JPS60107552A - 光フアイバ母材の組成分析方法 - Google Patents
光フアイバ母材の組成分析方法Info
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- JPS60107552A JPS60107552A JP58214745A JP21474583A JPS60107552A JP S60107552 A JPS60107552 A JP S60107552A JP 58214745 A JP58214745 A JP 58214745A JP 21474583 A JP21474583 A JP 21474583A JP S60107552 A JPS60107552 A JP S60107552A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非破壊手段により光フアイバ母材の組成を分析
する方法に関する。
する方法に関する。
光フアイバ母材の組成分析は、これを製造する際のフィ
ードバック制御とか、あるいは特性のよい光ファイバを
得るための研究開発にとつて有用であるとされており、
その1手段として非破壊秒桁法が採用されている。
ードバック制御とか、あるいは特性のよい光ファイバを
得るための研究開発にとつて有用であるとされており、
その1手段として非破壊秒桁法が採用されている。
光フアイバ母材長手方向の任意箇所における組成分布(
=屈折重分布)を非破壊的に測定する手段として、レー
ザビームを当該母材に照射し、その出射光の散乱パター
ンを解析する方法、平行光線を当該母材に照射し、その
出射光の干渉縞を解析する方法などが公知となっている
が、これらの光学的方法は、母材が透明体である場合の
み有効であり、例えばV A ’D法、0■D法などに
よpつくられる多孔質ガラス製の光フアイバ母材、すな
わち不透明な母材の場合はこれを測定できない不都合が
ある。
=屈折重分布)を非破壊的に測定する手段として、レー
ザビームを当該母材に照射し、その出射光の散乱パター
ンを解析する方法、平行光線を当該母材に照射し、その
出射光の干渉縞を解析する方法などが公知となっている
が、これらの光学的方法は、母材が透明体である場合の
み有効であり、例えばV A ’D法、0■D法などに
よpつくられる多孔質ガラス製の光フアイバ母材、すな
わち不透明な母材の場合はこれを測定できない不都合が
ある。
一方、不透明母材の非破壊測定法として、単色X線を当
該母材に照射し、その−成分(例えばGe)の分布を他
成分(例えば5iO2)との関係から推定する試みもあ
るが、この方法の場合、母材成分が主に石英(SIO2
)とGeとの二成分であるとして、二種類以上のエネル
ギ成分が必要となシ、例えばその二種のエネルギ成分に
対するS i 02 とGeとの質量吸収係数が適当な
関係にないとき、高精度の分析が行なえないとされてい
る。
該母材に照射し、その−成分(例えばGe)の分布を他
成分(例えば5iO2)との関係から推定する試みもあ
るが、この方法の場合、母材成分が主に石英(SIO2
)とGeとの二成分であるとして、二種類以上のエネル
ギ成分が必要となシ、例えばその二種のエネルギ成分に
対するS i 02 とGeとの質量吸収係数が適当な
関係にないとき、高精度の分析が行なえないとされてい
る。
殊に現状の一般的なX線発生装置が100 KeV以下
のエネルギしか発生できないことを鑑みた場合、上記高
精度分析を満足させるのに適当なエネルギ成分が得られ
ない。
のエネルギしか発生できないことを鑑みた場合、上記高
精度分析を満足させるのに適当なエネルギ成分が得られ
ない。
その他、γ線が利用できることも知られているが、光フ
アイバ母材の分析に関してこれの具体的な報告例は見あ
たらない。
アイバ母材の分析に関してこれの具体的な報告例は見あ
たらない。
本発明の目的は、適切な線源を組み合わせることにより
複合線源を構成し、該複合線源からの放射線を光ファイ
バ母料に照射することにより、透明な母材はもちろん、
不透明な母材であっても非破壊的に精度よく分析できる
方法を提供することにある。
