JPS58501480A - 迅速に動く多成分材料をx線分析する方法及び装置 - Google Patents

迅速に動く多成分材料をx線分析する方法及び装置

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JPS58501480A JP57502647A JP50264782A JPS58501480A JP S58501480 A JPS58501480 A JP S58501480A JP 57502647 A JP57502647 A JP 57502647A JP 50264782 A JP50264782 A JP 50264782A JP S58501480 A JPS58501480 A JP S58501480A
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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】 迅速に動く多成分材料をX線分析する方法及び装置技術分野 本発明は、多成分利料、特に、製造工程で連続的圧生成されて高速で移動する材 料、をX線分析する方法及び装置f係ろ。特に、本発明は、その7つの特徴にお いては、材料からの放射線を分析して個々のチャンネルに正規化したチャンネル 応答を形成することができ、とれらの応答は成る成分に対しては実質的に同じで あるが他の成分に対しては異なり、とわ、により、材料内の成る要素もしくは成 分の含有率を表わす比較的明確な、あい1いさのない、然も比較的高速な応答を 計算できろようにする方法及び装置に係る。
本発明は多数の使用目的を有しているが、ここに取り上げる実施例では、高速移 動のベーパシートを灰含有率及び灰成分に対して非破壊分析することについて図 示して説明する。
本発明は、別の特徴においては、灰要素を形成する粘土、白を及び二酸化チタン の相対的な量が測定に比較的影響を及ぼさないような形態にされたX線スペクト ルを用いて、ベーパの灰形成要素の量を測定する方法及び装置に係る。この方法 及び装置は、材料の特性によって許される限り本発明に基いて要素の測定を行な えるような他の製品へと一般化することができる。
背景技術 に端分析のような吸収端分析によって材料を分析するものとしては多数の提案や 開発がなされている。これに関連した例は、Bigelow氏の米国特許第、? 、 100..2乙/号、A I Va 7132氏の米国特許第3,7771 g32号、及び0ρar:1氏の米国特許第3.70/、 g99 @にみられ る。
Arendt 氏の米国特許第3.90’l、 g7乙号及びBuchnea氏 の米国特許第tt、 ogi、乙7乙号には、多成分d−ノeに対する商業用の 灰分析器についてaつの提案がなさね、ており、一方、Watt 氏の米国特許 第’l 、090 、(n7号には、石炭灰含有率及び灰成分の測定についての 提案が含捷れている。
7975年、70月ろ日〜9日、ウィスコンシン州、ミルウオーキー、Inst rument 5ociety of America。
た新聞の前刷り煮75−乙//、Cho 、B、 Y、及びUttO,L。
著のゝX−!!−・Q用の新しいTiO2補償型X線入センサ(A New T 4.02 Compensated X Ray Ash 5ensor fo rPaper ) ″、及び/ワ7乙年、5月79日〜27日、ミシガン州、ア ンアーバ、ERDA Symposium on X−andGamma −R ay 5ources and Applicationsで出された新聞の前 刷り、″成分補償型被−ノぐ灰ゲージ(Compos i t ionComp ensated Paper Ash Gauge )“のユつの論文には、二 酸化チタン及び炭酸カル7ウム、炭酸カルシウム及び粘土、或いは粘土及び二酸 化チタンのような二成分り灰形成混合物中の全入含有率を測定するイー・や用の 単/チャンネルX線ケ8−ノが説明されている。このケ゛−ソは商業的にかなり の成功を収めているが、ベーパ中の灰形成要素の個々の成分を別々に測定できる ことがしばしば所望される。例えば、灰要素が粘土及び二酸化チタンより成る場 合には二酸化チタンが粘土より非常に高価な成分であるから、移動するに一パシ ート自体の測定値から、被−パの重量又は灰形成H料の重量のうちのどの位の割 合が二酸化チタンであるか及び/又はどの位の割合が粘土であるかを連続的に決 定することが望せれる。又、灰形成要素が例えば粘土、炭酸カルシウム及び二酸 化チタンの3成分混合物である場合や、或いはおそらく、(−・ぐ中のこれら個 々の成分のうちの1つ以上の成分の含イj率が問題である場合には、ベーパの全 入含有率を測定できることか望ましい。
研究室では、充分に単色化された放射の波長を変えて何回も測定を行なうことに より、個々の静止材料サンノルが一般的に分析される。螢光放射体及び/又は回 折計、並びに幾つかの放射性同位元素を用いて、効果的な単色放射線を得、とれ を最初にザンフ0ルに向けると共に、回折計及び/又はエネルギ選択検出装置を おそらく多チャンネル分析器と共に用いて、サンプルから受けろ色々な波長の信 号強さをめる。デジタルコンピュータは、この信号強度情報を、サンプル中の種 々の成分の含有率を表わす定量値に変換する数学プロセスを容易にする。
製紙のような連続的な工業プロセスに対し測定や制御を行なう助けとして比較的 高速で且つ高性能のデジタルコンピュータが一般的に使用されるようになったた めに、とれら及びこれと同様の研究室技術を製造中の多成分材料の分析f用いる ことが提案されている。イー・モの灰成分分析のような複雑な問題においてはし ばしば数式を解くことができないが、反覆計算を用いれば理論的に解くことがで きろ。従って、これらの提案の幾つかの理論的な検討においては、製紙プロセス 中にラインにおいて例ジば灰成分の分析を有効に行なえろことが時々はめのかさ れている。然し、実際上の問題として、使用できる線源や検出器には放射線強度 について実際的な制約があるので、研究室的なやり方をこのように用いて確実な 灰成分分析を行なう疋充分な全時間をラインにおいてとることができない。従っ て、実際の場合には、ユ成分の入墨合物の全灰量の測定に一般に限定され、前記 のUtt及びChoの装置によって非常に簡単に且つ信頼性の高いやり方で行な えるような作業に限定されろ。
発明の開示 本発明によれば、種々の原子番号の成分をもつ材料から連続的に形成される移動 する製品の要素もしくは成分を測定する方法の段階及び手段の組合せにおいて、 少なくとも1つの成分圧対する吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビー ムを上記製品に向け、上記製品からのX線を受け取り、この受け取ったX線に応 答して第1チヤンネル応答及び第一チャンネル応答を形成し、このユつのチャン ネル応答はこれらが7つの成分に対しては実質的に同じであるが他の成分に対し ては異なるようにしてλつの異なった工不ルギス被り1ルに応答し、そしてこれ ら第1及び第一のチャンネル応答に応じて、上記製品中の要素もしくは成分の含 有率を表わす合成応答を形成するような方法段階及び手段の組合せが提供されろ 。
典型的に、ユつのチャンネル応答のうちの少なくとも7つは正規化され、この正 規化の後、両チャンネル応答は1つの成分に対して実質的に同じで、他の成分に 対して異なるようにされる。
エネルギスペクトルの少なくとも/っは、上記能の成分に対する一方のチャンネ ルの応答を、上記/っの成分に対するその応答と実質的に同じにするように選択 される。
典型的に、上記の方法は、第1エネルギスペクトルと第1エネルギスペクトルと の間で成る繰り返しシーケンスでビームのX線エネルギをシフトし、ぞして第1 及び第一のエネルギスペクトルに順次に応答して第1及び第一のチャンネル応答 を形成するととを含む。エネルギスペクトルの少なくとも7つは、上記能の成分 に対する一方のチャンネルの応答を、上記7つの成分に対する応答と実質的に同 じにするように選択される。
上記のエネルギシフトシーケンスは第3のエネルギスペクトルを含み、この第3 のエネルギスペクトルに応答することによって第3のチャンネル応答が形成され る。
エネルギスペクトルの少なくとも7つは、上記能の成分に対する一方のチャンネ ルの応答を、上記7つの成分圧対する応答と実質的に同じにするように選択され 、そして別のエネルギスペクトルは、第3成分に対する第3チヤンネルの応答を 、上記7つの成分又は他の成分に対するその応答と実質的に同じにするように選 択される。ビームのX線エネルギは、種々の高電圧をX線管に順次て印加するこ とによってシフトされる。
製品からのX線は第1検出器で受け取られ、この検出器は受け取ったX線の7部 分を検出して第1チヤンネル応答を形成すると共に、受は取ったX線の第2部分 を伝送し、第1検出器によって伝送されるX線は第一チャンネル応答を形成する よって検出される。第1検出器によって伝送されるX線は、そのエネルギスペク トルの形状を直すようにフィルタされてから、第一チャンネル応答を形成するよ うに検出される。フィルタ作動は、7つの成分に対する吸収端エネルギより高い エネルギをもったX線の相対強度を選択的に下げろように行なわれる。
製品からのX線は、第1検出器で受け取られる前にフィルタされて、7つの成分 に対する吸収端エネルギより小さく且つ他の成分に対する吸収端エネルギより大 きいエネルギを有するX線の相対強度が選択的に下げられてもよい。又、この場 合にも、第1検出器によって伝送されるX線は、エネルギスにクトルの形状を更 に直すようにフィルタされてから、第一チャンネル応答を形成するように検出さ れろ。
