JPS6235054B2 - - Google Patents
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- JPS6235054B2 JPS6235054B2 JP52146662A JP14666277A JPS6235054B2 JP S6235054 B2 JPS6235054 B2 JP S6235054B2 JP 52146662 A JP52146662 A JP 52146662A JP 14666277 A JP14666277 A JP 14666277A JP S6235054 B2 JPS6235054 B2 JP S6235054B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/223—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
-
- G—PHYSICS
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- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
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- G01N2223/076—X-ray fluorescence
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、シート材料の個個の成分の含量を、
連続的に監視する監視装置、ことに紙のウエブの
各成分の含量を監視する監視装置に関する。
連続的に監視する監視装置、ことに紙のウエブの
各成分の含量を監視する監視装置に関する。
酸化チタン（TiO2）、炭酸カルシウム
（CaCO3）及び粘土又はカオリン（Al2O3・
2SiO2・2H2O）のような種種の添加剤は、明るさ
及び不透明度のような紙の品質を向上させるのに
使うことが多い。費用及び品質管理を考えると、
一まとめにして「灰」と呼ばれるこれ等の添加剤
の濃度をオンラインで監視することが望ましい。
しかしながら従来公知の優先的Ｘ線吸収を使うオ
ンライン監視装置には問題があつた。すなわち、
灰成分の相対濃度の変動によつて不正確になるの
を防ぐために、粘土及びTiO2に対する吸収係数
が互いに等しくなるようにＸ線エネルギーを選択
している。従つて第１の問題は、選定されるＸ線
エネルギーがチタンのＫ吸収縁よりわずかに低い
ものとなるので、Ｘ線エネルギーにわずかの変動
があつても、吸収係数の測定に変動を生じ誤差が
大きくなる点である。第２の問題は、同じＸ線エ
ネルギー準位でTiO2、CaCO3及び粘土に対し互
いに吸収係数が等しくなるようにはできないの
で、CaCO3の存在により実際上誤差が生じる。
さらに、粘土含量とTiO2含量とを各別に測定す
ることができない。一般にTiO2は粘土よりかな
り高価であるから、個個の成分の監視及び管理は
重要な問題である。
（CaCO3）及び粘土又はカオリン（Al2O3・
2SiO2・2H2O）のような種種の添加剤は、明るさ
及び不透明度のような紙の品質を向上させるのに
使うことが多い。費用及び品質管理を考えると、
一まとめにして「灰」と呼ばれるこれ等の添加剤
の濃度をオンラインで監視することが望ましい。
しかしながら従来公知の優先的Ｘ線吸収を使うオ
ンライン監視装置には問題があつた。すなわち、
灰成分の相対濃度の変動によつて不正確になるの
を防ぐために、粘土及びTiO2に対する吸収係数
が互いに等しくなるようにＸ線エネルギーを選択
している。従つて第１の問題は、選定されるＸ線
エネルギーがチタンのＫ吸収縁よりわずかに低い
ものとなるので、Ｘ線エネルギーにわずかの変動
があつても、吸収係数の測定に変動を生じ誤差が
大きくなる点である。第２の問題は、同じＸ線エ
ネルギー準位でTiO2、CaCO3及び粘土に対し互
いに吸収係数が等しくなるようにはできないの
で、CaCO3の存在により実際上誤差が生じる。
さらに、粘土含量とTiO2含量とを各別に測定す
ることができない。一般にTiO2は粘土よりかな
り高価であるから、個個の成分の監視及び管理は
重要な問題である。
従つて本発明の目的は、これらの問題点を解決
したシート材料添加剤含量監視装置を提供するこ
とにある。
したシート材料添加剤含量監視装置を提供するこ
とにある。
本発明は、基体材料中に高エネルギーのＸ線け
い光を生ずる第１の添加剤および高エネルギーの
Ｘ線けい光を生じない第２の添加剤を含むシート
材料中のこれら添加剤の含量各々を測定する測定
装置に関する。
い光を生ずる第１の添加剤および高エネルギーの
Ｘ線けい光を生じない第２の添加剤を含むシート
材料中のこれら添加剤の含量各々を測定する測定
装置に関する。
本装置においては、前記第１の添加剤にけい光
を放出させるのに充分な高いエネルギー準位の、
そして基体材料と前記第２の添加剤とで吸収が異
なるエネルギー準位の、Ｘ線をシート材料に照射
する。前記けい光の強度の関数として第１の信号
を供給し、シート材料により実際に吸収されたＸ
