JPH09178676A - Ｘ線コリメータ及びｘ線放射装置 - Google Patents
Ｘ線コリメータ及びｘ線放射装置Info
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- JPH09178676A JPH09178676A JP33497595A JP33497595A JPH09178676A JP H09178676 A JPH09178676 A JP H09178676A JP 33497595 A JP33497595 A JP 33497595A JP 33497595 A JP33497595 A JP 33497595A JP H09178676 A JPH09178676 A JP H09178676A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線の平行度を高く保ちつつ、強度の高いＸ
線を取り出すことができるようにする。 【解決手段】 各種の方向へ進行するＸ線のうちからほ
ぼ平行なＸ線のみを取り出すＸ線コリメータ１０であっ
て、管壁部がＸ線を透過しない材質で形成され、その内
部をＸ線が透過し得る複数本の細管３０と、それら複数
本の細管を平行状態で束ねて保持するコリメータ本体２
０とを有する。
線を取り出すことができるようにする。 【解決手段】 各種の方向へ進行するＸ線のうちからほ
ぼ平行なＸ線のみを取り出すＸ線コリメータ１０であっ
て、管壁部がＸ線を透過しない材質で形成され、その内
部をＸ線が透過し得る複数本の細管３０と、それら複数
本の細管を平行状態で束ねて保持するコリメータ本体２
０とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、各種の方向へ進
行するＸ線のうちからほぼ平行なＸ線のみを取り出すＸ
線コリメータに関するものである。
行するＸ線のうちからほぼ平行なＸ線のみを取り出すＸ
線コリメータに関するものである。
【０００２】
【発明の背景】固体の物質の性質を分析するために、Ｘ
線回折が利用されることがある。そのための装置として
は、次のようなものがある。図６，図７に示すように、
その装置は、Ｘ線発生装置１００と、ゴニオメータ１１
０と、センサ１２０を有している。センサ１２０はコン
ピュータ１３０に接続されている。
線回折が利用されることがある。そのための装置として
は、次のようなものがある。図６，図７に示すように、
その装置は、Ｘ線発生装置１００と、ゴニオメータ１１
０と、センサ１２０を有している。センサ１２０はコン
ピュータ１３０に接続されている。
【０００３】Ｘ線発生装置１００においては、モリブデ
ン等からなるターゲット１０２に対して電子ビーム照射
器１０４から電子ビームが照射され、ターゲット１０２
から各方向へＸ線が放射される。Ｘ線発生装置１００に
はコリメータ１５０が設けられており、Ｘ線発生装置１
００（ターゲット１０２）から放射されるＸ線のうち、
平行なＸ線のみが外部へ放射されるようにしてある。ま
た、センサ１２０の手前側にもスリット１６０（コリメ
ータでもよい）が設けられており、平行なＸ線のみがセ
ンサ１２０に取り入れられるようにされている。被測定
物Ｗはゴニオメータ１１０に載置され、その姿勢を種々
に変えられるようにされている。
ン等からなるターゲット１０２に対して電子ビーム照射
器１０４から電子ビームが照射され、ターゲット１０２
から各方向へＸ線が放射される。Ｘ線発生装置１００に
はコリメータ１５０が設けられており、Ｘ線発生装置１
００（ターゲット１０２）から放射されるＸ線のうち、
平行なＸ線のみが外部へ放射されるようにしてある。ま
た、センサ１２０の手前側にもスリット１６０（コリメ
ータでもよい）が設けられており、平行なＸ線のみがセ
ンサ１２０に取り入れられるようにされている。被測定
物Ｗはゴニオメータ１１０に載置され、その姿勢を種々
に変えられるようにされている。
【０００４】そして、Ｘ線発生装置１００からコリメー
タ１５０を経て放射されたＸ線が被測定物Ｗに入射され
（そのＸ線を入射Ｘ線という）、被測定物Ｗから回折す
る回折Ｘ線がスリット１６０を経てセンサ１２０によっ
て受け取られ、それがコンピュータ１３０によって分析
される。
タ１５０を経て放射されたＸ線が被測定物Ｗに入射され
（そのＸ線を入射Ｘ線という）、被測定物Ｗから回折す
る回折Ｘ線がスリット１６０を経てセンサ１２０によっ
て受け取られ、それがコンピュータ１３０によって分析
される。
【０００５】そして、入射Ｘ線も、回折Ｘ線のうちセン
サ１２０に取り入れられるＸ線も、平行なものである必
要がある。このために、上記のようにコリメータ１５０
又はスリット１６０が設けられているである。
サ１２０に取り入れられるＸ線も、平行なものである必
要がある。このために、上記のようにコリメータ１５０
又はスリット１６０が設けられているである。
【０００６】
【従来の技術】そして、従来のコリメータ（１５０）と
しては、次のようなものがある。すなわち、そのコリメ
ータ５０は、図８に示すように、Ｘ線の進行方向に少な
くとも２つのピンホール部材５２，５４を有している。
そして、その両ピンホール部材５２，５４（その各ピン
ホール）を透過したＸ線のみが取り出されるのである。
そのＸ線の発散角α2 は次式で表される。 α2 ＝Ｄ2 ／Ｌ2 （ラジアン）＝360 Ｄ2 ／（２πＬ2 ）（°） なお、Ｄ2 はピンホールの径であり、Ｌ2 は両ピンホー
ル部材５２，５４間の距離である。また、以下、便宜的
に、Ｄ2 をコリメータ径、Ｌ2 をコリメータ長とも称す
ることとする。そして、この発散角α2 の値が小さいほ
ど平行度が高い。
しては、次のようなものがある。すなわち、そのコリメ
ータ５０は、図８に示すように、Ｘ線の進行方向に少な
くとも２つのピンホール部材５２，５４を有している。