典型的に、上記製品は製紙機械によって製造される被−・ぐであり、上記成分は との被−・ぞ中の灰形成材料であり、イー・ぐは基礎重量が変化すると共に水分 含有率が変化し、そして前記方法段階及び装置は、受は取ったX線を検出して第 1及び第一の開始応答を形成し、イー・ぐの基礎重量及び水分含有率に対1〜て 応答を形成し、基礎重量及び水分含有率に対する応答に基いて上記第1及び第一 の開始応答の各々を補償し、この補償された応答から第1及び第一チャンネル応 答を導出し、これらのチャンネル応答はぜ−・ぐの基礎重量及び水分含有率には 実質的て拘りのない灰要素の関数であるようにする。灰要素は少なくとも2つの 成分を有し、上記第1及び第一チャンネル応答の少なくとも一方は正規化され、 この正規化の後に、両応答は1つの灰成分に対しては実質的に同じであるが他の 成分に対しては異なるようにされる。エネルギスぜクトルの少なくとも7つは、 上記能の灰成分に対する一方のチャンネルの応答を、上記7つの灰成分に対する その応答と実質的に同じにするように選択される。
本発明の別の特徴によれば、粘土、白を及び二酸化チタンのいずれか或いはその 全部の成分で構成される灰形成要素を含んだ公称組成並びに公称基礎重量の付近 で変化を示すような移動するに一パシート等を測定する方法及び装置において、 チタンに対するに端エネルギを含むエネルギを有しているX線ビームを被−ノク に向け、被−・9からのX線を受け取り、との受け取ったX線のスにクトルに対 して応答を形成し、このスにクトルにおいては、・\−・ぐの公称基礎重量及び 組成に対して、粘土、白を及び二酸化チタンの平均実効吸収係数が実質的に等し くされるように強さがエネルギの関数として分布され、上記の応答はぜ−・ぐ中 の灰形成要素の量を表わすものであり、粘土、白♀及び二酸化チタンの相対的な 量によって比較的影響されないというような各段階及び手段を具備した方法及び 装置が提供される。
−o−パに向けられるX線ビームは、約左左KVで作動されるX線管を含むX線 源ユニットによって発生される。
」二記のスにクトルは、カルシウムとチタンとに対するに端エネルギ間のエネル ギをもつX線を選択的に吸収するフィルタにX線を通すこと(Cよって形成でれ る。このフィルタは約17zいしgμmのスズ厚みに等価な重量/単位面積のス ズで構成きれる。
本発明は、7つの一般的な紡機にお・いては、単位面積、長さ又は体積当たりの 公称質量の付近で変化を示すと共(−(−1別々の化学te素で各々形成された 3つの成分−その’)ちの少々どぶもユつはX線スペクトルの隣接領域に吸収端 を有する−のいずれか又はその全部で構成されろ当該要素を含む公称組成の付近 で変化を示すような移動する製品を測定する方法及び装置において、上記成分の 各元素に対する最高の顕著な吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビーム を上記製品に向け、上記製品からX線を受け取り、この受け取ったX線の検出ス にクトルに対して応答を形成し、このスペクトル(Cおいては、単位面積、長さ 又は体積当たりの公称質量及び上り己製品の公称組成に対し3つの成分の平均実 効吸収係数が実質的に等しくさオLるようにエネルギの関数として強度が分布さ れ、−1−記の応答は上記製品中の当該要素の廿を表わし、上記製品中の3つの 成分の相対的な量には比較的影響されないような各段階及び手段を具備ずろ方法 及び装置を提供する。
本発明の目的は、K−パのような移動する多要素拐刺中の多成分法のような要素 を分析又は測定する改良されたX線方法及び装置を提供することであり、比較的 広いX線スペクトルを用いて応答を形成することができ、安定した比較的非エネ ルギ選択性の高強度放射線検出器、例えば電離室を7つ以上用いることができ、 これにより、大きな信号対雑音比及び高速の応答をJ:業的に実用的な線源でも って形成することができ、成分を個々に測定したり成分を添加したりする必要な く、ひいては添加エラ/−をなくすようにして、本質的に7回の測定で3成分要 素の全量を測定することができ、そして更に、直接的で簡単な解法を許容する数 式が分析に含捷れろだけであり、ひいては計算時間を相当に節減するような方法 及び装置を提供する。
本発明の他の目的及び効果は添付図面を参照した以下の詳細な説明より明らかと なろう。
図面の簡単な説明 第1図は、製紙機械によって連続的に形成さり、るような移動するー?−・ξン ート中の多成分法形成要素を分析すイ)″T″−々シ得7)のに用いらね、ろ本 発明の一実施例による装置の素子間の相互関係を示すブロック図である。
第2図は粘土、白を及び二酸化チタンの平均実効X線吸収係数を、X線管に印加 された電圧の関数として示すグラフである。
第3(2)は第1図又は第11図の如き装置によって収集されたy′−夕を用い て行なわれる数学演算のンータンス及び性質を示す図である。
第7図は第3因の計算に使用さf′Lる灰成分データを収集するようにゝゝダブ ルデツキ“電離室検出器を用いた本発明の別の実施例による構成体を示す図であ る。
第S図は第2図に類(、に11.+ているが、印加電圧の7つの値に対し3つの 係数全部が等しくされるような形状に直さね−た×線スにクトルを示す図である 。
第4図は3つの灰形成成分の混合物を含むぜ一パ中の全灰安素を測定するZチャ ンネルX線装置の回路図である。
第7図は第4図のX線源ユニットにより形成されるX線スペクトルを示すグラフ である。
第S図は第7図のスペクトルの形状を直すことにより形成さ)]−る正規化され たスペクトルを示すグラフである。
発明を実施する態様 第1図を説明す11、ば、参照番号10は、図面を見ろ方向に移動するように見 える連続的に形成−fifl、るに−・ぐシー=トを示している。典型的に、シ ート10は製紙機械(図示せず)のカレンダースタックから巻き取りセクション へ送られる。概略的に示された装置の目的は、一般的にデノタルコンピュータ1 4の制(財)下にある適当な表示、記録及び制御装置12を作動させろことであ る。
コンピュータ14は、ライン16及び18を経て、水分検出器20及び基礎重量 検出器22から水分a治率及び基礎重量情報を受け取る。水分検出器20は線源 24からシート10を貫通して送らハ、る赤外線に応答し、そして基礎重量検出 器22は線源26からのβ線に応答する。K−・J?10の灰形成要素を全入成 分又は個々の灰成分として測定できるように更に別の検出器28が設けられてい る。
検出器28は、適当l×X線管含むX線源ユニット30からシート10を貫通し て送られる低エネルギX線に応答する。典型的に、水分検出器20は適当なノリ ノドステート型光検出器であり、−力検出器22及び28は各々適当な設計の電 離室である。こねらの検出器から受ケ取った情報に応答して、コンピュータ14 は、プログラムされた命令及び機械のA被し−クからの入力に基いて、表示、記 録及び制御装置12を作動をせろ。基礎重量、水分含有量及びその他の計算され たデータは表示及び/又は記録され、そして製紙機械の調整可能な作動・やラメ ータは、/−ト10の種々の特性を所望の値に実質的に一定に供持丁なように目 動的に制御される。
本発明のここ((示す実施例は、ベーノぐ10の灰形成要素の含有率及び/又は 組成を測定及び/′又は制御できろ/ステムを提供するように特に構成されてい る。通常、他の2つの王たる要素はセルロース繊維と水(水分含治率)である。
灰形成安素は一般Vこ女1曲7i:光填Mとし−(粘土を’;’+ /′に、で いろと共に、二酸化チタン(几02)又は白をの、−′、−f 、44−か又は 両方を漂白剤として含んでいろ。
灰形成要素を凋−・Pの他の要素と区別するために、X線系統28及び30は、 粘土中のアルミニウム及びシリコン原子の存在、Ti O2中のチタン原子の存 在及び白を中のカル/ラム原子の存在に犬きぐ頼っている。灰形成要素の成分間 を区別するために、X線系統は、グ、′?乙乙KeVのチタンに端及び’1.0 37KeVのカル7ウムに端の存在に頼っている。
第2図は、X線管にか\る高電圧の関数として、粘土、白を及びTi O2の平 均実効減衰係数μを各々32.34.36で示している。X線源ユニット30か らのX線は単色でも単色化されたものでもなく、比較的広いス波りトルを構成す る。従って平均実効減衰係数μはに端によって急激な段階的な値の変化を示さな いが、K端吸収プロセスは38.40.42.44に交点を形成する。前記のU tt 及びChoの灰グーノは、これらの交点の利点を取り入れて、ベーパ中の 灰形成要素がコ成分混合物で構成されろ場合にこの灰Jし成要素の量を測定iろ tのである。
例えば、試験された製紙〕20セスに用いられた全ての粘土はそれらの産出地に 拘すナ<はマ同じμ値を有することが分った。米国の大部分の製紙プロセスには 粘土及び几02 の混合物が使用さハ7、−万ヨーロンノPの大部分の製紙ノ〔 ・セスには粘−1−及び白♀の混合′吻が使用さf′Lこいろ。
アノード電圧をV2にヤノトすると、ケゞ−)は、ユ成成混合物中の粘土成分及 びTiO2成分の相対的な量に拘りな(d −i9の灰形成要素の全量を測定す る。同様に、アノード電圧をvI Kセットすると、粘土及び白をのλ成分混合 物を含むベーノソの全天要素を測定することができる。前記のUtt及びCho のケ8−)に用いられるX線管、線源及び検出窓並びにその他の幾何学的な構成 では、vlがII 、2 KeVでありそして■2が左3にeVであり、従って 各々の積算されたX線ス被りトルの適切な割合は各々の粘土又はチタンのに端の 上及び下に位置付けさ71−乙。
これら設定値の適当な7つにおい壬、ケ゛−ノは、粘土及びTi O2又は粘土 及び白をに対して全く同様に応答する。