線の関数として第２の信号を供給する。前記第１
の信号に応答して第１の添加剤の含量を計算し、
その量に基づいて第１の添加剤によるＸ線の吸収
を計算し、前記第２の信号に応答してシート材料
による実際のＸ線吸収を計算する。第１の添加剤
によるＸ線吸収とシート材料による実際のそれと
を比較して第２の添加剤の含量を計算し、得られ
た第２の添加剤の含量に基づいて第２の添加剤に
よるけい光放射の吸収を補償して第１の添加剤の
含量量を計算する。
を放出させるのに充分な高いエネルギー準位の、
そして基体材料と前記第２の添加剤とで吸収が異
なるエネルギー準位の、Ｘ線をシート材料に照射
する。前記けい光の強度の関数として第１の信号
を供給し、シート材料により実際に吸収されたＸ
線の関数として第２の信号を供給する。前記第１
の信号に応答して第１の添加剤の含量を計算し、
その量に基づいて第１の添加剤によるＸ線の吸収
を計算し、前記第２の信号に応答してシート材料
による実際のＸ線吸収を計算する。第１の添加剤
によるＸ線吸収とシート材料による実際のそれと
を比較して第２の添加剤の含量を計算し、得られ
た第２の添加剤の含量に基づいて第２の添加剤に
よるけい光放射の吸収を補償して第１の添加剤の
含量量を計算する。
本発明装置は、このようにして成分の吸収スペ
クトルの臨界点付近の吸収測定が不要となり、従
つて放射線源のエネルギー準位のわずかな変動に
は感じない。また個個の添加剤からのけい光を別
別に測定することにより、炭酸カルシウム及び二
酸化チタンのような任意の数の高エネルギー（＞
2KeV）のけい光添加剤を個個に監視できる。
クトルの臨界点付近の吸収測定が不要となり、従
つて放射線源のエネルギー準位のわずかな変動に
は感じない。また個個の添加剤からのけい光を別
別に測定することにより、炭酸カルシウム及び二
酸化チタンのような任意の数の高エネルギー（＞
2KeV）のけい光添加剤を個個に監視できる。
さらに、本発明装置においては、第２の添加剤
の存在に対し、第１の添加剤の含量測定を補正す
る。すなわちカルシウム含量及びチタン含量の測
定値を、たとえば前回の計数で得られた粘土含量
測定値を基準にして補正する。望むなら、これ等
の補正したカルシウム含量及びチタン含量の測定
値を使つて今回の粘土含量を測定し、次回のカル
シウム含量及びチタン含量の測定はこれら今回の
粘土含量測定値を基準にして補正する。これ等の
工程を、所望の精度が得られるまで繰返すことに
よつて最終的に各成分含量測定値は、他の成分の
含量の変化による影響を比較的受けなくなる。
の存在に対し、第１の添加剤の含量測定を補正す
る。すなわちカルシウム含量及びチタン含量の測
定値を、たとえば前回の計数で得られた粘土含量
測定値を基準にして補正する。望むなら、これ等
の補正したカルシウム含量及びチタン含量の測定
値を使つて今回の粘土含量を測定し、次回のカル
シウム含量及びチタン含量の測定はこれら今回の
粘土含量測定値を基準にして補正する。これ等の
工程を、所望の精度が得られるまで繰返すことに
よつて最終的に各成分含量測定値は、他の成分の
含量の変化による影響を比較的受けなくなる。
なお、基準重量ゲージ及び水分ゲージを使い、
これ等のシート材料の性質の変化に対する入力情
報に従つて測定値を補正する。いわゆる正規化を
行うのがよい。
これ等のシート材料の性質の変化に対する入力情
報に従つて測定値を補正する。いわゆる正規化を
行うのがよい。
以下本発明測定装置の実施例を添付図面につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図に示すようにセルロース基体を持つ紙の
ウエブ１０は、ウエブ１０から放射されるけい光
を検知するけい光Ｘ線検出器１２と、ウエブ１０
を透過する一次放射線を検知する一次Ｘ線検出器
２６との間を移動するように配置してある。各検
出器１２，２６は、リエーター・ストークス
（Reuter−Stokes）RSG−61型クリプトン充てん
比例計数管のような当業界にはよく知られている
形式のものでよい。検出器１２内において、鉛し
やへい体１４により囲んだガス充てん比例室２０
が、ベリリウム窓２２を経てウエブ１０に連通し
ている。ベリリウム窓２２は、室２０の壁の一部
を形成し、しやへい体１４に形成した穴２４に整
合している。130℃の受入れ角を持つ検出器１２
は、ウエブ１０から６ないし12mmに位置させるの
がよい。その理由は検出器１２がこの範囲内のウ
エブ１２の動揺には比較的感じないからである。
ウエブ１０は、ウエブ１０から放射されるけい光
を検知するけい光Ｘ線検出器１２と、ウエブ１０
を透過する一次放射線を検知する一次Ｘ線検出器
２６との間を移動するように配置してある。各検
出器１２，２６は、リエーター・ストークス
（Reuter−Stokes）RSG−61型クリプトン充てん
比例計数管のような当業界にはよく知られている
形式のものでよい。検出器１２内において、鉛し
やへい体１４により囲んだガス充てん比例室２０
が、ベリリウム窓２２を経てウエブ１０に連通し
ている。ベリリウム窓２２は、室２０の壁の一部
を形成し、しやへい体１４に形成した穴２４に整