複合線源を構成し、該複合線源からの放射線を光ファイ
バ母料に照射することにより、透明な母材はもちろん、
不透明な母材であっても非破壊的に精度よく分析できる
方法を提供することにある。
本発明の方法は、Cd168 からなる線源と他の線源
とを組み合わせることにより複合線源を構成して該複合
線源からの放射線を光フアイバ母材に照射し、その透過
線量を測定解析するととにより光フアイバ母材の組成分
布を分析するととを特徴としている。
とを組み合わせることにより複合線源を構成して該複合
線源からの放射線を光フアイバ母材に照射し、その透過
線量を測定解析するととにより光フアイバ母材の組成分
布を分析するととを特徴としている。
以下、本発明方法の実施例につき、図面を参照して説明
する。
する。
第1図は本発明方法を実施するための1手段を示したも
のである。
のである。
同図において、1は光フアイバ母材、2はX線、γ線な
どの放射線を上記母材1へ照射するだめの放射線発生器
、3は上記母材1を透過した放射線を検出するための透
過線検出器である。
どの放射線を上記母材1へ照射するだめの放射線発生器
、3は上記母材1を透過した放射線を検出するための透
過線検出器である。
上記放射線発生器2は、複合線源4を収納箱5内に収納
することにより構成され、その複合線源4はcx a
7.q3からなる線源と他の線源(CS 187.1
r 192、B a 13aなど)との組み合わせ構成
からなり、照射用開口を有する収納箱5は鉄、鉛などの
放射線遮蔽材料からなる。
することにより構成され、その複合線源4はcx a
7.q3からなる線源と他の線源(CS 187.1
r 192、B a 13aなど)との組み合わせ構成
からなり、照射用開口を有する収納箱5は鉄、鉛などの
放射線遮蔽材料からなる。
一方、透過線検出器3は厩知の検出素子6と、放射線遮
蔽材料からなる収納箱7とで構成され、検出素子6は受
承用開口を有する収納箱γ内に収納されている。
蔽材料からなる収納箱7とで構成され、検出素子6は受
承用開口を有する収納箱γ内に収納されている。
放射線発生器2と透過線検出器3とは互いに対向して配
置され、これらの間に光フアイバ母材1が介在されるが
、この際、光ファイバ母料1と放射線発生器2との間、
光フアイバ母材1と透過線検出器3との間には、それぞ
れコリメータ8a、8b、および8c、8dが配置さ九
、さらに透過線検出器3の検出素子6には、その検出結
果に基づく出力を電気的に増巾する増巾器9と、各透過
線のうち、特定エネルギによるものだけを選出すべく増
「1〕器9がらの信号を選分するマルチチャンネル型な
どの波高分析器1Qと、記録器11とが順次接続されて
いる。
置され、これらの間に光フアイバ母材1が介在されるが
、この際、光ファイバ母料1と放射線発生器2との間、
光フアイバ母材1と透過線検出器3との間には、それぞ
れコリメータ8a、8b、および8c、8dが配置さ九
、さらに透過線検出器3の検出素子6には、その検出結
果に基づく出力を電気的に増巾する増巾器9と、各透過
線のうち、特定エネルギによるものだけを選出すべく増
「1〕器9がらの信号を選分するマルチチャンネル型な
どの波高分析器1Qと、記録器11とが順次接続されて
いる。
本発明方法において測定対象となる光ファイバ母料1は
石英系であり、具体的には5in2−Ge02 系とか
、アルイハコレにP2O3、B2O2などが添加された
ものである。
石英系であり、具体的には5in2−Ge02 系とか
、アルイハコレにP2O3、B2O2などが添加された
ものである。
さらに上記母材1けVAD法、OvD法によりつくられ
る多孔質ガラス製(不透明)、MCVD法によりつくら
れる透明ガラス製など、各種あυ、層構成からはコア層
のみのもの、コア層とクラッド層とからなるもの、シシ
÷÷す゛−パ′−石鵠−−コア層とク ラッド層とサポート層またはジャケット層とからなるも
のなど、各種の母料1が測定対象となる。
る多孔質ガラス製(不透明)、MCVD法によりつくら
れる透明ガラス製など、各種あυ、層構成からはコア層
のみのもの、コア層とクラッド層とからなるもの、シシ
÷÷す゛−パ′−石鵠−−コア層とク ラッド層とサポート層またはジャケット層とからなるも