本発明の第7図の実施例では、前記の原理を拡張したものが用いられる。従って 、高圧電源ユニット46は、とれに組合わされた高圧スイッチユニット48の選 択された状態に基いて、2つ、又は3つ、或いはそれ以上の所定の電圧のいずれ か7つをX線源ユニット30に供給する。第1図に示されたように、50とされ た3本の線の群で表示された3つの電圧を利用するととができる。
これらの電圧は第2図のvl、■2及びv3に相当する。
又、v3は、X線ケ゛−ノ28及び30がTi O2と白をとに対して実質的に 同じ応答を形成する交点44に相当する。交点44は、高レベルの検出信号を得 ることができると共に、大きな電圧変動を許容できるので、点38の代りに用い られる。
通常の測定中、電圧v1、V2及びV3は、繰り返しの周期的lシーケンスでX 線源ユニット30へ順次に印加される。これにより、X線源ユニット30からの ビームのX線エネルギは、第1、第2、第3エネルギス被クトル間で繰り返しの シーケンスでシフトされる。切り換えは、一般設計の同期ユニット52の制御下 で高圧スイッチユニット48によって行なわれる。ライン54で示され、たよう に、同期ユニット52はコンピュータ14の制御下にあり、従って、データサン プリング作動と、成るコンピュータゝゞメモリスロット“又は、″データボック ス″へのデータ入力とに匹敵する時点で電圧切り換え作動が生じる。これらの作 動は、コンピュータ140制御下にある走査・オフ7一ト機構56によって決定 されるンート10の巾に対するセンサの瞬時位置に相関される必要がある。同期 については、ここに説明する価値はあるが、その性質は一般的なものであり、本 発明の部分を構成しない。
X線検出ユニット28の出力は、増11」器58によって増巾される。X線源ユ ニットへの高圧は、実質的に周期的に切り換えられるので、電離室(検出器)2 8からの信号出力電流は、非常に広いダイナミソクレンゾとなる。
従って、ライン60によって示されたように、同期ユニ ゛ソト52によって制 御される利得切換型増巾器58を珀いるのが適当である。増巾器5B及び他の部 品に必要とされるダイナぐツクL−’ジを1・−げる方法として、X線源ユニツ )30にX線管ビーム電流制御器62が設けられる。
増巾利得切換構成体又はビーム電流制御器或いはその両方が使用目的に応じて適 当に用いられる。不透明さ及び明かるさを増すために種々の重量のに−・ぞに組 み込捷れる灰形成材料を測定するのに加えて、本発明の方法及び装置は、被−パ に被覆された酸化亜鉛やセレニウム化合物のような他の材料の要素及び成分を測 定するのにも用いられる。その他の用い方としては、テープ上のプラスチック又 は鉄酸化物被膜の塩素含有量の測定が含1れろ。
検出器28からの信号は、増巾器58で増巾された後、デマルチプレクサ64に よってλつ又は3つ(図示された)の個々のチャンネル−\とデマルチプレクス され、デマルチプレクサの切換作動は同期ユニット52によって制御される。図 示されたように、筐/のチャンネルは、スイッチ式2971回路66、積分器6 8及びサンプル・ホールド回路70を備えている。これら素子の作動は、ライン 72.74.76及び78で示されたように同期ユニットによって制御される。
他のユつのチャンネルも同じ素子を含む。サンプル・ホールド回路10によって 発生され乙信号は、ケ゛−ト装置80及びアナログ−デジタルコンバータ82の 作動により数値の形態でサンプリングされるようにコンピュータ14に用いられ る。ライン84及び86で示されたようにケ゛−ト装置80及びコア ハーク8 2を制御することにより、コンピュータ14はライン88で指示される適当な時 間にデータを収集し、そして第3図に示された計算に用いるようにこのデータを メモリに送る。
第3図に示すように、コンピュータは、受信したデータの個々のチャンネルの認 識を維持する。従って、sM、は、X線源ユニット30が第1図に■1と示され た高圧で作動された時に硬−・J′10を通って送られるX線に応答して検出器 28から与えられろ信号出力の値に相当する第1チヤンネルの値即ち開始応答を 示している。同様に、し、及びsM3 は、各々高圧v2及びv3に同様に7・ j応する第Ω及び第3チヤンネル90及び92の値を各々示している。第a及び 第3チヤンネルのデータに対して行lわわ、る計算は第1チヤンネルに対して示 されたものと同じであり、以下で説明する。
94において、各々のS 値からS86 値が減算されl る。このS86は予め記憶された標準値であり、これはX線源ユニット30が電 圧V□ で作動をハ、そして厚みンヤソタ96(第1図)がX線源ユニット3o とに−・Floの位置との間に入れられた時の検出器28の信号出力を表わして いる。ンヤソタは、コンピュータ14の制御下にあろシャッタ制御ユニット98 によって適当な時間に作動される。従って、s8o はゝゝ無限〃厚みの被−パ ンートが検出器とX線源ユニソ)30との間にある時の検出器28の信号出力を 表わしている。
残りのsM、値の対数が1coにおいてとらハ、る。
102においてI■so が減算される。so は、シャッタ96が開き、そし て検出器がオフシート位置にあるが、或いは検出器28とX線源ユニッ)30と の間にS−/Fンート10がl〈そしてX線源ユニット3oが高圧71表わす予 め記憶された標準値である。一般的に、コンピュータ14は、走査・オフシート 機構56を作動させてセンサ(20及び24)、(22及び26)及び(28及 び30)を標準化のためのオフシート位置へ動かスコとにより、周期的に、又は 都合の良い時に、logs□ の更新値を得る。従って、1o4に得られ、ろ値 ば、被−パ10がギャップ内にある時の検出器28の出力と o−・ぐ10がな い時の検出器の出方との比を表わしている。
必要ならば、値104は、次の如き関数によって決定されるリニアに続く値の中 に入るように、106において調整される。
但し、Xは104の値を表わしそしてyは108の値を表わしている。リニア化 の定数a、b、c及びdは、MYLARという商標で市販されているポリエステ ル樹脂のような適当ナノート材のサンプルを用いた校正段階において決定されろ 。これらのサンプルは成る範囲の重量/単位面積値を41し、その測定中ベーパ 10により占有される位置に順次に配置されろ。リニア化定数の値は、108に 得らね−ろ値を、s= jlエステルシート材の重量/栄位面積のリニア関数に するように決定される。
108の値は、必要ならば、110において適当な倍率定数C1で乗算され、こ れにより生じる値は、112において、波−・ぐの水分含有率間及び基礎重量( 重量/単位面積I BWを表わすリニア化され且つ倍率乗算された値と加算さt する。第3図において、間は、赤外線水分ケ゛−ノヘノド20.24で検出され た水分含有率のリニア化さrl−た値を衣わす入力である。同様に、BWは、β 線ケ゛−ダヘノド22.26で検出された基礎重量のリニア値された値を表わす 入力である。従って、各々のBW値は114において倍率定数02で乗算され、 各々のM値は116vcおいて)L−率定数03で乗算される。
定数C]、C2及びC3の値は、適当な灰形成要素及び成る範囲の基礎重量及び 水分値を有するイー・ξ10の実際のサンプルを用いた校正において決定さ省、 る。第1チヤノネルを校正する場合には、粘土、又は白を、或いはその両方の灰 形成要素を含む適当7−=−・やサンプルを使用し、118に生じる値が間の変 化の影響もBWの変化の影響も実質的に受けず、灰要素の量の変化に適切に応答 するように、定数を決定する。この点において、例えば、灰要素として粘土のみ を含むサンプルと、白をのみを含むサンプルとを用いてテストを行ない、このチ ャンネルが実際に白を成分と粘土成分とに対して実質的に同様に応答することを 確かめろ。もしこのようにならなければ、交点40(第2図)での作動が得ら力 、るようにX線ス被りトルが正確に揃えられていないので、高圧V1を調整し直 さねばならない。
他のチャンネル90及び92は、同様に作動し校正されるが、チャンネル90の 校正については粘土及びTi O2を含む〈−・ぐサンプルを用い、そしてチャ ンネル92の校正については白を及びTi O2を含むサンプルを用いろ。
第1チヤンネルにおいて118に得らね、る値、第1チヤノネルにおいて120 に得られろ値、及び第3チヤンネルにおいて122に得られろ値は次いで正規化 され、3つのチャンネル全部が灰の粘土成分に対して厳密に同様に応答するよう にされる。とのため、118.120及び122に得られる値の少なくともユつ は、124.126、及び128で示されたように傾斜−遮断調整を受ける。こ れは、単に、次式に基いて、例えば118で得た次々の値に適当な傾斜調整係数 Sを乗算し、そして遮断調整定数1を加算することより成る。
y=sx+l (2) 但し、Xは118.120又は122に得られる値であり、S及び1は次のよう に適当に選択される。
Y118−Y120−V122 (3)但し、これは粘土のみを含む灰要素をも ったベーパサンプルが装置で測定された時のものである。
第3図において、正規化された第7チヤンネル応答はSl で示され、正規化さ れた第Ωチャンネル応答はs2で示され、そして正規化された第3チヤンネル応 答はS3 で示されている。これらの応答は次のように構成される。
sl =C+AT+H(4) S2 =C+T+βH(5) S3=C+δ(T 十H) (61 但し、Cはベーパ中の粘土含有率であり、TはTi O2含有率であり、そして Hは白を含有率である。A1β及びδは定数である。