合している。130℃の受入れ角を持つ検出器１２
は、ウエブ１０から６ないし12mmに位置させるの
がよい。その理由は検出器１２がこの範囲内のウ
エブ１２の動揺には比較的感じないからである。
しやへい体１４内に形成した穴１８内に配置し
たソースすなわち放射線源１６は、室２０と同じ
側からウエブ１０にＸ線を差向ける。鉛しやへい
体１４は、放射線源１６からの直接の放射線から
比例室２０をしやへいする。Ｘ線源としては
44Feを使うのがよい。γ線を含めるように一般的
な意味で『Ｘ線』という用語を使うのはほちろん
である。電子捕獲崩壊に続く放射線源１６の
5.9KeV光子放出は、ウエブ１０内のカルシウム
及びチタンからのけい光放出を誘発するのにきわ
めて有効である。その理由は、放射線源から放出
のエネルギー準位がこれ等の両元素のＫ吸収線の
すぐ上にあるからである。又5.9KeV放射線は、
紙のウエブ１０の各成分の吸収係数がこのエネル
ギー準位では相互に著しく異るから、優先吸収測
定に充分適している。
たソースすなわち放射線源１６は、室２０と同じ
側からウエブ１０にＸ線を差向ける。鉛しやへい
体１４は、放射線源１６からの直接の放射線から
比例室２０をしやへいする。Ｘ線源としては
44Feを使うのがよい。γ線を含めるように一般的
な意味で『Ｘ線』という用語を使うのはほちろん
である。電子捕獲崩壊に続く放射線源１６の
5.9KeV光子放出は、ウエブ１０内のカルシウム
及びチタンからのけい光放出を誘発するのにきわ
めて有効である。その理由は、放射線源から放出
のエネルギー準位がこれ等の両元素のＫ吸収線の
すぐ上にあるからである。又5.9KeV放射線は、
紙のウエブ１０の各成分の吸収係数がこのエネル
ギー準位では相互に著しく異るから、優先吸収測
定に充分適している。
化合物CaCO3の一部としてウエブ１０に含ま
れるカルシウムは、5.9KeVの放射線源１６によ
り誘発されるときは、3.7KeVの特有のけい光を
放出する。同様に化合物TiO2の一部としてウエ
ブ１０に含まれるチタンは、5.9KeVの励起に応
答して4.5KeVの特有のけい光を放出する。この
けい光を構成する光子は、比例室２０に当たり放
出光子のエネルギーに高さが比例する電気パルス
を生ずる。
れるカルシウムは、5.9KeVの放射線源１６によ
り誘発されるときは、3.7KeVの特有のけい光を
放出する。同様に化合物TiO2の一部としてウエ
ブ１０に含まれるチタンは、5.9KeVの励起に応
答して4.5KeVの特有のけい光を放出する。この
けい光を構成する光子は、比例室２０に当たり放
出光子のエネルギーに高さが比例する電気パルス
を生ずる。
室２０から増幅器３６に出力を送ることによ
り、普通のパルス高さ解析器３８を駆動する。解
析器３８は、カルシウムのけい光の特有のエネル
ギー準位すなわち3.7KeVに対応するエネルギー
窓を備えている。解析器３８は、3.5KeVないし
3.9KeVの通過帯域を持ち、最適のSN比が確実に
得られるようにするのがよい。解析器３８は、計
数周期中にカルシウムけい光に対応するパルスを
計数するデイジタル計数器４０を駆動する。計数
器４０はレジスタ４２を駆動する。レジスタ４２
の出力は線路４４に現われる。線路４４は、カル
シウムけい光の測定強さを表わすＩCa信号を生ず
る。
り、普通のパルス高さ解析器３８を駆動する。解
析器３８は、カルシウムのけい光の特有のエネル
ギー準位すなわち3.7KeVに対応するエネルギー
窓を備えている。解析器３８は、3.5KeVないし
3.9KeVの通過帯域を持ち、最適のSN比が確実に
得られるようにするのがよい。解析器３８は、計
数周期中にカルシウムけい光に対応するパルスを
計数するデイジタル計数器４０を駆動する。計数
器４０はレジスタ４２を駆動する。レジスタ４２
の出力は線路４４に現われる。線路４４は、カル
シウムけい光の測定強さを表わすＩCa信号を生ず
る。
又増幅器３６は、第２のパルス高さ解析器４６
を駆動する。解析器４６はチタンけい光のエネル
ギー準位又は4.5KeVに対応するエネルギー窓を
持つ。解析器４６の通常帯域は4.3KeVないし
4.7KeVにわたる。解析器４６は、レジスタ５０
に接続した計数器４８を駆動する。レジスタ５０
の出力は、線路５２に現われる。導線５２はチタ
ンけい光の測定強さを表わすＩTi信号を生ずる。
を駆動する。解析器４６はチタンけい光のエネル
ギー準位又は4.5KeVに対応するエネルギー窓を
持つ。解析器４６の通常帯域は4.3KeVないし
4.7KeVにわたる。解析器４６は、レジスタ５０
に接続した計数器４８を駆動する。レジスタ５０
の出力は、線路５２に現われる。導線５２はチタ
ンけい光の測定強さを表わすＩTi信号を生ずる。
一次Ｘ線検出器２６においては、鉛しやへい体
２８内に第２の比例室３０を配置してある。比例
室３０は、しやへい体２８に形成した穴３４に整
合するベリリウム窓３２を介しウエブ１０に連通
している。一次Ｘ線検出器２６は、放射線源１６
に対向して配置するのがよい。コリメータ３５
は、ウエブ１０からの通常出る光子だけが比例室
３０に当たるようにする。
２８内に第２の比例室３０を配置してある。比例