のなど、各種の母料1が測定対象となる。
本発明方法によるとき、光フアイバ母材1ばこれの製造
工程と同期してその組成を分析することができ、また、
該母材製造後においてその組成を分析することもできる
。
工程と同期してその組成を分析することができ、また、
該母材製造後においてその組成を分析することもできる
。
一般に、石英系光フアイバ母材1ではSiO□が不可欠
成分となっており、GeO2が屈折率特性を決定づける
重要成分となっており、当該母料1中のGe濃度を測定
分析すれば、その屈折率特性が判明する。
成分となっており、GeO2が屈折率特性を決定づける
重要成分となっており、当該母料1中のGe濃度を測定
分析すれば、その屈折率特性が判明する。
さらに上記分析結果が母材製造時のフィードバック制御
、母材の良否判別、母材研究開発の資料などに活用でき
る。
、母材の良否判別、母材研究開発の資料などに活用でき
る。
したがって以下に述べる本発明方法の具体例では、光フ
ァイバ母料1が5IO2−GeO2系(通常、5i02
に対するGe量はlo数係以下)である場合を説明する
。
ァイバ母料1が5IO2−GeO2系(通常、5i02
に対するGe量はlo数係以下)である場合を説明する
。
第1図において、放射線発生器2の複合線源4から発す
る放射線工がコリメータ8a、8bを経由して光ファイ
バ母料1に照射されると、該放射線■は上記母材1tl
−透過し、その透過線Jがコリメータ8c、8dを経由
して透過線検出器3の検出素子6へ入る。
る放射線工がコリメータ8a、8bを経由して光ファイ
バ母料1に照射されると、該放射線■は上記母材1tl
−透過し、その透過線Jがコリメータ8c、8dを経由
して透過線検出器3の検出素子6へ入る。
つまり放射線■はそのエネルギに対する物質の質量吸収
係数、距離に応じて波器され、透過線Jとなって検出素
子(6)へ入る。
係数、距離に応じて波器され、透過線Jとなって検出素
子(6)へ入る。
この透過線Jを受けた検出素子6は、増巾器9、波高分
析器1oを介して上記母材1中の組成すなわちGe濃度
を分析するとともにこれを記録計11によシ記録する。
析器1oを介して上記母材1中の組成すなわちGe濃度
を分析するとともにこれを記録計11によシ記録する。
この際、放射線発生器2および透過線検出器3は母材断
面からみて第2図のごとく走査されるのでアシ、光フア
イバ母材1におけるGe分布が第3図のようなものであ
るとすると、上記分析によF)Ge分布が第3図の通シ
精度よくあられれる。
面からみて第2図のごとく走査されるのでアシ、光フア
イバ母材1におけるGe分布が第3図のようなものであ
るとすると、上記分析によF)Ge分布が第3図の通シ
精度よくあられれる。
光フアイバ母材1が第3図のとときGe分布を有すると
き、その透過線Jの強度を放射線■との比であられすと
次表のようKなる。
き、その透過線Jの強度を放射線■との比であられすと
次表のようKなる。
つぎに本発明方法の有効性につき、測定対象物を一般化
して述べる。
して述べる。
測定物の成分をj(j=1〜m)、その成分量をXj、
i番目(1−1〜m)の光量子エネルギをE l 、そ
のElに対するJ@目の成分の質量減弱吸収係数をμl
J/pH測定物に入射する上記Eiの強度を11、測定
物から波器されて出る上記E1の強度をJiとすると、
放射線の波器の原理から次式が定まる。
i番目(1−1〜m)の光量子エネルギをE l 、そ
のElに対するJ@目の成分の質量減弱吸収係数をμl
J/pH測定物に入射する上記Eiの強度を11、測定
物から波器されて出る上記E1の強度をJiとすると、
放射線の波器の原理から次式が定まる。
ここで(1)式を簡単にするためh 1=in (I
i/I j )、alg−μ】J/ρ1とおくと次式の
ようになる。
i/I j )、alg−μ】J/ρ1とおくと次式の
ようになる。
すなわち上記(2)式はっぎの行列式の成分となる。
これは、それぞれの対応する行列をH,A。
Xとするとつぎのように表わせる。
H=AX・・・・−(4)
Xは未知量、Aは既知量、Hは測定により得られる量で
