる。実際に、非晶質’ g 7 
0 l n 3 3合金のZnK吸収端上のEXAFS
測定した例を第2A図、第2B図に示す。κ=0.6の
ときは谷型のデータグリッチが、κ=3.0のときは山
型のデータグリッチが発生しているが、κ=1.2のと
きはデータグリッチが発生していない。
However, in FIG. 3, the vertical axis is normalized by Rt (=1.2). As can be seen from this figure, when κ=0.6, r becomes smaller as in becomes larger, and κ=3.
When it is 0, it is the opposite. As R becomes larger, R becomes larger. These reflect the fact that the count loss characteristics of the two counters do not match, and Rt>κ and RL<κ, respectively. When κ = 1.2, the value of R remains constant (R' = 1.2) even if Io increases, which indicates that the count loss characteristics match. . Therefore, if EXAFS measurement is performed under the conditions of κ=1, 2, data glitches due to counting loss can be prevented from occurring. In fact, amorphous'g 7
EXAFS on ZnK absorption edge of 0 l n 3 3 alloy
Measured examples are shown in FIGS. 2A and 2B. When κ = 0.6, a valley-shaped data glitch occurs, when κ = 3.0, a mountain-shaped data glitch occurs, but when κ = 1.2, no data glitch occurs. .

以上、本発明の波形整形時定数連続可変型線型増幅器は
、2カウンタ式BXAFS測定装置においてデータグリ
ッチを完全に消去する上で掻めて育効であることが示さ
れた。
As described above, it has been shown that the waveform shaping time constant continuously variable linear amplifier of the present invention is extremely effective in completely eliminating data glitches in a two-counter BXAFS measuring device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の線型(主)堆幅器の回路ブロック図
、 第2A図は、本発明により得た非晶質Mg7。2n,.
合金の2nK吸収端近傍のX線吸収係数曲線、第2B図
は、実施例にふける入射X線強度曲線、第3図は、非晶
質Mgt。Zn3。合金のWLβ2の位置でのx ==
 7 S h / r .S hに対するRVS,Io
のプロット図、 第4図は、単一薄膜法で求めたrdVS.rShのプロ
ット図、 第5図は、主増幅器の4つの波形整形時定数に対して行
ったrVS,ioのプ07ト図( r ’ =2. 6
2)、第6A図、第6B図は、単一薄膜法の概念図、第
7図は、従来の2カウンタ式EXAFS測定装置を用い
た場合の検出器系の電気信号の流れ図、第8図は、2カ
ウンタ式EXAFS測定装置の構成図、 第9図は、第10図の角度分散型εXAFS測定装置を
用いて得られた、非品質Mgt。2130合金のZnK
吸収端近傍の入射X線強度曲線(下方)及びX線吸収係
数曲線(上方)を示す図、 第lO図は、従来型の基本的な角度分散型EX八FS測
定装置の構成図である。 (笹号の説明) XS・・・・xl管、 SS・・・・ソラースリット、
DS・・・・発散スリット、 MC・・・・分光結晶、
Gル1・・・・コニオメー夕、 RS・・・・発光スリット、 C1・・・・Io カウンタ、 C2・・・・Iカウンタ、 CS・・・・N2デュワー  SP・・・・試料、CA
・・・・カウンタアーム、 P A・・・・前置増幅器、 MA,MA’・・・・線型(主)増幅器、ST・・・・
チャンネルケーラー μCP・・・・マイクロコンピュータ。 第3図 χ一τsh/1:05h 10(cps) 10r 派 第4図 τSh(μS) 派 第7図 時I 第9図 ×105 9.8 10.0 10.2 E(keY) 第8図 第10図
FIG. 1 is a circuit block diagram of a linear (main) amplifier according to the present invention, and FIG. 2A is an amorphous Mg7.2n, .
The X-ray absorption coefficient curve near the 2nK absorption edge of the alloy, FIG. 2B is the incident X-ray intensity curve according to the example, and FIG. 3 is the amorphous Mgt. Zn3. x == at the position of WLβ2 of the alloy
7 Sh/r. RVS for S h, Io
Figure 4 shows the plot of rdVS. determined by the single thin film method. A plot diagram of rSh, Figure 5 is a plot diagram of rVS,io performed for the four waveform shaping time constants of the main amplifier (r' = 2.6
2), Figures 6A and 6B are conceptual diagrams of the single thin film method, Figure 7 is a flowchart of electrical signals in the detector system when using a conventional two-counter EXAFS measuring device, and Figure 8 9 is a block diagram of a two-counter EXAFS measuring device. FIG. 9 shows non-quality Mgt obtained using the angle dispersive εXAFS measuring device of FIG. 2130 alloy ZnK
Figure 10, a diagram showing an incident X-ray intensity curve (lower side) and an X-ray absorption coefficient curve (upper side) near the absorption edge, is a configuration diagram of a conventional basic angle dispersion type EX8FS measuring device. (Explanation of Sasa No.) XS...XL tube, SS...Solar slit,
DS: Divergent slit, MC: Spectroscopic crystal,
G1...coniometer, RS...light emitting slit, C1...Io counter, C2...I counter, CS...N2 dewar SP...sample, CA
... Counter arm, P A ... Preamplifier, MA, MA' ... Linear (main) amplifier, ST ...
Channel Kohler μCP...Microcomputer. Fig. 3 χ1τsh/1:05h 10 (cps) 10r Faction Fig. 4 τSh (μS) Faction Fig. 7 Time I Fig. 9 × 105 9.8 10.0 10.2 E (keY) Fig. 8 Figure 10

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)X線カウンタの線型増幅器の波形整形時定数を連
続的に変化させて、不感時間によって他のX線カウンタ
との間で生じる計数損失効果を解消することを特徴とす
るX線カウンタの計数損失効果の解消方法。
(1) An X-ray counter characterized in that the waveform shaping time constant of the linear amplifier of the X-ray counter is continuously changed to eliminate the count loss effect caused by dead time between the X-ray counter and other X-ray counters. How to eliminate counting loss effect.
(2)X線カウンタからの信号を波形整形するための微
分回路及び積分回路を内蔵する線形増幅器において、 前記微分回路および積分回路を構成する回路素子として
、連続可変型の素子が用いられており、これにより波形
整形時定数を連続的に変化可能にされていることを特徴
とする線型増幅器。
(2) In a linear amplifier incorporating a differentiating circuit and an integrating circuit for shaping the waveform of a signal from an X-ray counter, continuously variable elements are used as circuit elements constituting the differentiating circuit and integrating circuit. A linear amplifier characterized in that the waveform shaping time constant can be changed continuously.
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