室３０は、しやへい体２８に形成した穴３４に整
合するベリリウム窓３２を介しウエブ１０に連通
している。一次Ｘ線検出器２６は、放射線源１６
に対向して配置するのがよい。コリメータ３５
は、ウエブ１０からの通常出る光子だけが比例室
３０に当たるようにする。
検出器２６の出力端子に接続した増幅器５４
は、入射放射線のエネルギー準位すなわち
5.9KeVに対応するエネルギー窓を持つパルス高
さ解析器５６を駆動する。このエネルギー窓の通
過帯域は、5.4KeVないし6.4KeVにわたるのがよ
い。解析器５６のパルス出力は、計数器５８を駆
動する。計数器５８は、出力線路６２を持つ第１
のレジスタ６０と、出力線路６６を持つ第２のレ
ジスタ６４とを駆動する。線路６２は、ウエブ１
０を透過する放射線の測定強さを表わすＩt信号
を生ずる。
は、入射放射線のエネルギー準位すなわち
5.9KeVに対応するエネルギー窓を持つパルス高
さ解析器５６を駆動する。このエネルギー窓の通
過帯域は、5.4KeVないし6.4KeVにわたるのがよ
い。解析器５６のパルス出力は、計数器５８を駆
動する。計数器５８は、出力線路６２を持つ第１
のレジスタ６０と、出力線路６６を持つ第２のレ
ジスタ６４とを駆動する。線路６２は、ウエブ１
０を透過する放射線の測定強さを表わすＩt信号
を生ずる。
各計数器４０，４８，５８の内容は、各レジス
タ４２，５０，６０に周期的に送られる。この場
合、これ等の計数器はリセツトされる。次次の各
計数器が引継ぐ周期は、放射線源１６の強さと、
所望の統計的精度とによる。放射線源１６がたと
えば10ｍCiの強さを持つと、10secの計数周期に
対する統計的誤差は１％以下である。
タ４２，５０，６０に周期的に送られる。この場
合、これ等の計数器はリセツトされる。次次の各
計数器が引継ぐ周期は、放射線源１６の強さと、
所望の統計的精度とによる。放射線源１６がたと
えば10ｍCiの強さを持つと、10secの計数周期に
対する統計的誤差は１％以下である。
55Fe放射線源１６の半減期（2.6年）は比較的
短いために、各線路４４，５２，６２によるロー
測定（raw mesurement）を正規化するアツプデ
ーテツド・ソース強さ測定（undatedsource
instensity measurement）を周期的に行うこと
が必要である。第１図に示した測定装置において
は、ウエブ１０を、放射線源１６及び検出器２６
を隔離するすきまから取出す校正サイクル中に、
計数器５８から計数を得ることによつてこの測定
を行う。校正計数の終りに、計数器５８の内容は
レジスタ６４に送られる。レジスタ６４は、測定
した源強さを指示するＩO信号を線路６６に生じ
させる。
短いために、各線路４４，５２，６２によるロー
測定（raw mesurement）を正規化するアツプデ
ーテツド・ソース強さ測定（undatedsource
instensity measurement）を周期的に行うこと
が必要である。第１図に示した測定装置において
は、ウエブ１０を、放射線源１６及び検出器２６
を隔離するすきまから取出す校正サイクル中に、
計数器５８から計数を得ることによつてこの測定
を行う。校正計数の終りに、計数器５８の内容は
レジスタ６４に送られる。レジスタ６４は、測定
した源強さを指示するＩO信号を線路６６に生じ
させる。
基本的な重量ゲージ（weight gauge）６８
を、ウエブ１０に隣接してなるべく検出器１２，
２６の付近に配置する。重量ゲージ６８は、ウエ
ブ１０の互に対向する側に位置させたβ線源７０
及びβ線検出器７２を備えたβ線吸収計のように
当業界にはよく知られている任意適当な形式のも
のでよい。適当な重量ゲージは、アルコツク
（Alcock）等を発明者とする米国特許第3027459
号と、レイトン（Leighton）等を発明者とする米
国特許第2675843号の各明細書に記載されてい
る。
を、ウエブ１０に隣接してなるべく検出器１２，
２６の付近に配置する。重量ゲージ６８は、ウエ
ブ１０の互に対向する側に位置させたβ線源７０
及びβ線検出器７２を備えたβ線吸収計のように
当業界にはよく知られている任意適当な形式のも
のでよい。適当な重量ゲージは、アルコツク
（Alcock）等を発明者とする米国特許第3027459
号と、レイトン（Leighton）等を発明者とする米
国特許第2675843号の各明細書に記載されてい
る。
ウエイト・ゲージ６８は、ウエブ１０の単位面
積当たりの基本重量又は全質量を示す基本重量信
号Ｗbを線路７５に生じさせる。ウエブ１０に隣
接してなるべく重量ゲージ６８及び検出器１２，
２６に近接して配置した水分ゲージ７６は、ウエ
ブ１０の絶対水分含量を示す出力を生ずる。適当
な水分ゲージは、エーラート（Ehlert）を発明者
とする米国特許第3150264号明細書に記載されて
いる赤外線ゲージがある。水分ゲージ７６の出力
は、除算回路７８の分子入力に供給される。除算
回路７８の分母入力は基本重量線路７４から供給
される。除算回路７８は、このようにして線路８
０に、ウエブ１０の相対水分含量すなわち分数水
分含量ＸH2Oを表わす出力を与える。
積当たりの基本重量又は全質量を示す基本重量信