例えば、第2図を参照して、式(4)について考えると、電圧V工及び交点40 を選択することにより、X線エネルギス被りトルは、粘土及び白をが正規化のた めにlと考えることのできる同じ応答を形成するように選択される。然し乍ら、 Ti O2は粘土又は白をの約半分の信号しか与えず、従ってへの値はほぼ%で ある。式(5)について考えると、電圧v2において、粘土及び几02 は同じ /の(正規化のため)応答を形成するが、白をは約/乙倍の信号を与え、従って βの値ははソ/乙である。電圧v3においては、粘土に対する応答が正規化のた め/であるが、几02 又は白をは約2倍の信号を与え、従ってδの値は約20 である。A、β及びδの正確な値は、各個々のり−ジに対する校正で決定するこ とができ、C1■及びH成分及び/又はd −ノe 1Qの全入要素のいずれか 又は全部に対して式(4)、(5ン及び(6)を解くのに必要な計算、130で 示す、は取るに足りない問題である。
成分或いはイー・ぞの3成分灰形成混合物の全入要素を、第を図に概略的に示さ れたダブルデツキ検出構成体を用いて説明することができる。
この場合、 d −tPンート132は、X線源ユニット134とダブルデツキ 検出器136との間に連続的に通される。測定中、X線源ユニット134に送ら れる高圧は、所定のエネルギスペクトル及び一定の出力強度をもつX線ビームを 発生させるように、非常に安定化された一定の高圧である。第1図の実施例の場 合のように、スにクトルは、灰成分の少なくとも/っに対する吸収端エネルギを 含んでいる。第1図の場合と同様に、線源ユニット134は移動する4−パンー ト製品132へX線ビームを向け、ダブルデツキ検出構成体136は、製品13 2から、これを貫通して送られたX線を受ける。
検出構成体136は電離室殻138を備え、これは仕切板140によって仕切ら ねてぃて、λつの電離室検出器142及び144が形成されている。被−パ13 2から受けたX線は窓146を通って第1検出器142へ入り、窓146は10 f!いし、20ミル(0,25ないし0.S−)厚みのベリリウムシートより成 り、これは室142を充分に加圧できるようにし然も軟X線を実質的に透過式せ る。破線162は、後述するように室142に入るX線のエネルギスペクトルを 整形する助けとして任意に用いられるフィルタの位置を示している。フィルタ1 62の実際の厚みは典型的に数ばクロン(μmn)シかないので、フィルタ16 2の厚みは相白に誇張して示されている。
電離電流は電極148によって収集され、この電極は典型的に約Sミル(0,/ 3rta=)厚みのベリリウムシートにアルミニウムのフレームを設けたものよ り成る。仕切板140も典型的におそらく5ないし10ミルCO,/3ないし0 .2!f;wn)の厚みのベリリウムシートで形成され、とわけ、もし適当であ れば、Ωつの検出器が異なった圧力の異なったガスを含むことができるようにす る。従って、第1検出器は、イー・や132から受けたX線の7部を検出して第 1検出器応答を形成すると共に、上記の受け取ったX線の第2部分を電極148 及び仕切板140を通して第λ検出器即ち電離室144へ伝送する。破線150 は、後述するように、第1検出器142に入るX線のスペクトルを整形する助け として典型的に用いられるフィルタの位置を示している。第1検出器142の電 離電流は電極152によって収集される。電極152は相当の厚みのものであり 、電離室144はこれに入るX線からできるだけ多くの電離電流を取り出すよう に設計される。
第1及び第コ検出器から収集さね、た電離電流は各々の高インピーダンス演算増 巾器154及び156によって増巾をれて、お\まかな信号の形態の開始応答が 158及び160に各々形成される。これらのお\まがな信号は、第1図につい て述べたのと同様にケ9−ト装置80a及びアナログ−デジタルコンバータ82 aを制御するデジタルコンピュータ14aによって適当な時間にサンプリングさ れる。サンプリングされたデータは、コンピュータにより、第3図について前記 したようにλつの個々のチャンネルにおいて開始応答sM□及びsM、(又は8 M2及び8M3、又はSM□及び5M3)として処理され、情報は最終的には1 30において灰含有率の計算に用いられる。
第3図に示されたデータ処理作動は比較的簡単であるから、これらの作動は所望 ならば一般のアナログコンピュータ素子で行なうこともできる。
第”l”(/jのV(置の特定の構造にもよ石)が、本発明を実施す<J場せい −)5)、多数の態様を選ぶことができろ。7群の態様に卑いて、ス成分の灰要 素′り成分を測定することができる。例えば、+質的(C粘土及び二酸化チタン より成る灰要素の+jlll定について先ず考える。これらの実施例にお(ハて )す、フ・丁ルク162力泳丘、ノモざ、n−1,4,。線源ユニット134内 Lf) X:線管Vr t\;’、、) 市FE+CN3 HpノCho及び1 Jttの最初・り論文に+/iゾ\L、れた。Lっに、交点42(電f:t V 2+をイノ)ろ9J:うに調整でれ、従ってS (第3図)とし2て2 示きt+、 f、−第1電離室142がらの信号158(第9図)が第3図の、 ■、うに処理さfl−だ時には、処理さね、た信号S2 か次式のように構成さ f″1.ろ。
52=c+r (7) イ11シ、既に定めたように、Cは粘土(C対する応答を衣ゎl−ぞ1−てTは 7ZO2に対tろ応答を衣ゎす。
1に末、2pムIL離室144つ・lっの信号160はsM 3 とへ・リ−て し−J”υ終曲に第3図の8−、とfL7)が、との信号160 i、1式(7 )と同様に構成さ+′1ない。というのは、硬X線、1、りも軟X線の方デ)ζ 第1′亀離室142の通過中に多く吸収を八、従って電離室144に入るX線の スペクトルをゝゝ硬イヒ″させるからである。電離室144中での粘土にズJす る応答と几02 にz3する応答とを異なったものにするために、必要ならば、 例えば数μm厚みのアルミニウムフィルタ150に設けろことによってこの硬化 ノロセスを促進させるCとができろ。従−って1.コ号S3は次のように構成さ ハるO 33 = C半A□丁 (8) 式(7)及び(8)は簡単な解T−(Sz−S2+/(A、−/ ) 及びC・ −8,−王 をも−9゜ y線硬化促進手段を用いて電離’−7(144中で/7)粘−1に対する応答と ′1″t02 にzl−rろ応答とを入きぐ’74 :4こらせる代す(で、約 l 70μm厚みのすfl)−フィルタをT2Oに使用することができろ。この チタンフィルタは−1−タンに端、より高い工不ルキな有する大部分のX線を$ :1ハ的に除去し、従って電離室144がらイ()ら7j−る応答は次のj、う に構成さノLる。
s3= C+A2T (9) ことで、定数へ2は第ユ図から明らか4、ようにはN71・岳の値を有する。と いうのは、チタンに端より低いゴー不ルギにおいては、几02 の吸収係数が粘 土の吸収係数の約十分たからである。式(7)及び(9)は、丁−ス(s2”” ”s31 及びC= 52−Tに近イT = (S2 s3)/(/−A2)  K対して解かれろ。
交点42を得ろようにX線エネルギを選択する場合には、二酸化チタン成分に7 4する一方のチャンネルの応答S2 を、式(7)で例示されるように、粘土成 分に対するその応答と同ICにするという計算トの利点を含む多数の利点が7ち る。こハば、粘土成分Vこ対する両チャンネルの応答S2及びS3を同じにする という正規化により生じる利点に加えられろものである。然し乍ら、このエネル ギ選択は、灰成分の計算を行なえろようにするために絶対的に心安であるという ものではない。例えば、厳密にエネノノキ゛を選択けずK 15 Q y(チタ ンフィルタを用いた場合には、式(7)が次のようになる。
S2 =C4式3丁 OQ そして第コ検出器は式(9)と同じ応答を形成する。式(9)及び01はT =  (S3S2)/(A3−A2)及びC=52−A3Tに対して解かれる。
150にチタンフィルタを用いず、厳密なエネルギ選択も行なわない場合には、 2つのチャンネル応答は次のように構成さねろ。
こバはT −(52−331/(A4−A5) 及びC=S2−A、T に対し 、てjar <ことができろ。
第7図の装置の前記の応用例では、尽−・ぐの1つのλ成分灰安素、特に粘土及 び几02 の混合物、のみの成分を測定する使い方を説明した。同様に、この装 置を、他の氾成分混合物、例えば粘土及び白をの混合物或いは白を及びTi 0 2 の混合物にも利用することができる。″軟化″技術を用いて第2検出器14 4から対比応答を得るように粘土及び白を混合物を分析すべき場合には、フィル タ150は、カル/ラムのに端より高いエネルギを有するX線を選択的に除去す るように数μmのスズで構成される。というのは、実用的なカルシウムフィルタ を所要の仕様に構成する技術は現在のところ知られ、ていないからである。スズ フィルタの特性は以下で詳細に説明する。
次に考慮すべきものは、灰形成成分のユ成分混合物又は、?成分混合物、例えば 、粘土、白を及びTi O2成分のうちのいずれか1つ、いずれかユつ、又は3 つ全部を含むぜ−・ぐの全天要素を測定ずろために本発明によって利用できる任 意選択体である。
前記したように、1Jtt及びChoの論文に述べられた市販のケゝ−ノは、X 線強度の約15%がチタンのに端エネルギより上にあり、残りの約gS係がとの に端エネルギより下にあるようにスペクトルを選択(〜たX線ビー)・を被−・ Pに向けて、第2図の交点42を得ると共に、/チャンネル装置内の単/検出器 で測定を行なうことにより、粘土及び几02 の混合物を含むペーパ内の全灰量 を測定できろようにされている。同様に、粘土及び白をの混合物は、X線強度の 約110%がカルシウムのに端エネルギより上にあるようにスペクトルを選択し て、交点4oを得ろようにすることにより、」11定することができる。然し乍 ら、現在捷でのととる、粘土、白を及び几02 の混合物を含むベーパにおいて 同様の全灰量測定を行なえるような×線スぜクトルを形成することは不可能とさ れている。
