JPS59226885A - Energy dispersion type x-ray measuring device - Google Patents
Energy dispersion type x-ray measuring deviceInfo
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- JPS59226885A JPS59226885A JP10249083A JP10249083A JPS59226885A JP S59226885 A JPS59226885 A JP S59226885A JP 10249083 A JP10249083 A JP 10249083A JP 10249083 A JP10249083 A JP 10249083A JP S59226885 A JPS59226885 A JP S59226885A
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- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野]
本発明は試料に電子線を照射した際に、試料J:り発生
するX線をエネルギーに応じて弁別してJ1数づるため
のエネルギー分散型X線分光器に関する。Detailed Description of the Invention "Industrial Field of Application" The present invention is an energy-dispersive type for determining the J1 number by discriminating the X-rays generated from the sample according to their energy when the sample is irradiated with an electron beam. Regarding X-ray spectrometer.
[従来技術]
エネルギー分散型X線測定装置は、分光結晶を機械的に
移動することなく試IIから発生したX線をエネルギー
に応じて分光して測定できるため、広く使用されている
。[Prior Art] Energy-dispersive X-ray measuring devices are widely used because they can measure the X-rays generated from Test II by spectrally dispersing them according to energy without mechanically moving the spectroscopic crystal.
第1図は従来のエネルギー分散型X線測定装置を説明す
るだめのもので、図中1は図示外の試料より発生ずるX
線を検出するための半導体検出器であり、この半導体検
出器1の一端には負の高圧が印加されていると共に、他
端は電界効果トランジスタ2のゲート端子に接続されて
いる。この電界効果トランジスタ2の出力信号は前置増
幅器3に供給されている。前置増幅器3の出力端と入力
端との間には積分用コンデンサ4が接続されている。こ
の前置増幅器3の出力信号は微分回路5及び波形整形回
路6を介してAD変換器7に供給されている。AD変換
器7の出力信号はマルチチャンネル波高分析器8に供給
されており、マルチチャンネル波高分析器8の出力信号
はX線スペクトルを表示するための表示装置9に供給さ
れている。Figure 1 is only for explaining the conventional energy dispersive X-ray measuring device.
The semiconductor detector 1 is a semiconductor detector for detecting lines, and a negative high voltage is applied to one end of the semiconductor detector 1, and the other end is connected to the gate terminal of a field effect transistor 2. The output signal of this field effect transistor 2 is fed to a preamplifier 3. An integrating capacitor 4 is connected between the output end and the input end of the preamplifier 3. The output signal of this preamplifier 3 is supplied to an AD converter 7 via a differentiating circuit 5 and a waveform shaping circuit 6. The output signal of the AD converter 7 is supplied to a multi-channel pulse height analyzer 8, and the output signal of the multi-channel pulse height analyzer 8 is supplied to a display device 9 for displaying the X-ray spectrum.
更に前置増幅器3の出力信号が飽和するのを防ぐため、
電界効果トランジスタ2を短絡するための光を発生する
発光ダイオード10が備えられている。11は比較回路
であり、この比較回路11は増幅器3の出力レベルを基
準信号源12よりの基準信号と比較し、この出力レベル
がflQ’l信号のレベルを越えたら発光ダイオード1
0を点灯さ“せるための電圧を印加する。13は増幅器
3の出力信号を微分り−るための微分回路であり、14
は微分回路13よりの出ノj信号を波形整形覆るための
ディスクリミネータであり、15はディスクリミネータ
14よりの出力パルスのパルス間隔が基準値しり短い場
合に、AD変換器7内に内蔵されているアナログスイッ
チを動作させて、波形整形回路6の出力信号がデジタル
信号に変換されるのを阻止するための遮断信号を発生す
る回路である。Furthermore, in order to prevent the output signal of the preamplifier 3 from becoming saturated,
A light emitting diode 10 is provided which generates light for shorting the field effect transistor 2. Reference numeral 11 denotes a comparison circuit, which compares the output level of the amplifier 3 with a reference signal from the reference signal source 12, and when this output level exceeds the level of the flQ'l signal, the light emitting diode 1 is switched off.