号Ｗbを線路７５に生じさせる。ウエブ１０に隣
接してなるべく重量ゲージ６８及び検出器１２，
２６に近接して配置した水分ゲージ７６は、ウエ
ブ１０の絶対水分含量を示す出力を生ずる。適当
な水分ゲージは、エーラート（Ehlert）を発明者
とする米国特許第3150264号明細書に記載されて
いる赤外線ゲージがある。水分ゲージ７６の出力
は、除算回路７８の分子入力に供給される。除算
回路７８の分母入力は基本重量線路７４から供給
される。除算回路７８は、このようにして線路８
０に、ウエブ１０の相対水分含量すなわち分数水
分含量ＸH2Oを表わす出力を与える。
第１図に示した形式の比例計数器Ｘ線検出器に
より、ウエブ１０にカルシウム及びチタンが共に
存在する場合に問題のけい光帯域の若干のスミヤ
リング（smearing）が生ずる。すなわちカルシ
ウムのけい光及びチタンのけい光に対応する増幅
器３６からの出力パルスは、高さが幾分重なりわ
ずかな誤差を生ずる。この誤差は、パルス高さ解
析器３８，４６のエネルギー窓を、各放出曲線の
ピーク部でなくて各外側肩部に心合わせることに
より、幾分減少する。或は第２図に示すような各
別の半導体検出器を使つてもよい。第２図に示し
た変型においては、 55Feを含む放射線源８２は
紙のウエブ１０の一方の側に向い5.9KeVの放射
線を差向ける。ウエブ１０の放射線源８２と同じ
側に配置した１対の固体素子すなわち半導体素子
検出器８４，８８は、ウエブ１０から放出したけ
い光を検知する。検出器８４は、ウエブ１０内の
チタンにより放出する4.5KeVのけい光に応答す
るが、検出器８８は、ウエブ１０内のカルシウム
からの3.77KeVのけい光に応答する。
より、ウエブ１０にカルシウム及びチタンが共に
存在する場合に問題のけい光帯域の若干のスミヤ
リング（smearing）が生ずる。すなわちカルシ
ウムのけい光及びチタンのけい光に対応する増幅
器３６からの出力パルスは、高さが幾分重なりわ
ずかな誤差を生ずる。この誤差は、パルス高さ解
析器３８，４６のエネルギー窓を、各放出曲線の
ピーク部でなくて各外側肩部に心合わせることに
より、幾分減少する。或は第２図に示すような各
別の半導体検出器を使つてもよい。第２図に示し
た変型においては、 55Feを含む放射線源８２は
紙のウエブ１０の一方の側に向い5.9KeVの放射
線を差向ける。ウエブ１０の放射線源８２と同じ
側に配置した１対の固体素子すなわち半導体素子
検出器８４，８８は、ウエブ１０から放出したけ
い光を検知する。検出器８４は、ウエブ１０内の
チタンにより放出する4.5KeVのけい光に応答す
るが、検出器８８は、ウエブ１０内のカルシウム
からの3.77KeVのけい光に応答する。
各検出器８４，８８は、第１図に示した計数器
４０，４８のような適当な計数器を駆動する各増
幅器８６，９０に接続してある。ウエブ１０の他
方の側に配置した第３の半導体検出器９２は、ウ
エブ１０を透過する5.9KeVの放射線に応答す
る。検出器９２は、第１図に示した計数器５８の
ような適当な計数器を駆動する増幅器９４に接続
してある。各検出器８４，８８，９２は、たとえ
ば0.1ないし0.2KeVの解像度を持つSi（Li）検出
器である。これ等の検出器は、液体窒素冷却を必
要とするから、製紙工場のような応用に対して
は、常温で動作できるテルル化カドミニウムすな
わちCdTeの検出器を選択することが好適であ
る。分りやすいように個個の検出器８４，８８を
示したが、実際上は同じ測定を行うのに単一の機
器を使うのはもちろんである。
４０，４８のような適当な計数器を駆動する各増
幅器８６，９０に接続してある。ウエブ１０の他
方の側に配置した第３の半導体検出器９２は、ウ
エブ１０を透過する5.9KeVの放射線に応答す
る。検出器９２は、第１図に示した計数器５８の
ような適当な計数器を駆動する増幅器９４に接続
してある。各検出器８４，８８，９２は、たとえ
ば0.1ないし0.2KeVの解像度を持つSi（Li）検出
器である。これ等の検出器は、液体窒素冷却を必
要とするから、製紙工場のような応用に対して
は、常温で動作できるテルル化カドミニウムすな
わちCdTeの検出器を選択することが好適であ
る。分りやすいように個個の検出器８４，８８を
示したが、実際上は同じ測定を行うのに単一の機
器を使うのはもちろんである。
第１図の装定装置は、並列の多重ビツト入出力
端子を持つデイジタル部品から成る。分りやすい
ように単一線の入出力端子を示した。
端子を持つデイジタル部品から成る。分りやすい
ように単一線の入出力端子を示した。
本発明で第１図に示した装置により行う種種の
ロー測定から付加的成分含量を測定するのに反復
法を使用する。例示のためにこの方法に含まれる
支配的成分関係のもとに示した。第１にウエブ１
０の吸収係数ｍは、与えられたＸ線エネルギーＥ
に対し次の関係で定義される。
ロー測定から付加的成分含量を測定するのに反復
法を使用する。例示のためにこの方法に含まれる
支配的成分関係のもとに示した。第１にウエブ１
０の吸収係数ｍは、与えられたＸ線エネルギーＥ
に対し次の関係で定義される。
(1) ｍ＝（−１／Ｗb）ln（Ｉt／Ｉp）