然し乍ら、本発明によれば、第S図に点164で示されたように、粘土、白を及 びTiO2に対して等しい平均実効吸収係数を得ることができると分った。この 結果を得るために、X線源ユニソ)166C第乙図)は、チタンに対するに端エ ネルギがり69乙6KeVであるような第7図1/Cw、す工不ルギスー?クト ル168を有するX線ビームを発生するように約5.5KVで作動されるX線管 を備えている。これらのX線はフィルタ170によってフィルタされてから、測 定さるべきベーパ172に入射する。
電離室検出器174はに一パからX線を受け取る。
フィルタ170は、カルシウムに対するに端エネルギとチタンに対するに端エネ ルギとの間のエネルギを有したX線を選択的に吸収するように設計される。この 特定の選択性は、スズのL端吸収特性である。スス゛は、例えば蒸着によって被 膜としてベリリウム窓に付着される場合には、約4’7zいしgμmの厚みを有 し、或いは例えばイオン衝撃によってマトリクスとして分布された場合には、ス ズの重量/単位面積が約グーgμmのスズ厚みに等価でなければならない。
公称基礎重量が70θ2/m2でありそして公称組成として約70%の全灰量な 含むようfx d−・その場合には、スズフィルタ170の厚みが約4.6μm でなければならないことがコンピュータによって指示される。被−・ξ172が ない場合には、検出器174によって検出されろX線は第S図(C示したエネル ギ分布を有する。スにクトル176は第7図の元のス被りトル168の強度に対 して正規化される。実際には、スズのフィルタはX線を約20の係数で減衰させ 、従って、X線源ユニット166は前記のUtt及びChoの論文に述べられた 市販のゲージに用いられるX線ビームよりも相当に強力lX線ビームを発生しな ければならない。
検出器174によって発生された信号176で増巾され、178でデノタル信号 に変換され、そしてコンピュータ180はこれを用いてライン182に応答を形 成し、この応答は第1図について述べたのと同様に表示、記録及゛び/又は制御 装置184によって適当に使用される。
第S図に示したようなエネルギ選択性及びフィルタ170の作用により、182 に生じる応答は検出系統により受け取られたX線のスペクトルに応じたものであ り、このスペクトルは、粘土、白を及びTi O2に対する平均実効吸収係数が 第S図の点164において実質的に等しくされるようにエネルギの関数として強 度が分布されたものである。
公称質量/単位面積、公称質量/単位長さ、或いは公称質量/単位体積の付近の 変化を示すと共に、別々の化学元素で形成された3つの成分のうちのいずれが或 いはその全部−そのうちの少lくともユつはX線ス被りトルの隣接領域に吸収端 を有する−で構成された当該要素を含む公称組成の付近の変化を示すような他の 移動製品を測定するのに、一般的に同様の方法及び装置を用いることができろ。
第6図に示されたように啄−A中の灰を測定する実施例においては、スズフィル タ170に対して適切な厚みを選択しそしてエネルギ選択を行なった場合に、選 択された公称基礎重量及び公称組成に対し、第S図に示したように同じ平均実効 吸収係数を得ることができる。然し乍ら、いったんパラメータを選択すると、測 定されているイー・ぐの基礎重量又は組成が公称基礎重量及び組成から大きく異 なるようになった場合には、その差が増す程、内第に大きなエラーが生じる。こ れは、ベーパ自体がフィルタとして働いて、X線源ユニット166により形成さ れたX線エネルギスペクトル168(第7図)の形状を成る程度変えるためであ る。
従って、測定される材料が相当に広範な変化を受ける場合や最初にケ゛−ノパラ メータのゝゝ同調″を正確にとれない場合には、例えば位置162にスズフィル タのようなフィルタを追加して第7図のダブルデツキ検出構成体を用いろことが できる。この装置においては、例えばベーパ中の灰の白基成分のような1つの成 分の量が変化する場合の不完全な幾何学的補償の影響に対し、第コの検出器を用 いて第1の検出器の応答が修正される。この場合、応答S2及びS3は次のよう に構成される。
陣−C+T+ (/−δ)H03 3=C+A6T+BHQ41 但し、δは、例えばフィルター62として不適切な厚5みのスズを用いたために 白をに対する微調が不充分であることによって生じる残留エラーを示している。
δ、A6及びB(その厳密な値は結局は校正中に決定することができる)は設計 定数であり、次の条件を満足するようにされる。
δは正でも狛でもよいことに注意されたい。
条件00を満足するために、フィルター50及び162の材料を選択するのに加 えて、電離室138及び144用の充填がスの組成及び圧力が選択されろ。及− ・ぐの灰の分析器の場合には、クセノンが4.77zいし5.’+KeVの範囲 の大きなL端エネルギを有し、クリプトンは当該領域に大きな吸収端エネルギを 持たず、そしてアルゴンは3..3KeVのに端エネルギを有することに注意さ れたい。
アルゴンは、電離室144からの信号電流の振巾を増加するために電離室138 に一般的に使用されることが予想される。X線管の高圧は、製造裕度の影響を成 る程度調整する微調・ぐラメータである。
全灰含イ1率1・〜1 に/↑して弐q4及び(+4) Q2解ぐと、次のよA t の訓定稙It cとではTiO2の未知の含有率■に基くイ、のであ4)が 、第1項及び第3項は小さな修正項に過きないσ、とが分かろう。1δ1”、、 、 0. /であり、:F:し、て(A6−/)・てθ、ダであるから、第3項 を無視することによる一Lシラー実際の几○、含イ1率の7720未満である。
す1に、Ti O2は比較的コストが高いので、3成分混合物中の几O3含イJ 率は5%を越えない。従って第3頂を無視する。二とによるエラーはθ、、21 −φ未満である。従って全入1f冒1次式から泪算さハ、ろ。
AI=4(B /)s2−δS3)/(8−/−δ)07)V(02含有率の範 囲が既知の場合には、次式を用いるととにより代る程度の付加的な敗色す行なう ことができ4)。
△1−((B/)S2−δS33’2δ(A6−/)Tm8x)/(B−/−δ ] 081世し、”max は予想さtする最大7”i 02 含イ1率である 。
条件0[有]?設定する代りに、次のような別の7組の条件を設定することもで きろ。
Iδ!・二〇、ゲ +iでl記の条件(l!Klでは、フィルタ位置162に相当の厚みのスズカー 必要とさfLI−)と共に、フィルタ位置150に硬化フィル々が17・要とさ え1ゴーが、条件Q9は、例えば相当に薄いスズフィルタを用い然もフィルタ位 置150に適当な厚みのチタンを用いろことによって満足す・bことができる。
式α(9から、δの値に拘りなく、八6−/の場合に、式θηが適正t−ものと なることに注意されj、−い。
又、式θ7):辻、ス成分の混合物の全灰量の測定にも適用できる。との式は、 粘土及び白票混合物に対(2てはその−j\使うことができ、そして粘土及びT i 02 混合物に対してばδ=0沈七ツi・することにより適切斤ものにさf ′+ろ。
光業者唇明らかなように、製紙機のラインに用いらh−1X線、γ線等を使用」 る多成分灰の分析器)オ、幾つかのエラー発佳源の影響を受け、これらのエラー 発(1−源はささいなものではあるが犬1〕に明確に減少させろことができない 。灰の成分を個々に測定或いは語算l〜そして加算して全灰量を得なければなら ない場合に、例えば3成分の灰を測定する際には、上記の減少できないエラーの 大きさが成る状態の下で3倍になるということを考慮しなければならない。この 特定の問題は第6図の方法及び装手続補正書(方式) 特許庁長官 殿 1、事件の表示 PCT/US 8210 ] 0293、補正をする者 事件との関係 出願人 名称 アキュレイ コーポレーション 4、代 理 メ 5、補正命令の日付 昭和58年6月7日補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の7第1項) 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、特許出願の表示 PCT/US821010293、特許出願人 名 称 アキュレイ コーポレーション5、補正書の提出年月日 昭和58年1 月21日請求の範囲 / 種々の原子番号の成分をもつ材料から連続的に形成される移動する製器の要 素ないしは成分を測定する方法において、 少なくとも1つの成分に対する吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビー ムを上記製品に向け、上記製品からX線を受け取り、この受け取ったX線に応答 して第7チヤンネル応答及び第7チヤンネル応答を形成し、このλつのチャンネ ル応答はこれらが1つの成分に対しては実質的に同じであるが別の成分に対して は異なるように2つの異なったエネルギスにクトルに応じたものであり、 エネルギスペクトルの少なくとも7つは、上記別の成分に対する一方のチャンネ ルの応答を、上記7つの成分に対するその応答と実質的に同じにするように選択 され、そして、上記第1及び第ユのチャンネル応答に応じて、上記製品中の要素 ないしは成分の含有率を表わす合成応答を形成することを特徴とする方法。
、22つのチャンネル応答のうちの少なくとも7つは正規化され、この正規化の 後、両チャンネル応答はlっの成分に対して実質的、顛同じで、別の成分に対し て異なるようにされる請求の範囲第1項に記載の方法。
3 第1エネルギス被クトルと第1エネルギス被クトルとの間で成る繰り返しシ ーケンスで上記ビーム中のXベクトルに順次に応答して第1及び第二のチャンネ ル応答を形成する請求の範囲第1項又は第2項に記載の方法。