そして、その両ピンホール部材５２，５４（その各ピン
ホール）を透過したＸ線のみが取り出されるのである。
そのＸ線の発散角α2 は次式で表される。 α2 ＝Ｄ2 ／Ｌ2 （ラジアン）＝360 Ｄ2 ／（２πＬ2 ）（°） なお、Ｄ2 はピンホールの径であり、Ｌ2 は両ピンホー
ル部材５２，５４間の距離である。また、以下、便宜的
に、Ｄ2 をコリメータ径、Ｌ2 をコリメータ長とも称す
ることとする。そして、この発散角α2 の値が小さいほ
ど平行度が高い。
【０００７】ところで、前述のようなＸ線回折を用いた
分析等においては、Ｘ線がほぼ平行である必要があると
ともに、Ｘ線の強度も強い方が好ましい。そして、放射
状に進行するＸ線の強度は距離の２乗に反比例して減衰
することから、Ｘ線の強度の点からは、Ｘ線の進行距離
が短い範囲内でＸ線回折を行うことが望ましい。
分析等においては、Ｘ線がほぼ平行である必要があると
ともに、Ｘ線の強度も強い方が好ましい。そして、放射
状に進行するＸ線の強度は距離の２乗に反比例して減衰
することから、Ｘ線の強度の点からは、Ｘ線の進行距離
が短い範囲内でＸ線回折を行うことが望ましい。
【０００８】しかしながら、上記従来のコリメータ５０
でコリメータ長Ｌ2 を短くすると、Ｘ線の強度（コリメ
ータ５０を通って進行するＸ線の強度）は強くなるが、
発散角α2 は大きくなってＸ線の平行度は低くなってし
まう。また、コリメータ長Ｌ2 を短くするとともにコリ
メータ径Ｄ2 を小さくすれば、Ｘ線の平行度は保たれる
が、もともと入射するＸ線の強度が小さくなるために、
Ｘ線の強度が低くなってしまう。このように、Ｘ線の強
度と平行度は相反する関係にある。
でコリメータ長Ｌ2 を短くすると、Ｘ線の強度（コリメ
ータ５０を通って進行するＸ線の強度）は強くなるが、
発散角α2 は大きくなってＸ線の平行度は低くなってし
まう。また、コリメータ長Ｌ2 を短くするとともにコリ
メータ径Ｄ2 を小さくすれば、Ｘ線の平行度は保たれる
が、もともと入射するＸ線の強度が小さくなるために、
Ｘ線の強度が低くなってしまう。このように、Ｘ線の強
度と平行度は相反する関係にある。
【０００９】なお、Ｘ線は屈折率が小さいためにレンズ
で集光させて平行にさせることも困難であり、また、Ｘ
線は反射もしにくいので反射面で反射させて平行にさせ
ることも困難である。
で集光させて平行にさせることも困難であり、また、Ｘ
線は反射もしにくいので反射面で反射させて平行にさせ
ることも困難である。
【００１０】また、前述のようなＸ線発生装置１００で
は、電子ビーム照射器１０４からターゲット１０２に照
射される電子ビームのエネルギーのうち発生するＸ線の
エネルギー（強度）は１％以下と弱い上に、その弱いＸ
線がターゲット１０２から多方向に分散して放射され
る。このため、Ｘ線発生器（ターゲット１０２）から放
射されるＸ線のうちから取り出される平行な（ほぼ平行
な）Ｘ線の強度は非常に弱いことから、距離による減衰
は最小限に抑えたいという要望がある。
は、電子ビーム照射器１０４からターゲット１０２に照
射される電子ビームのエネルギーのうち発生するＸ線の
エネルギー（強度）は１％以下と弱い上に、その弱いＸ
線がターゲット１０２から多方向に分散して放射され
る。このため、Ｘ線発生器（ターゲット１０２）から放
射されるＸ線のうちから取り出される平行な（ほぼ平行
な）Ｘ線の強度は非常に弱いことから、距離による減衰
は最小限に抑えたいという要望がある。
【００１１】そこで、本発明は、Ｘ線の平行度を高く保
ちつつ、強度の高いＸ線を取り出すことができるＸ線コ
リメータを提供することを課題とする。
ちつつ、強度の高いＸ線を取り出すことができるＸ線コ
リメータを提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、各種の方向へ進行するＸ線
のうちからほぼ平行なＸ線のみを取り出すＸ線コリメー
タであって、Ｘ線を透過させない管壁部を有する複数本
の細管と、それら複数本の細管を平行状態で束ねて保持
する保持体とを有することを特徴とする。ここで、「細
管」とは、円筒状の管に限らず、四角筒状や六角筒状等
の多角形管等も含まれる。また、中空状のものに限ら
ず、Ｘ線を透過し得る物質が充填されている場合も含ま
れるものとする。
め、請求項１に係る発明は、各種の方向へ進行するＸ線
のうちからほぼ平行なＸ線のみを取り出すＸ線コリメー
タであって、Ｘ線を透過させない管壁部を有する複数本
の細管と、それら複数本の細管を平行状態で束ねて保持
する保持体とを有することを特徴とする。ここで、「細
管」とは、円筒状の管に限らず、四角筒状や六角筒状等
の多角形管等も含まれる。また、中空状のものに限ら
ず、Ｘ線を透過し得る物質が充填されている場合も含ま
れるものとする。
【００１３】この発明によれば、各細管ごとに、従来の
コリメータのように平行なＸ線が取り出される。このた
め、Ｘ線の平行度を高めるためには各細管を細く（正確
には通路断面積を小さく）すればよく、その分、各細管
の長さを短くすることによって、各細管ごとにおけるＸ
線の強度を保つことができる（強度の減少を小さくする
ことができる）。また、各細管を細くしたことによって
入射するＸ線の強度が減少する分（それによって、取り
出されるＸ線の強度も減少する）は、束ねる細管の数を
多くすることによって補うことができる。このように、
本発明では、Ｘ線の平行度と強度の双方とも高くするこ
とができるのである。
コリメータのように平行なＸ線が取り出される。このた
め、Ｘ線の平行度を高めるためには各細管を細く（正確
には通路断面積を小さく）すればよく、その分、各細管
の長さを短くすることによって、各細管ごとにおけるＸ
線の強度を保つことができる（強度の減少を小さくする
ことができる）。また、各細管を細くしたことによって
入射するＸ線の強度が減少する分（それによって、取り