この式でＷbはウエブ１０の単位面積当りの基
本重量又は全質量であり、ＩpはエネルギーＥを
持つ正規入射単色放射線の強さであり、Ｉtはウ
エブ１０を透過する入射放射線の強さである。第
１図に示した実施例においては、Ｉp及びＩtは、
それぞれウエブ１０を除いた場合の計数器５８の
計数と、ウエブ１０が放射線源１６及び検出器２
６の間に在る場合の計数とに対応する。
本重量又は全質量であり、ＩpはエネルギーＥを
持つ正規入射単色放射線の強さであり、Ｉtはウ
エブ１０を透過する入射放射線の強さである。第
１図に示した実施例においては、Ｉp及びＩtは、
それぞれウエブ１０を除いた場合の計数器５８の
計数と、ウエブ１０が放射線源１６及び検出器２
６の間に在る場合の計数とに対応する。
ウエブ１０の吸収係数は、各ウエブ成分の吸収
係数の重みつき平均に等しい。すなわち
CaCO3、粘土、水、TiO2及びセルロースを含む
ウエブに対しては、 (2) ｍ＝ＸCaｍCa＋Ｘ粘土ｍ粘土＋ＸH2OｍH2O＋ＸTiｍTi＋Ｘセルロ哀坑蹈札襯躇ス この式でＸCa、Ｘ粘土、ＸH2O、ＸTi及びＸセル
ロースはエネルギーＥにおける各ウエブ成分の分
数重含量であり、ｍCa、ｍ粘土、ｍH2O、ｍTi及び
ｍセルロ哀垢漏謄Ε┘崟
係数の重みつき平均に等しい。すなわち
CaCO3、粘土、水、TiO2及びセルロースを含む
ウエブに対しては、 (2) ｍ＝ＸCaｍCa＋Ｘ粘土ｍ粘土＋ＸH2OｍH2O＋ＸTiｍTi＋Ｘセルロ哀坑蹈札襯躇ス この式でＸCa、Ｘ粘土、ＸH2O、ＸTi及びＸセル
ロースはエネルギーＥにおける各ウエブ成分の分
数重含量であり、ｍCa、ｍ粘土、ｍH2O、ｍTi及び
ｍセルロ哀垢漏謄Ε┘崟
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基体材料中に高エネルギーのＸ線けい光を生
ずる第１の添加剤および高エネルギーのＸ線けい
光を生じない第２の添加剤を含むシート材料中の
これら添加剤の含量各々を測定する測定装置であ
つて、 (イ) 前記第１の添加剤にけい光を放出させるのに
充分な高いエネルギー準位の、そして基体材料
と前記第２の添加剤とで吸収が異なるエネルギ
ー準位の、Ｘ線をシート材料に照射する照射手
段と、 (ロ) 前記けい光の強度の関数である第１の信号を
供給する手段と、 (ハ) シート材料により実際に吸収されたＸ線の関
数である第２の信号を供給する手段と、 (ニ) 前記第１の信号に応答して第１の添加剤の含
量を計算し、その量に基づいて第１の添加剤に
よるＸ線の吸収を計算する手段と、 (ホ) 前記第２の信号に応答してシート材料による
実際のＸ線吸収を計算する手段と、 (ヘ) 第１の添加剤によるＸ線吸収とシート材料に
よる実際のそれとを比較して第２の添加剤の含
量を計算する手段と、 (ト) 得られた第２の添加剤の含量に基づいて第２
の添加剤によるけい光放射の吸収を補償して第
１の添加剤の含量を計算する手段と、 を含んで成る、前記測定装置。 ２ 第２の添加剤の含量を計算する手段(ヘ)を、前
回の測定において計算手段(ト)により得られた補償
後の第１の添加剤含量に応答するようにした前項
１に記載の装置。 ３ シート材料の単位面積当たりの全質量を測定
して第３の信号を供給する手段と、第１および第
２の信号を前記第３の信号に基づいて補正する手
段とをさらに含む前項１に記載の装置。 ４ 照射手段として5.9KeVの放射線源を備えた
前項１に記載の装置。 ５ 放射線源として 55Feを備えた前項４に記載
の装置。 ６ 高エネルギーけい光を生ずる第１の添加剤が
CaCO3であつて、第１の信号を供給する手段と
して3.7KeVの放射線に感応するものを備えた前
項１に記載の装置。 ７ 高エネルギーけい光を生ずる第１の添加剤が
TiO2であつて、第１の信号を供給する手段とし
て4.5KeVの放射線エネルギーに感応するものを
備えた前項１に記載の装置。 ８ 第１の信号を供給する手段を、比例検出器
と、この比例検出器に結合したパルス高さ解析器
とにより構成した前項１に記載の装置。 ９ シート材料が二酸化チタンおよび炭酸カルシ
ウムを含むものであつて、第１の信号を供給する
手段を、4.5KeVの放射線エネルギーに感応する
第１の固体素子検出器と、3.7KeVの放射線エネ
ルギーに感応する第２の固体素子検出器とにより
構成した前項１に記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/751,312 US4081676A (en) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | On-line system for monitoring sheet material additives |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5376093A JPS5376093A (en) | 1978-07-06 |
| JPS6235054B2 true JPS6235054B2 (ja) | 1987-07-30 |
Family