ク 上記のシーケンスは第3のエネルギスペクトルを含み、この第3のエネルギ スはクトルに応答して第3のチャンネル応答を形成する請求の範囲第3項に記載 の方法。
S 第3成分に対する第3チヤンネルの応答を、上記7つの成分又は上記別の成 分に対するその応答と実質的に同じにするように別のエネルギスペクトルが選択 されろ請求の範囲第を項に記載の方法。
乙 I−記ビームのX線エネルギは、種々の高電圧をX線管に順次に印加するこ とによってシフトされる請求の範囲第3項に記載の方法。
7 種々の原子番号の成分をもつ材料から連続的に形成されろ移動する製品の要 素ないしは成分を測定する方法Wおいて、 少なくとも7つの成分に対する吸収端エネルギを含む一エーネルギをイ](7た X線ビームを−」二記製品に向け、L記製品からX線を受け取り、この受け取っ たX線の7部分を検出する第1検出器が、この受け取ったX線に応答して、第1 チヤンネル応答を形成すると共に、この受け取ったX線の第1部分を伝送するよ うにし、−h記第1検出器によって伝送されたX線を検出して第二チャンネル応 答を形成し、 上記のチャンネル応答はこれらが7つの成分に対しては実質的に同じであるが別 の成分に対しては異なるようにユつの異なったエネルギスにクトルに応じたもの であり、 そして、上記第1及び第二のチャンネル応答に応じて、上記製品中の要素ないし は成分の含有率を表わす合成応答を形成することを特徴とする方法。
g 上記第7検出器によって伝送され、ろX線は、そのエネルギスペクトルの形 状を直すようにフィルタで力5てから、第二チャンネル応答を形成するように検 出これろ請求の範囲第7項に記載の方法。
9 F記フィルタ作動は、上記7つの成分に対する吸収端エネルギより高いエネ ルギをもったX線の相対強度を選択的に下げろように行なわれる請求の範囲第g 項に言ビ載の方法。
10 製品からのX線は、第1検出器で受け取られる前にフィルタし、上記1つ の成分に対する吸収端エネルギより小さく且つ上記別の成分に対する吸収端エネ ルギより大きいエネルギをイボするX線の相対強度を選択的に下げろ請求の範囲 第7項に記載の方法。
// 第1検出器によって伝送でれるX線は、エネルギスにりトルの形状を更に 直すようにフィルタでれてから、第二チャンネル応答を形成ずろように検出され る請求の範囲第70項に記載の方法。
/2 製紙機械によって製造される移動するぜ一パンート中の灰形成イ2料又は 灰形成材料の成分を測定する方θ二において、上記灰形成材料は種々の原子番号 の成分なイjし、上記硬−・Pは基礎重量が変化しそして水分含有率も変化し、 上記方法は、 少なくとも7つの成分に対する吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビー ムを上記に−・ξに向け、上記に−・ξからX線を受け取り、この受け取ったX 線を検出して第1及び第二の開始応答を形成(〜、−1L記ベーパの基礎重量及 び水分含有率に対して応答を形成し、 基礎重量及び水分含有率に対する上記応答に基いて上記第1及び第二の開始応答 の各々を補償し、との補償された応答から第1及び第二チャンネル応答を導出し 、こわらのチャンネル応答はに−・ンの基礎重量及び水分含有率には実質的に拘 りのない灰要素の関数であり、2つのチャンネル応答はこれが1つの灰成分に対 しては実質的に同じであるが別の灰成分に対しては異なるように〕つの別々のX 線エネルギスぜり]・ルに応じたものであり、 そして、上記第1及び第二チャンネル応答に応じて、上記に−・ξ中の灰要素も しくは成分の含有率を表わす合成応答を形成することを特徴とする方法。
/3 上記の灰要素は少lぐとも一つの成分を有し、上記第1及び第二チャンネ ル応答の少lくとも一方は正規化され、この正規化の後に、両応答は7つの灰成 分に対しては実質的に同じであるが他の成分に対しては異なるようにされる請求 の範囲第12項に記載の方法。
/グ エネルギスにクトルの少なくとも7つは、」−a己他の灰成分に対する一 方のチャンネルの応答を、上記7つの灰成分に対するその応答と実質的に同じに するように選択される請求の範囲第13項に記載の方法。
15 粘土、白を及び二酸化チタンのいずねか或いはその全部の成分で構成され ろ灰形成要素を含んだ公称組成並びに公称基礎重量のイ・」近で変化を示すよう な移動するに−・ぐシート等を測定する方法において、チタンに対するに端エネ ルギを含むエネルギをイjしているXiビームを<−ノeに向ケ、 K−・やからX線を受け取り、この受け取ったX線のスにりトルに対して応答を 形成し、とのスペクトルにおいては、綬−・ぐの公称基礎重量及び組成に対して 、粘土、白を及び二酸化チタンの平均実効吸収係数が実質的に等しくされるよう に強さがエネルギの関数として分布され、上記の応答は波−カ中の灰形成要素の 量を表わすものであり、粘土、白を及び二酸化チタンの相対的な量によって比較 的影響さね、ないことを特徴とする方法。
/乙 K−Iに向けられろX線ビームは、約5.3KVで作動されるX線管を含 むX線源ユニットによって発生される請求の範囲第75項に記載の方法。
/7 」−記のスイクトルは、カル/ラムとチタンとに対するに端エネルギ間の エネルギをもつX線を選択的に吸収するフィルタにX線を通すことによって形成 されろ請求の範囲第16項に記載の方法。
7g 上記フィルタは、約グないしgμmのスズ厚みに等価な重量/単位面積の スズで構成される請求の範囲第77項に記載の方法。
/q 単位面積、長さ又は体積当たりの公称質量の付近で変化を示すと共に、別 々の化学元素で各々形成された3つの成分−そのうちの少なくとも2つはX線ス ペクトルの隣接領域に吸収端を有する−のいずれか又はその全部で構成される当 該要素を含む公称組成の付近で変化を示すような移動する製品を測定する方法に おいて、上記成分の各元素に対する最高の顕著な吸収端エネルギを含むエネルギ を有したX線ビームを上記製品に向け、上記製品からX線を受け取り、この受け 取ったX線の検出スペクトルに対して応答を形成し、このスペクトルにおいては 、単位面積、長さ又は体積当たリメ公称質量及び上記製品の公称組成に対し3つ の成分の平均実効吸収係数が実質的に等しくされるようにエネルギの関数として 強度が分布され、上記の応答は上記製品中の当該要素の量を表わし、上記製品中 の3つの成分の相対的な量には比較的影響されないことを特徴とする方法。
20 種々の原子番号の成分をもつ材料から連続的に形成される移動する製品の 要素ないしは成分を測定する装置において、 少なくとも7つの成分に対する吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビー ムを上記製品に向ける手段と、上記製品からX線を受け取り、この受け取ったX 線に応答して第1チヤンネル応答及び第コチャンネル応答を形成する手段とを具 備し、この2つのチャンネル応答はこれらが1つの成分に対しては実質的に同じ であるが別の成分に対しては異なるように2つの異なったエネルギスペクトルに 応じたものであり、 エネルギスペクトルの少なくとも1つは、上記別の成分に対する一方のチャンネ ルの応答を、上記7つの成分に対するその応答と実質的に同じにするように選択 され、そして更に、上記第1及び第2のチャンネル応答に応じて、上記製品中の 要素ないしは成分の含有率を表わす合成応答を形成する手段を具備することを特 徴とする装置。
コ/ 2つのチャンネル応答のうちの少なくとも1つを正規化し、この正規化の 後、両チャンネル応答が1つの成分に対して実質的に同じで、別の成分に対して 異なるようにする手段を具備した請求の範囲第20項に記載の装置。
22 第1エネルギス被クトルと第1エネルギスペクトルとの間で成る繰り返し のシーケンスで上記ビームのX線エネルギをシフトする手段と、第1及び第コの エネルギスペクトルに順次に応答して第1及び第2のチャンネル応答を形成する 手段とを備えた請求の範囲第20項又は第一7項に記載の装置。
コ3 上記の繰り返しシーケンスは第3のエネルギスペクトルを含み、上記装置 は、この第3のエネルギスにクトルに応答して第3のチャンネル応答を形成する 手段を含む請求の範囲第22項に記載の装置。
、2/I 第3成分に対する第3チヤンネルの応答を、上記1つの成分又は上記 別の成分に対するその応答と実質的に同じにするように別のエネルギスペクトル が選択される請求の範囲第23項に記載の装置。
2左 上記X線エネルギシフト手段は、種々の高電圧をX線管に順次に印加する 手段を備えている請求の範囲第22項に記載の装置。
コ乙 種々の原子番号の成分をもつ材料から連続的に形成される移動する製品の 要素ないしは成分を測定する装置において、 少なくとも1つの成分に対する吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビー ムを上記製品に向ける手段と、上記製品からX線を受け取る手段とを具備し、こ の手段は、この受け取ったX線の7部分を検出して第1チヤンネル応答を形成す ると共に上記載は取ったX線の第2部分を伝送する第1検出手段と、この第7検 出手段により伝送されたX線を検出して第2チヤンネル応答を形成する第コ検出 手段とを備え、 上記λつのチャンネル応答はこれらが1つの成分に対しては実質的に同じである が別の成分に対しては異なるようにλつの異なったエネルギスペクトルに応じた ものであゆ、 そして更に、上記第7及び第スのチャンネル応答に応じて、上記製品中の要素な いしは成分の含有率を表わす合成応答を形成する手段を具備したことを特徴とす る装置。
27 上記第1検出器によって伝送されるX線を検出して第コチャンネル応答を 形成する前に、そのエネルギスペクトルの形状を直すようにフィルタする手段を 備えた請求の範囲第2乙項に記載の装置。