出されるＸ線の強度も減少する）は、束ねる細管の数を
多くすることによって補うことができる。このように、
本発明では、Ｘ線の平行度と強度の双方とも高くするこ
とができるのである。
【００１４】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明であって、前記細管の管壁部が光も透過させな
いものであり、前記細管の近傍に設けられた発光部と、
前記細管の上流側に設けられ、前記発光部からの光を反
射させてその反射光が前記細管内を進行するようにする
とともに、前記Ｘ線源からのＸ線の進行を許容しつつ、
前記発光部から発光させる光を反射してその反射光を前
記細管へと導くハーフミラーとを有することを特徴とす
る。ここで、「発光部」とは、発光ダイオードによる発
光やレーザーによる発光等、種々のものが適用される。
また、そのもの自体が発光するものに限らず、他の場所
において発光された光が光ファイバーによって導かれて
きて、その光を発光するものも含まれるものとする。
係る発明であって、前記細管の管壁部が光も透過させな
いものであり、前記細管の近傍に設けられた発光部と、
前記細管の上流側に設けられ、前記発光部からの光を反
射させてその反射光が前記細管内を進行するようにする
とともに、前記Ｘ線源からのＸ線の進行を許容しつつ、
前記発光部から発光させる光を反射してその反射光を前
記細管へと導くハーフミラーとを有することを特徴とす
る。ここで、「発光部」とは、発光ダイオードによる発
光やレーザーによる発光等、種々のものが適用される。
また、そのもの自体が発光するものに限らず、他の場所
において発光された光が光ファイバーによって導かれて
きて、その光を発光するものも含まれるものとする。
【００１５】この発明によれば、ハーフミラーによって
Ｘ線の進行は許容しつつ、発光器から発光される光が反
射されて、その反射光は細管を通って、Ｘ線と同様に、
平行な光のみが取り出される。そして、その光はＸ線と
同一方向のものである。このため、その光の到達位置を
確認することによってＸ線の到達位置（照準）を容易に
認識することができ、このコリメータの向き等を調整す
るのに便利である。
Ｘ線の進行は許容しつつ、発光器から発光される光が反
射されて、その反射光は細管を通って、Ｘ線と同様に、
平行な光のみが取り出される。そして、その光はＸ線と
同一方向のものである。このため、その光の到達位置を
確認することによってＸ線の到達位置（照準）を容易に
認識することができ、このコリメータの向き等を調整す
るのに便利である。
【００１６】また、請求項３に係る発明は、請求項１に
係る発明であって、前記細管の管壁部が光も透過させな
いものであり、前記細管の近傍に設けられた受光器と、
前記複数本の細管よりも上流側に設けられ、Ｘ線の進行
を許容しつつ、当該Ｘ線の進行方向とは反対方向に前記
細管内を進行してくる光を反射させて前記受光器へと導
くハーフミラーとを有することを特徴とする。なお、
「受光器」には、カメラ等が該当する。
係る発明であって、前記細管の管壁部が光も透過させな
いものであり、前記細管の近傍に設けられた受光器と、
前記複数本の細管よりも上流側に設けられ、Ｘ線の進行
を許容しつつ、当該Ｘ線の進行方向とは反対方向に前記
細管内を進行してくる光を反射させて前記受光器へと導
くハーフミラーとを有することを特徴とする。なお、
「受光器」には、カメラ等が該当する。
【００１７】この発明によれば、Ｘ線の到達位置からの
光（室内灯等の反射光）が細管をＸ線の進行方向とは反
対方向に進行し、ハーフミラーによって反射されて受光
器によって受光される。なお、請求項２の発明と同様
に、ハーフミラーはＸ線の進行は阻害しない。このた
め、その受光器の受光したもの（反射光の発生位置）を
認識することによって、Ｘ線の到達位置（照準）を容易
に認識することが可能となり、請求項２の発明と同様の
効果を得ることができる。
光（室内灯等の反射光）が細管をＸ線の進行方向とは反
対方向に進行し、ハーフミラーによって反射されて受光
器によって受光される。なお、請求項２の発明と同様
に、ハーフミラーはＸ線の進行は阻害しない。このた
め、その受光器の受光したもの（反射光の発生位置）を
認識することによって、Ｘ線の到達位置（照準）を容易
に認識することが可能となり、請求項２の発明と同様の
効果を得ることができる。
【００１８】また、請求項４に係る発明は、Ｘ線取出し
窓からＸ線を放射するＸ線管球と、そのＸ線取出し窓の
前方に設けられ、Ｘ線及び光を透過させない管壁部を有
する複数本の細管が平行状態で束ねられて構成されたコ
リメータと、そのコリメータの近傍に設けられた発光部
とを有し、その発光部からの光が前記Ｘ線管球のＸ線取
出し窓に対して照射され、その反射光が前記コリメータ
に導かれるものであることを特徴とする。なお、以上の
請求項１〜請求項４に係る発明において、細管の管壁部
がＸ線や光を透過させないというのは、全く透過させな
いものに限らず、細管の内部を進行する量と比べて管壁
部を透過する量がかなり少ないものも含まれることとす
る。
窓からＸ線を放射するＸ線管球と、そのＸ線取出し窓の
前方に設けられ、Ｘ線及び光を透過させない管壁部を有
する複数本の細管が平行状態で束ねられて構成されたコ
リメータと、そのコリメータの近傍に設けられた発光部
とを有し、その発光部からの光が前記Ｘ線管球のＸ線取
出し窓に対して照射され、その反射光が前記コリメータ
に導かれるものであることを特徴とする。なお、以上の
請求項１〜請求項４に係る発明において、細管の管壁部
がＸ線や光を透過させないというのは、全く透過させな
いものに限らず、細管の内部を進行する量と比べて管壁
部を透過する量がかなり少ないものも含まれることとす
る。
【００１９】この発明においては、Ｘ線管球の内部にお
いて発生されたＸ線がＸ線取出し窓から放射され、その
Ｘ線がコリメータを経て、請求項１の発明と同様に、ほ