ID=25021441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14666277A Granted JPS5376093A (en) | 1976-12-17 | 1977-12-08 | Measuring instrument |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4081676A (ja) |
| JP (1) | JPS5376093A (ja) |
| CA (1) | CA1079415A (ja) |
| FI (1) | FI70750C (ja) |
| GB (1) | GB1560970A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2850819C2 (de) * | 1978-11-23 | 1985-11-14 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Verfahren zur Prüfung eines Stück Papiers als Prüfling, insbesondere einer Banknote oder Wertmarke sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| JPS5636044A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Measuring method for ion density by fluorescent x-rays |
| JPS5750059U (ja) * | 1980-09-05 | 1982-03-20 | ||
| US4350889A (en) * | 1980-09-17 | 1982-09-21 | International Paper Company | X-Ray fluorescent analysis with matrix compensation |
| FI62420C (fi) * | 1981-05-29 | 1982-12-10 | Enso Gutzeit Oy | Foerfarande foer att maeta belaeggningsmaengd |
| US4815116A (en) * | 1981-09-17 | 1989-03-21 | Process Automation Business, Inc. | Method and apparatus for x-ray analysis of rapidly moving multicomponent materials |
| FI68321C (fi) * | 1982-12-01 | 1985-08-12 | Valtion Teknillinen | Foerfarande foer att medelst straolning utsaend av ett roentgenroer utan att foerstoera provet maeta foerdelningen av fyll- och/eller belaeggningsmedel i tjockleksriktningen av papper kartong eller liknande och halten av dessa medel anordningar foer tillaempande av foerfarandet samt anvaendningar av foerfarandet och anordningarna |
| FI68320C (fi) * | 1982-12-01 | 1985-08-12 | Valtion Teknillinen | Foerfarande foer att medelst straolning fraon en radioisotopkaella utan att foerstoera provet maeta foerdelningen av fyll-och/eller belaeggningsmedel i tjockleksriktningen av papp erartong eller liknande och halten av dessa medel anordnin rgafoer tillaempande av foerfarandet samt anvaendningar av erfoarandet och anordningarna |
| US5778041A (en) * | 1983-10-13 | 1998-07-07 | Honeywell-Measurex Corporation | System and process for measuring ash in paper |
| JPH02226056A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-07 | Yokogawa Electric Corp | 灰分計 |