ある。
ある。
上記(1)式または(4)式ばXj について解くこと
ができる。
ができる。
たたし、m=nの場合、n元1次連立方程式により数式
として解けるが、この場合の測定値はいわゆる測定誤差
を含み、その影響で解が不安定となる。
として解けるが、この場合の測定値はいわゆる測定誤差
を含み、その影響で解が不安定となる。
m ) nとし、hlの測定値力・ら最/JX2乗法で
Xjを導けば安定な解が得られる。
Xjを導けば安定な解が得られる。
ここfXよ(j −1、・・・・・、n)を解とす差を
含むかぎり必ずしも−0とならない。
含むかぎり必ずしも−0とならない。
したがって下記+51式が最小に導びけるよう、ように
なる。
なる。
ただしA′はAの転置行列である。
なお、(6)式はm > nであっても一義的に解くこ
とができ、各成分の量Xj(j−1、・・・・、n)が
最小2乗法でまることを示している。
とができ、各成分の量Xj(j−1、・・・・、n)が
最小2乗法でまることを示している。
いま、実施例のごとく母材成分の数を2とすると、j=
12となり、A’ A、A’ Hはっぎの(71+81
式のようになる。
12となり、A’ A、A’ Hはっぎの(71+81
式のようになる。
上記(刀(8)式により前記(6)式は次式のようにな
る。
る。
これら各式からXl、X2をめると次式のようになる。
ところで前述した(7)式であるが、第4図に示すごと
く成分L1と成分t2との吸収係数が比例関係にあると
解がなく、また、比例に近い場合も解が不安定となるこ
とがわかる。
く成分L1と成分t2との吸収係数が比例関係にあると
解がなく、また、比例に近い場合も解が不安定となるこ
とがわかる。
すなわち、Kを定数とした場合、圓(lH31式のよう
になυ、解がない。
になυ、解がない。
(μ/ρ)t2=K(μ/ρ)1+・・・・・圓ai2
=に*ai1@@I+@@ Q31A’AI=に2(
Σai、2)2 K2(Σail ? )2= 0 *
・・・(131上述の説明で明らかなように、光量子エ
ネルギと測定物質の成分の質量吸収係数とは適当な関係
になければならない。
=に*ai1@@I+@@ Q31A’AI=に2(
Σai、2)2 K2(Σail ? )2= 0 *
・・・(131上述の説明で明らかなように、光量子エ
ネルギと測定物質の成分の質量吸収係数とは適当な関係
になければならない。
前述した光フアイバ母材のように、成分が8102とG
eである場合、光量子エネルギに対するこれら成分の質
量吸収係数を詳細に調べると第5図のようになる。
eである場合、光量子エネルギに対するこれら成分の質
量吸収係数を詳細に調べると第5図のようになる。
第5図で明らかなように、上記エネルギ100KeVを
境に吸収特性が大きく変化しており、100 K e
Vよりも小さい範囲では、(μ/ρ) Ge/(μ/ρ
)St が8〜11 程度であシ、両者の質量吸収係数
は概ね比例関係にあると見做せる。
境に吸収特性が大きく変化しており、100 K e
Vよりも小さい範囲では、(μ/ρ) Ge/(μ/ρ
)St が8〜11 程度であシ、両者の質量吸収係数
は概ね比例関係にあると見做せる。
つまり、この範囲内のエネルギを用いることは解が不安
定となるのて適当でなく、従来例で述べたエネルギ10
0KeV 以下のX線がこれに該当する。
定となるのて適当でなく、従来例で述べたエネルギ10
0KeV 以下のX線がこれに該当する。
第5図において、2.00 KeV 以上における各成
分の質量吸収係数の比、例えば(μ/ρ)Ge/(μ/
ρ)81 は24よりも小さく、シたがって100Ke
V 以下とは大きく異なり、しかも100KeV以下の
範囲と200 KeV以上の範囲とは比例関係にないこ
とがわかる。
分の質量吸収係数の比、例えば(μ/ρ)Ge/(μ/
ρ)81 は24よりも小さく、シたがって100Ke
V 以下とは大きく異なり、しかも100KeV以下の
範囲と200 KeV以上の範囲とは比例関係にないこ
とがわかる。
前記光フアイバ母材1のごとく成分がSiO□とGeで
ある場合、2種類の放射線エネルギとしては、一方がお
よそ100 KeV 以下、他方がおよそ200KeV