ぼ平行なＸ線のみが取り出される。また、発光部からの
光がＸ線管球のＸ線取出し窓に対して照射され、その反
射光がコリメータを経て、請求項２の発明と同様に、Ｘ
線と同一の平行な光のみが取り出される。このため、そ
の光の到達位置を確認することによってＸ線の到達位置
（照準）を容易に認識することができ、このコリメータ
の向き等を調整するのに便利である。また、この発明で
は、Ｘ線管球のＸ線取出し窓を用いて光を反射させるた
め、光を反射させる部材を別個設ける必要がなく、装置
のコンパクト化を図ることができる。なお、この発明に
おいては、Ｘ線取出し窓に、発生源からの光を反射しや
すくするための加工（アルミニウムの薄膜等）がなされ
ることが望ましい。また、反射光を細管に集中させるよ
うな曲面状をしていることが望ましい。
いて発生されたＸ線がＸ線取出し窓から放射され、その
Ｘ線がコリメータを経て、請求項１の発明と同様に、ほ
ぼ平行なＸ線のみが取り出される。また、発光部からの
光がＸ線管球のＸ線取出し窓に対して照射され、その反
射光がコリメータを経て、請求項２の発明と同様に、Ｘ
線と同一の平行な光のみが取り出される。このため、そ
の光の到達位置を確認することによってＸ線の到達位置
（照準）を容易に認識することができ、このコリメータ
の向き等を調整するのに便利である。また、この発明で
は、Ｘ線管球のＸ線取出し窓を用いて光を反射させるた
め、光を反射させる部材を別個設ける必要がなく、装置
のコンパクト化を図ることができる。なお、この発明に
おいては、Ｘ線取出し窓に、発生源からの光を反射しや
すくするための加工（アルミニウムの薄膜等）がなされ
ることが望ましい。また、反射光を細管に集中させるよ
うな曲面状をしていることが望ましい。
【００２０】
＜第１実施形態＞次に、本発明の第１実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、このＸ線コリメ
ータ１０は、コリメータ本体２０（保持体）と、多数の
細管３０を有している。コリメータ本体２０は、円筒状
をなしている。先端部はやや絞られている。その最小の
内径をコリメータ径Ｄ1 と称することとする。図２に示
すように、各細管３０は、各々同じ構造の細い円管状を
なしている。その全長をＬ1 として、外径をdo，内径を
diで表示することとする。なお、便宜的に、この細管３
０の長さＬ1 のこともコリメータ長とも称することとす
る。
基づいて説明する。図１に示すように、このＸ線コリメ
ータ１０は、コリメータ本体２０（保持体）と、多数の
細管３０を有している。コリメータ本体２０は、円筒状
をなしている。先端部はやや絞られている。その最小の
内径をコリメータ径Ｄ1 と称することとする。図２に示
すように、各細管３０は、各々同じ構造の細い円管状を
なしている。その全長をＬ1 として、外径をdo，内径を
diで表示することとする。なお、便宜的に、この細管３
０の長さＬ1 のこともコリメータ長とも称することとす
る。
【００２１】各細管３０（その管壁部）は、Ｘ線を透過
しない材質のもので構成されている。例えば、鉛ガラス
（鉛を５０％含有するガラス）等である。また、この管
壁部は光も透過させない。各細管３０の内部は空洞状と
なっており、その内部をＸ線が透過できるようにされて
いる。光も透過できる。そして、これら各細管３０が平
行状態で束ねられて、コリメータ本体２０の内側に充填
されて保持されている。
しない材質のもので構成されている。例えば、鉛ガラス
（鉛を５０％含有するガラス）等である。また、この管
壁部は光も透過させない。各細管３０の内部は空洞状と
なっており、その内部をＸ線が透過できるようにされて
いる。光も透過できる。そして、これら各細管３０が平
行状態で束ねられて、コリメータ本体２０の内側に充填
されて保持されている。
【００２２】コリメータ本体２０のうちの細管３０より
も上流側（Ｘ線の進行方向とは反対側）の一側部には、
発光器２２が設けられている。発光器２２は、コリメー
タ本体２０の内側へ向かって光を発光する。また、コリ
メータ本体２０の内側には、発光器２２に対応して（す
なわち細管３０よりも上流側）、ハーフミラー２４が設
けられている。ハーフミラー２４は、発光器２２から発
せられる光が、各細管３０（その内部）を通って進行す
るようにしている。このハーフミラー２４は、コリメー
タ本体２０内を通過するＸ線の進行を妨げることはな
い。
も上流側（Ｘ線の進行方向とは反対側）の一側部には、
発光器２２が設けられている。発光器２２は、コリメー
タ本体２０の内側へ向かって光を発光する。また、コリ
メータ本体２０の内側には、発光器２２に対応して（す
なわち細管３０よりも上流側）、ハーフミラー２４が設
けられている。ハーフミラー２４は、発光器２２から発
せられる光が、各細管３０（その内部）を通って進行す
るようにしている。このハーフミラー２４は、コリメー
タ本体２０内を通過するＸ線の進行を妨げることはな
い。
【００２３】次に、このＸ線コリメータ１０の作用効果
について説明する。コリメータ１０に入射するＸ線は、
各細管３０（その内部の通路）を通って進行する。Ｘ線
は、各細管３０内においてその管壁部を透過することな
く進行する。すなわち、実線で示すように、細管３０の
管壁部に当たらないＸ線は直進する。破線で示すよう
に、細管３０の管壁部に対する入射角θが小さい場合に
は、その管壁部において反射される。また、２点鎖線で
示すように入射角θがある程度以上大きい場合には、細
管３０の管壁部において吸収される。
について説明する。コリメータ１０に入射するＸ線は、
各細管３０（その内部の通路）を通って進行する。Ｘ線
は、各細管３０内においてその管壁部を透過することな
く進行する。すなわち、実線で示すように、細管３０の
管壁部に当たらないＸ線は直進する。破線で示すよう
に、細管３０の管壁部に対する入射角θが小さい場合に