2g 上記フィルタ手段は、上記7つの成分に対する吸収端エネルギより高いエ ネルギをもったX線の相対強度を選択的に下げる手段を備えている請求の範囲第 27項に記載の装置。
ニア 製品からのX線を、第1検出器で受け取る前にフィルタし、上記1つの成 分に対する吸収端エネルギより小さく且つ上記別の成分に対する吸収端エネルギ より大きいエネルギを有するX線の相対強度を選択的に下げるようなフィルタ手 段を備えた請求の範囲第、2乙項に記載の装置。
30 上記第1検出器によって送られるX線を検出して第1チヤンネル応答を形 成する前にそれらのエネルギスペクトルの形状を更に直すようにフィルタする手 段を備えた請求の範囲第29項に記載の装置。
3/ 製紙機械によって製造される移動する被−パシート中の灰形成材料又は灰 形成材料の成分を測定する装置において、上記灰形成材料は種々の原子番号の成 −分をイラし、−1−1・1.バー・ハす基礎型破が変化しそしで水分含有率も 変化し、上記装置は、 少なくとも7つの成分に!j史る吸収端エネルギを含む工不ルキ゛をml−たX 線ビームを上記イーパに向ける手段I−記一?−・pか1つX線を受け取り、こ の受け取ったX線を検出して第1及び第2の開始応答を形成する手段と、−4、 記せ−・?の基礎重量及び水分含有率に対して応答を形ルyする手段と、 基礎重量及び水分含有率に対する上記応答に基いて上記第1及び第二の開始応答 の各々を補償する手段と、?−の補償さバーだ応答から第1及び第aチャンネル 応答を勇出する手段とを具備し、これらのチャンネル応答は−ぐ−・eの基礎重 量及び水分金石率には実質的に拘りのなり)bk、 9素の関数であり、ユつの チャンネル応答はこれらが71つの構成分に対しては実質的に同じであるが別の 構成≦)(こχ1しては異なるように二つの別々のX線エネルギスーぐりトル9 (応じたものであり、 flで史に、上記第1及び第ρチャンネル応答に応じて、1記・り−Δ中の灰要 素も1〜くは成分の含有率を衣わず合成応答を形成ずろ手段を具備することを特 徴とする装置。
32 上記の灰要素は少lくともΩつの成分を有し、1−記載1及び第コチャン ネル応答の少なくとも一方を正規化して、この正規化の後に、両応答が7つの構 成分にズ−■しては実質的に同じであるが他の成分に対しては異なるようにずろ 手段を備えた請求の範囲第37項に記載の装置。
33 エネルギス綬りi・ルの少lぐとも1つは、−1−記載の構成分に対する 一方のチャンネルの応答を、−1−記1つの構成分に対するその応答と実質的に 同じにする。l:つに選択されろ請求の範囲第32項に記載の装置。
3/I−粘土、白票及び二酸化チタンのいず7′1か或いはその全部の成分で構 成さバーろIJ杉成要素を含んだ公称組成並びに公称基礎重量の付近で変化を示 すような移動するぜ−・ぐシート等を測定する装置において、チタンに対ずろに 端エネルギを含むエネルギをml−でイルX線ビームをく一パに向ける手段と、 1ベー・やからX線を受け取り、この受け取ったX線のス波りトルに対して応答 を形成する手段どを」ル備し、とのスぜクトルにおいては、硬−・ξの公称基礎 重量及び組成に対して、粘土、自学及び二酸化チタンの平均実効吸収係数か実質 的K ”’p L (されろように強さがエネルギの関数どして分布さえj、I −記の比、Ar主?−・Q巾の灰形成弗幸の量を表わすものであり、粘土、白を 及び二酸化チタンの相対的な量によって比較的影響さハ、すいことを特徴とする 装置。
33 被−・QにX線ビームを向けろ上記手段は、約9.5KVで作動されるX 線管を含むX線源ユニットを備えている請求の範囲第311項に記載の装置。
3乙 」−記のスにクトルは、カルシウムとチタンとに対するに端エネルギ間の エネルギをもつX線を選択的に吸収するフィルタにX線を通すことによって形成 される請求の範囲第35項に記載の装置。
37 上記フィルタは、約/lfx、いしgμmのスズ厚みに等価な重量/単位 面積のスズで構成されろ請求の範囲第34項に記載の装置。
3g I+’位面積、長さ又は体積当たりの公称質量の付近で変化を示すと共に 、別々の化学元素で各々形成された3つの成分−そのう(、の少なくともノつは X線スにクトルの隣接領域に吸収端を有する−のいずれか又はその全部で構成さ ハ5る当該要素を含む公称組成の付近で変化を示すような移動する製品を測定す る装置において、」−構成分の各元素に対する最高の顕著な吸収端エネルギを含 むエネルギを有したX線ビームを」二記製品に向ける手段と、 −1−記製品からX線を受け取り、この受け取ったX線の検出スペクトルに対し て応答を形成する手段とを具備し、このスにりl・ルにおいては、単位面積、長 さ又は体積当たりの公称質量及び上記製品の公称組成に対し3つの成分の平均実 効吸収係数が実質的に等しくされろようにエネルギの関数として強度が分布され 、上記の応答は上記製品中の当該要素の量を表わし、上記製品中の3つの成分の 相対的な量には比較的影響されないことを特徴とする装置。
国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 / 種々の原子番号の成分をもつ材料から連続的に形成される移動する製品の要 素ないしは成分を測定する方法において、 少なくとも1つの成分に対する吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビー ムを上記製品に向け、上記製品からX線を受け取り、この受け取ったX線に応答 して第1チヤンネル応答及び第1チヤンネル応答を形成し、このコつのチャンネ ル応答はこれらが1つの成分に対しては実質的に同じであるが別の成分に対して は異なるように2つの異なったエネルギスペクトルに応じたものであり、 そして、上記第1及び第コのチャンネル応答に応じて、上゛記製品中の要素ない しは成分の含有率を表わす合成応答を形成することを特徴とする方法。 、2.2つのチャンネル応答のうちの少なくとも1つは正規化され、この正規化 の後、両チャンネル応答は7つの成分に対して実質的に同じで、別の成分に対し て異なるようにされろ請求の範囲第1項に記載の方法。 3 エネルギスペクトルの少なくとも7つは、上記別の成分に対する一方のチャ ンネルの応答を、上記1つの成分に対するその応答と実質的に同じにするように 選択される請求の範囲第1項又は第2項に記載の方法。 グ 第1エネルギスペクトルと第1エネルギスペクトルとの間で成る繰り返しシ ーケンスで上記ビーム中のX線エネルギをシフトし、そして第1及び第ユのエネ ルギスペクトルに順次に応答して第1及び第λのチャンネル応答を形成する請求 の範囲第1項又は第2項に記載の方法。 左 エネルギスペクトルの少なくとも1つは、上記別の成分に対する一方のチャ ンネルの応答を、上記1つの成分に対するその応答と実質的に同じにするように 選択される請求の範囲第グ項に記載の方法。 乙 上記のシーケンスは第3のエネルギスペクトルを含み、この第3のエネルギ スペクトルに応答して第3のチャンネル応答を形成する請求の範囲第り瑣に記載 の方法。 7 エネルギスペクトルの少なくとも1つは、上記別の成分に対する一方のチャ ンネルの応答を、上記1つの成分に対するその応答と実質的に同じにする上りに 選択され、第3成分に対する第3チヤンネルの応答を、上記7つの成分又は上記 別の成分に対するその応答と実質的に同じにするように別のエネルギスペクトル が選択される請求の範囲第6項に記載の方法。 g 上記ビームのX線エネルギは、種々の高電圧をX線管に順次に印加すること によってシフトされる請求の範囲第9項に記載の方法。 9 上記製品からのX線は第1検出器で受け取り、この第1検出器は受け取った X線の7部分を検出して第1チヤンネル応答を形成すると共に上記受は取ったX 線の第ユ部分を伝送し、上記第1検出器で伝送されるX線は第1チヤンネル応答 を形成するように検出される請求の範囲第1項又は第2項に記載の方法。 10−F記第1検出器によって伝送されるX線は、そノエネルギスベクトルの形 状を直すようにフィルタされてから、第ユチャンネル応答を形成するように検出 される請求の範囲第9項に記載の方法。 // 上記のフィルタ作動は、上記7つの成分に対する吸収端エネルギより高い エネルギをもったX線の相対強度を選択的に下げるように行なわれる請求の範囲 第70項に記載の方法。 /2 製品からのX線は、第1検出器で受け取られる前にフィルタし、上記7つ の成分に対する吸収端エネルギより小さく且つ上記別の成分に対する吸収端エネ ルギより大きいエネルギを有するX線の相対強度を選択的に下げる請求の範囲第 9項に記載の方法。 /3 上記第1検出器によって伝送されるX線は、エネルギスにクトルの形状を 更に直すようにフィルタされてから、第ユチャンネル応答を形成するように検出 されろ請求の範囲第1.2項に記載の方法。 /4t 上記製品は製紙機械によって製造される波−ノやであり、上記要素はと のぺ−・ξ中の灰形成材料であり、上記イー・ぐは基礎M量が変化しそして水分 含有率も変化し、 」−記載は取ったX線を検出して第1及び第ユの開始応答を形成し、 上記イー・ぐの基礎重量及び水分含有率に対して応答を形成し、 基礎重量及び水分含有率に対する上記応答に基いて上記第1及び第ユの開始応答 の各々を補償し、この補償された応答から第1及び第ユチャンネル応答を導出し 、これらのチャンネル応答ばに−・ぞの基礎重量及び水分含有率には実質的に拘 りのない灰要素の関数であるようにする請求の範囲第1項に記載の方法。 /左 上記の灰要素は少lくとも2つの成分を鳴し、上記第1及び第ユチャンネ ル応答の少なくとも一方は正規化され、この正規化の後に、両応答は/っの灰成 分に対しては実質的に同じであるが他の成分に対しては異な/7 粘土、白を及 び二酸化チタンのいずれが或いはその全部の成分で構成きれる灰形成要素を含ん で公称組成並びに公称基礎重量の付近で変化を示すような移動するに−・ぐンー ト等を測定する方法において、チタンに対するに端エネルギを含むエネルギを4 1しているX線ビームをベーパに向け、 被−パからX線を受け取り、との受け取ったX線のス被りトルに対して応答を形 成し、このス被りトルにおいては、イー・ぐの公称基礎重量及び組成に対して、 粘土、白を及び二酸化チタンの平均実効吸収係数が実質的に等しくされろように 強さがエネルギの関数として分布され、上記の応答は被−・ぐ中の灰形成要素の 量を表わすものであり、粘土、白を及び二酸化チタンの相対的な量によって比較 的影響されないことを特徴とする方法。 / g < −yeに向けられるX線ビームは、約5.5KVで作動さり、る× 線管を含むX線源ユニットによって9’6%される請求の範囲第17項に記載の 方法。 /qに記のスにクトルは、カルシウムとチタンとに対するに端エネルギ間のエネ ルギをもつX線を選択的に吸収するフィルタにX線を通すことによって形成され る請求の範囲第1g項に記載の方法。 20 」二記フィルタは、約llないし88mのスズ厚みに等価な重量/単位面 積のスズで構成される請求の範囲第1′7項に記載の方法。 、27 単位面積、長さ又は体積当たりの公称質量の付近で変化を示すと共に、 別々の化学元素で各々形成された3つの成分−そのうちの少なくとも2つはX線 スぜクトルの隣接領域に吸収端を有する−のいずれが又はその全部で構成さねろ 当該要素を含む公称組成の付近で変化を示すような移動する製品を測定する方法 において、上記成分の各元素に対する最高の顕著な吸収端エネルギを含むエネル ギを治したX線ビームを上記製品に向け、−」二記製品からX線を受け取り、こ の受け取ったX線の検出ス浸りトルに対して応答を形成し、このス被りトルにお いては、単位面積、長さ又は体積当たりの公称質量及び上記製品の公称組成に対 し3つの成分の平均実効吸収係数が実質的に等しくされるようにエネルギの関数 として強度が分布され、上記の応答は上記製品中の当該要素の量を表わし、上記 製品中の3つの成分の相対的な量には比較的影響されないことを特徴とする方法 。 22 種々の原子番号の成分をもつ材料から連続的に形成される移動する製品の 要素ないしは成分を測定する装置において、 少lくとも7つの成分に対する吸収端エネルギを含むエネルギを有したX線ビー ムを上記製品に向ける手段と、上記製品からX線を受け取り、この受け取ったX 線に応答して第1チヤンネル応答及び第ユチャンネル応答を形成する手段とを具 備し、このΩつのチャンネル応答はこれらが1つの成分に対しては実質的に同じ であるが別の成分に対しては異なるようにユっの異なったエネルギスにクトルに 応じたものであり、 そして更に、上記第1及び第コのチャンネル応答に応じて、上記製品中の要素な いしは成分の含廟率を表わす合成応答を形成する手段を具備することを特徴とす る装置。 、23 .2つのチャンネル応答のうちの少lくとも/っを正規化し、この正規 化の後、両チャンネル応答が7つの成分に対して実質的に同じで、別の成分に対 して異なるようにする手段を具備した請求の範囲第、22項に記載の装置。 2り エネルギス被りトルの少なくとも/っは、上記別の成分に対する一方のチ ャンネルの応答を、上記1つの成分に対するその応答と実質的に同じにするよう に選択される請求の範囲第22項又は第23項に記載の装置。 2S 第1エネルギスペクトルと第1エネルギスペクトルとの間で成る繰り返し のシーケンスで上記ビームのX線エネルギをシフトする手段と、第1及び第ユの エネルギスペクトルに順次に応答して第1及び第ユのチャンネル応答を形成する 手段とを備えた請求の範囲第22項又は第、23項に記載の装置。 λ乙 エネルギスペクトルの少lくとも1つは、上記別の成分に対する一方のチ ャンネル応答を、上記1つの成分に対するその応答と実質的に同じにするように 選択される請求の範囲第25項に記載の装置。 、27 上記の繰り返しシーケンスは第3のエネルギスにクトルを含み、上記装 置は、この第3のエネルギスペクトルに応答して第3のチャンネル応答を形成す る手段を含む請求の範囲第2S項に記載の装置。 2g エネルギスにクトルの少なくとも7つは、上記別の成分に対する一方のチ ャンネルの応答を、上記7つの成分に対するその応答と実質的に同じにするよう に選択され、第3成分に対する第3チヤンネルの応答を、上記7つの成分又は上 記別の成分に対するその応答と実質的に同じにするように別のエネルギスペクト ルが選択される請求の範囲第27項に記載の装置。 ユ9 上記X線エネルギシフト手段力ま、種々、の高電圧をX線管に順次に印加 する手段を備えている請求の範囲第2S項に記載の装置。 3θ 上記製品からX線を受け取る手段は、この受け取ったX線の7部分を検出 して第1チヤンネル応答を形成すると共に上記載は取ったX線の第2部分を伝送 する第1検出手段と、この第1検出手段により伝送されたX線を検出して第1チ ヤンネル応答を形成する第ス検出手段とを備えている請求の範囲第、22項又は 第、23項に記載の装置。 3/ 上記第1検出器によって伝送されるX線を検出して第ユチャンネル応答を 形成する前に、そのエネルギスペクトルの形状を直すようにフィルタする手段を 備えた請求の範囲第3θ項に記載の装置。 吸収端エネルギより高いエネルギをもったX線の相対強度を選択的に下げる手段 を備えている請求の範囲第3/項に記載の装置。 33 製品からのX線を、第1検出器で受け取る前にフィルタし、上記7つの成 分に対する吸収端エネルギより小さぐ且つ上記別の成分に対する吸収端エネルギ より大きいエネルギを有するX線の相対強度を選択的に下げるようなフィルタ手 段を備えた請求の範囲第3θ項に記載の装置。 3’l 上記第1検出器によって送られるX線を検出して第ユチャンネル応答を 形成する前にそれらのエネルギ3 スにクトルの形状を更に直すようにフィルタする手段を備えた請求の範囲第33 項に記載の装置。 35 上記製品は製紙機械によって製造される梗−・セであり、上記要素はとの イーノP中の灰形成材料であり、5上記イー・ξは基礎重量が変化しそして水分 含有率も変化し、上記装置は、 受は取ったX線を検出して第1及び第ユの開始応答を形成する手段と、 」−記波一・ぐの基礎重量及び水分含有率に対して応答を形成する手段と、 基礎重量及び水分含有率に対する上記応答に基いて上記第1及び第ユの開始応答 の各々を補償する手段と、との補償さねた応答から第1及び第ユチャンネル応答 を導出する手段とを具備し、これらのチャンネル応答はベーパの基礎重量及び水 分含有率には実質的に拘りのない灰要素の関数であることを特徴とする請求の範 囲第22項に記載の装置。 3乙 上記の灰要素は少なくともユつの成分を有し、」−記載1及び第1チヤン ネル応答の少なくとも一方を正規化して、この正規化の後に、両応答が7つの灰 成分に対しては実質的に同じであるが他の成分に対しては異なるようにする手段 を備えた請求の範囲第35項に記載の装置。 、37 エネルギスぜクトルの少lぐとも1つは、上記他の灰成分に対する一方 のチャンネルの応答を、上記1つの灰成分に対するその応答と実質的に同じにす るように選択される請求の範囲第3乙項に記載の装置。 3g 粘土、白を及び二酸化チタンのいずれか或いはその全部の成分で構成され る灰形成要素を含んだ公称組成並びに公称基礎重量の付近で変化を示すような移 動するに一パシート等を測定する装置において、チタンに対するに端エネルギを 含むエネルギを有しているX線ビームをセーノgに向ける手段と、被−パからX 線を受け取り、との受け取ったX線のスペクトルに対して応答を形成する手段と を具備し、このスペクトルにおいては、被−・ぐの公称基礎重量及び組成に対し て、粘土、白を及び二酸化チタンの平均実効吸収係数が実質的に等しくされるよ うに強さがエネルギの関数として分布され、上記の応答は被−パ中の灰形成要素 の量を表わすものであり、粘土、白を及び二酸化チタンの相対的な量によって比 較的影響されないことを特徴とする装置。 3q R−/eにX線ビームを向ける上記手段は、約5.5にVで作動されるX 線管を含むX線源ユニットを備えている請求の範囲第3g項に記載の装置。 グθ 上記のスきクトルは、カルシウムとチタンとに対するに端エネルギ間のエ ネルギをもつX線を選択的に吸収するフィルタにX線を通すことによって形成さ れる請求の範囲第39項に記載の装置。 lI/ 上記フィルタは、約+fxいしgμmのスズ厚みに等価な重量/単位面 積のスズで構成されろ請求の範囲第11o項に記載の装置。 ’12 単位面積、長さ又は体積当たりの公称質量の付近で変化を示すと共に、 別々の化学元素で各々形成された3つの成分−そのうちの少lくともユつは×線 スペクトルの隣接領域に吸収端を有する−のいずれか又はその全部で構成さお、 7)当該要素を含む公称組成の付近で変化を示すような移動する製品を測定する 装置において、上記成分の各元素に対する最高の顕著な吸収端エネルギを含むエ ネルギを有したX線ビームを上記製品に向ける手段と、 上記製品からX線を受け取り、この受け取ったX線の検出スにクトルに対して応 答を形成する手段とを具備し、とのスペクトルにおいては、単位面積、長さ又は 体積当I、−りの公称質量及び上記製品の公称組成に対し3つの成分のY均実効 吸収係数が実質的に等しくされるようにエネルギの関数として強度が分布きれ、 上記の応答は上記製品中の当該要素の量を表わし、上記製品中の3つの成分の相 対的な量には比較的影響されないことを特徴とする装置。
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