以上の範囲になければならない。
ある場合、2種類の放射線エネルギとしては、一方がお
よそ100 KeV 以下、他方がおよそ200KeV
以上の範囲になければならない。
本発明において他の線源としたもののうち、B a 1
3B とi r 192 とは第6図、第7図を参照し
て明らかなように、上記両範囲にエネルギ成分をもち、
Ba138では31.0KeV’、 80.8KeV。
3B とi r 192 とは第6図、第7図を参照し
て明らかなように、上記両範囲にエネルギ成分をもち、
Ba138では31.0KeV’、 80.8KeV。
356、 OK e V、 ■r x9x で、は6
6.8 KeV、316.5KeV、 467.9Ke
Vがそれぞれ優位のレベルにある。
6.8 KeV、316.5KeV、 467.9Ke
Vがそれぞれ優位のレベルにある。
第5図に併記したこれらのエネルギはそれぞれ100K
eVを境にして分布しており、B a 188、I r
+Q2が5i02、Geなどを成分とする光ファイバ
母料1の分析に有効な線源であることを確証している。
eVを境にして分布しており、B a 188、I r
+Q2が5i02、Geなどを成分とする光ファイバ
母料1の分析に有効な線源であることを確証している。
一方、本発明において特定した線源Gd 138と、他
の線源C813ffとは、第5図に示すとと(100K
eV を境にして片側にしか主エネルギ成分をもたず、
Q d16Bは100KeV近辺、C5187は662
KeVにそれぞれ主エネルギ成分を有しているが、既
述のごと< G d1fi3 を特定線源とし、C81
8VXB a1′+ 、 (rIJ2 などを他の線源
とし、これら線源の組み合わせ構成からなる複合線源4
の場合は、自明の通シ光ファイバ母材1の分析に有効で
あるといえる。
の線源C813ffとは、第5図に示すとと(100K
eV を境にして片側にしか主エネルギ成分をもたず、
Q d16Bは100KeV近辺、C5187は662
KeVにそれぞれ主エネルギ成分を有しているが、既
述のごと< G d1fi3 を特定線源とし、C81
8VXB a1′+ 、 (rIJ2 などを他の線源
とし、これら線源の組み合わせ構成からなる複合線源4
の場合は、自明の通シ光ファイバ母材1の分析に有効で
あるといえる。
以上説明した通り、本発明方法によるときは透明な光フ
アイバ母材はもちろん、多孔質ガラス製のごとき不透明
な光フアイバ母材であってもこれを精度よく測定分析す
ることができ、母材製造時のフィードバンク制御、母材
の良否判別、母材研究開発の資料など、これらに貢献す
るところ大である。
アイバ母材はもちろん、多孔質ガラス製のごとき不透明
な光フアイバ母材であってもこれを精度よく測定分析す
ることができ、母材製造時のフィードバンク制御、母材
の良否判別、母材研究開発の資料など、これらに貢献す
るところ大である。
第1図は本発明方法の1実施例を示す説明図、第2図は
同上eζ尤・ける放射線のに査状況を示・す説明図1第
3図は同上におけるGe濃度の測定結果を示す説明図、
第4図、第5図は光量子エネルギと質量吸収係数との関
係を示す説明図、第6図、第7図はそれぞれB als
s、■r192の光量子エネルギスペクトラムの説明図
である。 1、・・・・・光フアイバ母材 4・・・・・複合線源 6・・・・・検出素子 ■・・・・・放射線 J・・・・・透過線 117 閃 方 lf+ − 暫 第3図 。 第4図 第bm 光量主エネルギ“(Ke71 第5図 光量子エネルギ〔Ke7〕 1J7図 宏)1子工ネルキ° rKeV) 手続補正書 1 事件の表示 特願昭58−2147452 発明の
名称 光フアイバ母材の組成分析方法3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 古河電気工業株式会社 4復代 理 人 〒100 東京都千代田区有楽町1−8−8小谷ビル昭和59年
2月28日 6 補正の対象 明細書全文 7 補正の内容 別紙の通り、タイプ浄書した明細書(内容に変更なし)
を捉出します。
同上eζ尤・ける放射線のに査状況を示・す説明図1第