は、その管壁部において反射される。また、２点鎖線で
示すように入射角θがある程度以上大きい場合には、細
管３０の管壁部において吸収される。
【００２４】各細管３０から発せられるＸ線の発散角α
11は、次式で表される（図２参照）。 α11＝di／Ｌ1 （ラジアン）＝360di ／（２πＬ1 ）（°） そして、このコリメータ１０から発せられるＸ線の発散
角α1 は、次式のように、各細管３０ごとの発散角α11
と同じ値となる（図１参照）。 α1 ＝α11＝di／Ｌ1 （ラジアン）＝360di ／（２πＬ1 ）（°）
11は、次式で表される（図２参照）。 α11＝di／Ｌ1 （ラジアン）＝360di ／（２πＬ1 ）（°） そして、このコリメータ１０から発せられるＸ線の発散
角α1 は、次式のように、各細管３０ごとの発散角α11
と同じ値となる（図１参照）。 α1 ＝α11＝di／Ｌ1 （ラジアン）＝360di ／（２πＬ1 ）（°）
【００２５】一方、このコリメータ１０のコリメータ径
Ｄ1 と従来のコリメータ５０のコリメータ径Ｄ2 が同一
として、このコリメータ１０のＸ線の通路断面積Ｓ
1 （各細管３０の合計）と、従来のコリメータ５０の通
路断面積Ｓ2 の比を求める。 Ｓ1 ：Ｓ2 ＝（di／do）2 ・ｆ＋（１−ｆ）：１ ここで、ｆとはコリメータ本体２０の内側において細管
３０が充填された際の充填度合いである。（１−ｆ）
は、各細管３０間の隙間を示す。細管３０の内部と同様
に細管３０間の隙間もＸ線が進行するからである。ｆ
は、図４中の２点鎖線の三角形の内部で計算することに
よって、次のようになる。 ｆ＝（３×（πdo2 ／４）／６）／（（do／２）・（３1/2 ・do／２） ） ＝π／（２・３1/2 ） また、各細管３０における外径doと内径diの比が次のよ
うであるとする。 do：di≒１．５：１ すると、両通路断面積Ｓ1 とＳ2 の比は次のようにな
る。 Ｓ1 ：Ｓ2 ＝１：２
Ｄ1 と従来のコリメータ５０のコリメータ径Ｄ2 が同一
として、このコリメータ１０のＸ線の通路断面積Ｓ
1 （各細管３０の合計）と、従来のコリメータ５０の通
路断面積Ｓ2 の比を求める。 Ｓ1 ：Ｓ2 ＝（di／do）2 ・ｆ＋（１−ｆ）：１ ここで、ｆとはコリメータ本体２０の内側において細管
３０が充填された際の充填度合いである。（１−ｆ）
は、各細管３０間の隙間を示す。細管３０の内部と同様
に細管３０間の隙間もＸ線が進行するからである。ｆ
は、図４中の２点鎖線の三角形の内部で計算することに
よって、次のようになる。 ｆ＝（３×（πdo2 ／４）／６）／（（do／２）・（３1/2 ・do／２） ） ＝π／（２・３1/2 ） また、各細管３０における外径doと内径diの比が次のよ
うであるとする。 do：di≒１．５：１ すると、両通路断面積Ｓ1 とＳ2 の比は次のようにな
る。 Ｓ1 ：Ｓ2 ＝１：２
【００２６】ここで、Ｘ線の強度Ｐと、通路断面積Ｓ及
び距離Ｍとの間には、次の関係がある。 Ｐ∝Ｓ／（Ｍ2 ） なお、Ｘ線の強度Ｐとは、コリメータ１０の先端部にお
けるＸ線の強度のことであり、距離Ｍとは、ターゲット
１０２からコリメータ１０の先端部までの距離である
（図２参照）。また、Ｘ線の強度Ｐについては、このコ
リメータ１０の場合はＰ1 ，従来のコリメータ５０の場
合はＰ2 が該当する。また、同じく通路断面積Ｓについ
ては、Ｓ1 ，Ｓ2 が該当し、距離ＭについてはＭ1 ，Ｍ
2 と表示する。そして、この距離Ｍのうちのコリメータ
長Ｌ（このコリメータ１０の場合は前述のように細管３
０の長さＬ1 であり、従来のコリメータ５０の場合も前
述したように両ピンホール部材５２，５４間の長さＬ2
である。）以外の部分の長さは、このコリメータ１０の
場合も従来のコリメータ５０の場合も同一であるとす
る。その長さをＮとする。
び距離Ｍとの間には、次の関係がある。 Ｐ∝Ｓ／（Ｍ2 ） なお、Ｘ線の強度Ｐとは、コリメータ１０の先端部にお
けるＸ線の強度のことであり、距離Ｍとは、ターゲット
１０２からコリメータ１０の先端部までの距離である
（図２参照）。また、Ｘ線の強度Ｐについては、このコ
リメータ１０の場合はＰ1 ，従来のコリメータ５０の場
合はＰ2 が該当する。また、同じく通路断面積Ｓについ
ては、Ｓ1 ，Ｓ2 が該当し、距離ＭについてはＭ1 ，Ｍ
2 と表示する。そして、この距離Ｍのうちのコリメータ
長Ｌ（このコリメータ１０の場合は前述のように細管３
０の長さＬ1 であり、従来のコリメータ５０の場合も前
述したように両ピンホール部材５２，５４間の長さＬ2
である。）以外の部分の長さは、このコリメータ１０の
場合も従来のコリメータ５０の場合も同一であるとす
る。その長さをＮとする。
【００２７】このため、発散角α1 ，α2 が同一の場合
におけるＸ線の強度Ｐの比（このコリメータ１０の場合
の強度Ｐ1 と従来のコリメータ５０の強度Ｐ2 の比）
は、次のようになる。 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝Ｓ1 ／（Ｍ1 2 ）：Ｓ2 ／（Ｍ2 2 ） ＝１／（Ｌ1 ＋Ｎ）2 ：２／（Ｌ2 ＋Ｎ）2 ＝（Ｌ2 ＋Ｎ）2 ：２（Ｌ1 ＋Ｎ）2 ここで、従来のコリメータ５０のコリメータ径Ｄ2 ＝
１．７mm，コリメータ長Ｌ2 ＝２２０mm のとき、その
発散角α2 は次のようになる。 α2 ＝360 Ｄ2 ／（２πＬ2 ） ＝０．４４（°）
におけるＸ線の強度Ｐの比（このコリメータ１０の場合
の強度Ｐ1 と従来のコリメータ５０の強度Ｐ2 の比）
は、次のようになる。 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝Ｓ1 ／（Ｍ1 2 ）：Ｓ2 ／（Ｍ2 2 ） ＝１／（Ｌ1 ＋Ｎ）2 ：２／（Ｌ2 ＋Ｎ）2 ＝（Ｌ2 ＋Ｎ）2 ：２（Ｌ1 ＋Ｎ）2 ここで、従来のコリメータ５０のコリメータ径Ｄ2 ＝