| US5428657A (en) * | 1994-03-22 | 1995-06-27 | Georgia Tech Research Corporation | X-ray monitoring system |
| US6421415B1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-07-16 | Metso Paper Automation Oy | On-line system for quantitative analysis of multi-component additives and coatings in sheet material |
| US7376215B2 (en) * | 2005-12-27 | 2008-05-20 | Honeywell International Inc. | Measurement of ash composition using scanning high voltage X-ray sensor |
| FR2951036A1 (fr) * | 2009-10-01 | 2011-04-08 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de traitement d'un signal delivre par un detecteur de rayonnement |
| DE102012021709B4 (de) * | 2011-11-22 | 2014-09-11 | Technische Universität Dresden | Verfahren zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Zuschlagstoffen in Papier und papierähnlichen Materialien mit Zellulosematerial |
| WO2016134469A1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | Astenjohnson, Inc. | Apparatus for measurement of optical transmission using fluorescence radiation |
| CN106124396B (zh) * | 2016-06-06 | 2019-04-19 | 大连理工大学 | 金属材料电化学测试原位衍射及成像实验方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI40753B (ja) * | 1968-04-03 | 1969-01-31 | Valmet Oy | |
| US3749910A (en) * | 1970-09-28 | 1973-07-31 | Nat Res Dev | Determination of the mean size of solid particles contained in a fluid by scattering of x-radiation |
| DK134687B (da) * | 1972-11-22 | 1976-12-20 | Isotopcentralen | Apparat til måling af koncentrationen af et eller flere grundstoffer i et bæremedium ved hjælp af gamma- eller rontgenstråler. |
-
1976
- 1976-12-17 US US05/751,312 patent/US4081676A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-10-18 CA CA288,921A patent/CA1079415A/en not_active Expired
- 1977-11-17 GB GB47943/77A patent/GB1560970A/en not_active Expired
- 1977-12-01 FI FI773651A patent/FI70750C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-12-08 JP JP14666277A patent/JPS5376093A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI70750B (fi) | 1986-06-26 |
| US4081676A (en) | 1978-03-28 |
| JPS5376093A (en) | 1978-07-06 |
| FI773651A7 (fi) | 1978-06-18 |
| FI70750C (fi) | 1986-10-06 |
| GB1560970A (en) | 1980-02-13 |
| CA1079415A (en) | 1980-06-10 |
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