3図は同上におけるGe濃度の測定結果を示す説明図、
第4図、第5図は光量子エネルギと質量吸収係数との関
係を示す説明図、第6図、第7図はそれぞれB als
s、■r192の光量子エネルギスペクトラムの説明図
である。 1、・・・・・光フアイバ母材 4・・・・・複合線源 6・・・・・検出素子 ■・・・・・放射線 J・・・・・透過線 117 閃 方 lf+ − 暫 第3図 。 第4図 第bm 光量主エネルギ“(Ke71 第5図 光量子エネルギ〔Ke7〕 1J7図 宏)1子工ネルキ° rKeV) 手続補正書 1 事件の表示 特願昭58−2147452 発明の
名称 光フアイバ母材の組成分析方法3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 古河電気工業株式会社 4復代 理 人 〒100 東京都千代田区有楽町1−8−8小谷ビル昭和59年
2月28日 6 補正の対象 明細書全文 7 補正の内容 別紙の通り、タイプ浄書した明細書(内容に変更なし)
を捉出します。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1,Q d15fからなる線源と他の線源とを組み合
わせることにより複合線源を構成して該複合線源からの
放射線を光フアイバ母材に照射し、その透過線量を測定
解析することにより光フアイバ母材の組成分布を分析す
る光フアイバ母材の組成分析方法。 (2)他の線源がCS 、18B、工r192、B a
+sa のいずれかからなる特許請求の範囲第1項記
載の光フアイバ母材の組成分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214745A JPS60107552A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光フアイバ母材の組成分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214745A JPS60107552A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光フアイバ母材の組成分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107552A true JPS60107552A (ja) | 1985-06-13 |
Family
ID=16660881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58214745A Pending JPS60107552A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光フアイバ母材の組成分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10242829B2 (en) | 2014-07-28 | 2019-03-26 | Fujitsu Component Limited | Electromagnetic relay and coil terminal |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP58214745A patent/JPS60107552A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10242829B2 (en) | 2014-07-28 | 2019-03-26 | Fujitsu Component Limited | Electromagnetic relay and coil terminal |
| US11120961B2 (en) | 2014-07-28 | 2021-09-14 | Fujitsu Component Limited | Electromagnetic relay and coil terminal |
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