１．７mm，コリメータ長Ｌ2 ＝２２０mm のとき、その
発散角α2 は次のようになる。 α2 ＝360 Ｄ2 ／（２πＬ2 ） ＝０．４４（°）
【００２８】そして、このコリメータ１０において各細
管３０の内径di＝０．１mmとして、上記と同一の発散角
α1 ＝α2 となる場合のコリメータ長Ｌ1 は、次のよう
に求められる。 Ｌ1 ＝360di ／（２πα1 ） ＝１３（mm)
管３０の内径di＝０．１mmとして、上記と同一の発散角
α1 ＝α2 となる場合のコリメータ長Ｌ1 は、次のよう
に求められる。 Ｌ1 ＝360di ／（２πα1 ） ＝１３（mm)
【００２９】そして、ともにＮ＝２０（mm）とすると、
強度Ｐの比は次のようになる。 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝（Ｌ2 ＋Ｎ）2 ：２（Ｌ1 ＋Ｎ）2 ＝５７６００：２１７８ ＝２６．５：１
強度Ｐの比は次のようになる。 Ｐ1 ：Ｐ2 ＝（Ｌ2 ＋Ｎ）2 ：２（Ｌ1 ＋Ｎ）2 ＝５７６００：２１７８ ＝２６．５：１
【００３０】このように、このコリメータ１０は、従来
のコリメータ５０と比べて、コリメータ径が同一で発散
角も同一の場合において、Ｘ線の強度は２６．５倍も強
いものとなる。すなわち、Ｘ線の平行度を高く保ちつ
つ、そのＸ線の強度を高くすることができるのである。
のコリメータ５０と比べて、コリメータ径が同一で発散
角も同一の場合において、Ｘ線の強度は２６．５倍も強
いものとなる。すなわち、Ｘ線の平行度を高く保ちつ
つ、そのＸ線の強度を高くすることができるのである。
【００３１】また、このコリメータ１０を用いてＸ線回
折を行う前に、次のようにコリメータ１０の向きを調整
することができる。すなわち、発光器２２から光を発光
させると、その光はハーフミラー２４によって反射され
て、各細管３０を通って進行する。その進行方向はＸ線
と同一である。このため、その光が当たる位置（被測定
物Ｗ）を確認することによってＸ線の到達位置（照準）
を予め容易に認識することができるのである。それによ
って、Ｘ線が適切な位置に到達するようにコリメータ１
０の向きを調整することができる。もちろん、事後にお
いてＸ線の到達位置を確認するために使用することもで
きる。
折を行う前に、次のようにコリメータ１０の向きを調整
することができる。すなわち、発光器２２から光を発光
させると、その光はハーフミラー２４によって反射され
て、各細管３０を通って進行する。その進行方向はＸ線
と同一である。このため、その光が当たる位置（被測定
物Ｗ）を確認することによってＸ線の到達位置（照準）
を予め容易に認識することができるのである。それによ
って、Ｘ線が適切な位置に到達するようにコリメータ１
０の向きを調整することができる。もちろん、事後にお
いてＸ線の到達位置を確認するために使用することもで
きる。
【００３２】また、この発光器２２の代わりにカメラ２
６を設けた場合には、Ｘ線の到達位置からＸ線の進行方
向とは反対方向に進行する反射光がハーフミラー２４に
よって反射され、それがカメラによってとらえられる。
こうして、Ｘ線の到達位置を予め認識することが可能と
なり、それに基づいて、コリメータ１０の向きを調整す
ることができる。
６を設けた場合には、Ｘ線の到達位置からＸ線の進行方
向とは反対方向に進行する反射光がハーフミラー２４に
よって反射され、それがカメラによってとらえられる。
こうして、Ｘ線の到達位置を予め認識することが可能と
なり、それに基づいて、コリメータ１０の向きを調整す
ることができる。
【００３３】また、このコリメータ１０は、図６におけ
るコリメータ１５０として用いられるのみでなく、スリ
ット１６０の代わりに用いられることもできる。すなわ
ち、入射Ｘ線を平行なものとするのに限らず、回折Ｘ線
のうちから平行なＸ線を取り出すものとして使用するこ
とができる。
るコリメータ１５０として用いられるのみでなく、スリ
ット１６０の代わりに用いられることもできる。すなわ
ち、入射Ｘ線を平行なものとするのに限らず、回折Ｘ線
のうちから平行なＸ線を取り出すものとして使用するこ
とができる。
【００３４】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態であるＸ線放射装置２００を、第１実施形態との相
違点を中心に、図５に基づいて説明する。このＸ線放射
装置２００は、Ｘ線管球（Ｘ線発生装置）２１０，シー
ルドボックス２２０，コリメータ３１０を有している。
コリメータ３１０は、第１実施形態のコリメータ１０と
同様の構造のものであり、円筒状のコリメータ本体３２
０を有し、その内側に細管３３０が束ねられて充填され
ている。コリメータ３１０は、シールドボックス２２０
の取付孔部２２２に取り付けられている。シールドボッ
クス２２０内にはＸ線管球２１０が収納されている。シ
ールドボックス２２０の取付孔部２２２の近傍には、コ
リメータ３１０を取り囲むように円周状に複数個の発光
ダイオード等の発光器２２４（発光部）が設けられてい
る。なお、２点鎖線で仮想的に示すように、他の場所で
発光した光が光ファイバー２２６によって導かれてくる
ものでもよい。
形態であるＸ線放射装置２００を、第１実施形態との相
違点を中心に、図５に基づいて説明する。このＸ線放射
装置２００は、Ｘ線管球（Ｘ線発生装置）２１０，シー
ルドボックス２２０，コリメータ３１０を有している。
コリメータ３１０は、第１実施形態のコリメータ１０と
同様の構造のものであり、円筒状のコリメータ本体３２
０を有し、その内側に細管３３０が束ねられて充填され
ている。コリメータ３１０は、シールドボックス２２０
の取付孔部２２２に取り付けられている。シールドボッ
クス２２０内にはＸ線管球２１０が収納されている。シ
ールドボックス２２０の取付孔部２２２の近傍には、コ
リメータ３１０を取り囲むように円周状に複数個の発光
ダイオード等の発光器２２４（発光部）が設けられてい
る。なお、２点鎖線で仮想的に示すように、他の場所で
発光した光が光ファイバー２２６によって導かれてくる
ものでもよい。
【００３５】Ｘ線管球２１０はほぼ円筒状をなし、その
内部には電子ビーム発生部２１２やターゲット２１４が
設けられている。また、Ｘ線管球２１０の側壁部には、
Ｘ線取出し窓２１６が設けられている。Ｘ線取出し窓２
１６は、Ｘ線の減衰が少ない材料（ベリリウム等）から
形成されており、内側へ凹んだ凹面状とされている。Ｘ
線取出し窓２１６の表面には、光の反射率を向上させる
ために、アルミニウム（又はマグネシウム，合成樹脂，
セラミック等）の薄膜が設けられている。そして、電子
ビーム発生部２１２からターゲット２１４に対して電子
ビームが照射され、それによって発生したＸ線がＸ線取
出し窓２１６から放射され、そのＸ線がコリメータ３１
０（各細管３３０）に入射し、平行度の高いＸ線がコリ
メータ３１０（各細管３３０）から外部へ発せられる。
内部には電子ビーム発生部２１２やターゲット２１４が
設けられている。また、Ｘ線管球２１０の側壁部には、
Ｘ線取出し窓２１６が設けられている。Ｘ線取出し窓２
１６は、Ｘ線の減衰が少ない材料（ベリリウム等）から
形成されており、内側へ凹んだ凹面状とされている。Ｘ
線取出し窓２１６の表面には、光の反射率を向上させる
ために、アルミニウム（又はマグネシウム，合成樹脂，
セラミック等）の薄膜が設けられている。そして、電子
ビーム発生部２１２からターゲット２１４に対して電子
ビームが照射され、それによって発生したＸ線がＸ線取
出し窓２１６から放射され、そのＸ線がコリメータ３１
０（各細管３３０）に入射し、平行度の高いＸ線がコリ
メータ３１０（各細管３３０）から外部へ発せられる。
【００３６】この装置においては、Ｘ線の照準を合わせ
るために、次のようにされる。すなわち、発光器２２４
から光を発光させると、その光はＸ線取出し窓２１６に
当たって反射し、コリメータ３１０（各細管３３０）に
入射して、コリメータ３１０の方向と同一方向の光が外
部へ放射される。このため、その光の到達位置を確認す
ることによって、Ｘ線の到達位置を確認することができ
る。そして、それに基づいて、コリメータ３１０の向き
を調整することができるのである。
るために、次のようにされる。すなわち、発光器２２４
から光を発光させると、その光はＸ線取出し窓２１６に
当たって反射し、コリメータ３１０（各細管３３０）に
入射して、コリメータ３１０の方向と同一方向の光が外
部へ放射される。このため、その光の到達位置を確認す
ることによって、Ｘ線の到達位置を確認することができ
る。そして、それに基づいて、コリメータ３１０の向き
を調整することができるのである。
【図１】本発明の第１実施形態のＸ線コリメータを示す
図であり、(a) は(b) 中のＡ−Ａ断面図であり、(b) は
(a) 中のＢ−Ｂ断面図である。
図であり、(a) は(b) 中のＡ−Ａ断面図であり、(b) は
(a) 中のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図１のコリメータ中の１つの細管を示す図であ
り、(a) は(b) 中のＡ−Ａ断面図であり、(b) は(a) 中
のＢ−Ｂ断面図である。
り、(a) は(b) 中のＡ−Ａ断面図であり、(b) は(a) 中
のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図２の細管におけるＸ線の進行を示す図であ
る。
る。
【図４】図２(a) の一部拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態のＸ線放射装置を示す断
面図である。
面図である。
【図６】Ｘ線回折による分析装置の全体を示す斜視図で
ある。
ある。
【図７】図６の装置の平面図である。
【図８】従来のＸ線コリメータの要部を示す図である。
１０，３１０ Ｘ線コリメータ ２０，３２０ コリメータ本体（保持体） ３０，３３０ 細管 ２２ 発光器 ２４ ハーフミラー ２６ カメラ（受光器）
Claims (4)
- 【請求項１】 各種の方向へ進行するＸ線のうちからほ
ぼ平行なＸ線のみを取り出すＸ線コリメータであって、 Ｘ線を透過させない管壁部を有する複数本の細管と、 それら複数本の細管を平行状態で束ねて保持する保持体
とを有することを特徴とするＸ線コリメータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＸ線コリメータであっ
て、 前記細管の管壁部が光も透過させないものであり、 前記細管の近傍に設けられた発光部と、 前記細管の上流側に設けられ、前記発光部からの光を反
射させてその反射光が前記細管内を進行するようにする
とともに、前記Ｘ線源からのＸ線の進行を許容しつつ、
前記発光部から発光させる光を反射してその反射光を前
記細管へと導くハーフミラーとを有することを特徴とす
るＸ線コリメータ。 - 【請求項３】 請求項１に記載のＸ線コリメータであっ
て、 前記細管の管壁部が光も透過させないものであり、 前記細管の近傍に設けられた受光器と、 前記複数本の細管よりも上流側に設けられ、Ｘ線の進行
を許容しつつ、当該Ｘ線の進行方向とは反対方向に前記
細管内を進行してくる光を反射させて前記受光器へと導
くハーフミラーとを有することを特徴とするＸ線コリメ
ータ。 - 【請求項４】 Ｘ線取出し窓からＸ線を放射するＸ線管
球と、 そのＸ線取出し窓の前方に設けられ、Ｘ線及び光を透過
させない管壁部を有する複数本の細管が平行状態で束ね
られて構成されたコリメータと、 そのコリメータの近傍に設けられた発光部とを有し、 その発光部からの光が前記Ｘ線管球のＸ線取出し窓に対
して照射され、その反射光が前記コリメータに導かれる
ものであることを特徴とするＸ線放射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33497595A JPH09178676A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | Ｘ線コリメータ及びｘ線放射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33497595A JPH09178676A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | Ｘ線コリメータ及びｘ線放射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178676A true JPH09178676A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18283323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33497595A Pending JPH09178676A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | Ｘ線コリメータ及びｘ線放射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09178676A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028815A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Horiba Ltd | Ｘ線分析装置およびこれに用いるｘ線導管 |
| EP1053551A4 (en) * | 1998-01-27 | 2003-03-12 | Noran Instr Inc | WAVELENGTH-DISPERSIVE X-RAY RADIATION SPECTROMETER WITH X-RAY RADIATION COLLIMATOR OPIC FOR INCREASED SENSITIVITY OVER A WIDE ENERGY RANGE |
| US6850593B1 (en) | 1999-03-18 | 2005-02-01 | Sii Nanotechnology Inc. | Fluorescent X-ray analysis apparatus |
| JP2007304063A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Shimadzu Corp | ソーラスリット |
| WO2012173341A3 (ko) * | 2011-06-14 | 2013-03-28 | 전남대학교 산학협력단 | 국부적 방사선 치료용 x선 바늘 모듈 |
| CN103411986A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 北京师范大学 | 一种薄膜衍射仪 |
| KR101479701B1 (ko) * | 2013-07-02 | 2015-01-07 | 전남대학교산학협력단 | 고강도 단파장 평행 x-선 모듈 제어 시스템 및 그 제어 방법 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33497595A patent/JPH09178676A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1053551A4 (en) * | 1998-01-27 | 2003-03-12 | Noran Instr Inc | WAVELENGTH-DISPERSIVE X-RAY RADIATION SPECTROMETER WITH X-RAY RADIATION COLLIMATOR OPIC FOR INCREASED SENSITIVITY OVER A WIDE ENERGY RANGE |
| US6850593B1 (en) | 1999-03-18 | 2005-02-01 | Sii Nanotechnology Inc. | Fluorescent X-ray analysis apparatus |
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| WO2012173341A3 (ko) * | 2011-06-14 | 2013-03-28 | 전남대학교 산학협력단 | 국부적 방사선 치료용 x선 바늘 모듈 |
| KR101332502B1 (ko) * | 2011-06-14 | 2013-11-26 | 전남대학교산학협력단 | 국부적 방사선 치료용 ｘ―선 바늘 모듈 |
| US9089697B2 (en) | 2011-06-14 | 2015-07-28 | Industry Foundation Of Chonnam National University | X-ray needle module for local radiation therapy |
| KR101479701B1 (ko) * | 2013-07-02 | 2015-01-07 | 전남대학교산학협력단 | 고강도 단파장 평행 x-선 모듈 제어 시스템 및 그 제어 방법 |
| CN103411986A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 北京师范大学 | 一种薄膜衍射仪 |
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