0 is applied. 13 is a differentiating circuit for differentiating the output signal of the amplifier 3, and 14
15 is a discriminator for waveform shaping the output j signal from the differentiating circuit 13, and 15 is a discriminator built in the AD converter 7 when the pulse interval of the output pulse from the discriminator 14 is shorter than the reference value. This circuit generates a cutoff signal for preventing the output signal of the waveform shaping circuit 6 from being converted into a digital signal by operating the analog switch.
このJζうな構成において、半導体検出器1にX線が入
射すると、この検出器1より入射したX線の1ネルギー
に比例した波高値をイーr ′1Jるパルス、信号が発
生する。この検出パルスは、増幅器3とコンデンサ4と
よりなる積分器により積分されるため、この増幅器3の
出力信号はX線の入射毎に入射したX線のエネルギーに
比例しただりレベルを上昇させ、増幅器3より第2図(
a )に示す如き信号が発生する。X線のエネルギーに
関する情報は、この増幅器3の出力信号のままでは取り
出し得ないため、この増幅器3の出力信号を微分回路5
により微分した後、波形整形回路6において積分し、A
D変換に適した第2図(b)に示す如き信号に整形して
いる。しかしながら、この波形整形する際にあまり小さ
な時定数で積分すると高さに関する情報が不正確になっ
てしまうため、回路6において波形整形されるまでに比
較的長い処理時間を要する。そのため、短い時間間隔で
X線が検出器1に入射すると、本来ならば波形整形回路
6より第2図(b)においてイ及び口で示ずよ゛うな出
力信号として出力されねばならない信号が、信号の重な
りのため同図において大幅ハで示J信号として出力され
てしまい、波形口の波高値が実際より高くなってしまう
。このような誤った検出を防ぐため、微分回路13にお
いて第2図(C)に示づような微分信号を17、ディス
クリミネータ14においてこの微分信号を波形整形して
第2図(d )に示143号にした後、この信号を遮断
信号発生回路15に供給してX線の入用間隔を監視して
いる。遮断信号発生回路15においては、このX線の入
射間隔を表わず信号のパルス間隔が基準値より小さい場
合にはAD変換器7に遮断信号を送って、誤差を含lυ
だ信号が貫1数されないj;うにしている。In this configuration, when X-rays are incident on the semiconductor detector 1, a pulse or signal is generated whose peak value is proportional to one energy of the X-rays incident from the detector 1. Since this detection pulse is integrated by an integrator consisting of an amplifier 3 and a capacitor 4, the output signal of this amplifier 3 is proportional to the energy of the incident X-ray each time an incident X-ray is incident, and the level increases. Figure 2 from 3 (
A signal as shown in a) is generated. Since information regarding the energy of X-rays cannot be extracted from the output signal of this amplifier 3, the output signal of this amplifier 3 is converted to a differentiating circuit 5.
After differentiation by A, the waveform shaping circuit 6 integrates
The signal is shaped into a signal suitable for D conversion as shown in FIG. 2(b). However, when performing this waveform shaping, if the integration is performed with too small a time constant, the information regarding the height becomes inaccurate, and therefore a relatively long processing time is required before the waveform is shaped in the circuit 6. Therefore, when X-rays enter the detector 1 at short time intervals, the signal that should normally be output from the waveform shaping circuit 6 as an output signal as shown in FIG. 2(b) becomes Due to the overlap of the signals, the signal is output as a J signal, which is indicated by a large circle C in the figure, and the wave height value at the beginning of the waveform becomes higher than it actually is. In order to prevent such erroneous detection, the differential circuit 13 generates a differentiated signal 17 as shown in FIG. 2(C), and the discriminator 14 shapes the waveform of this differential signal as shown in FIG. 2(d). After the signal is set to No. 143, this signal is supplied to the cutoff signal generation circuit 15 to monitor the interval at which X-rays are needed. In the cutoff signal generation circuit 15, if the pulse interval of the signal does not represent the incident interval of the X-rays and is smaller than the reference value, a cutoff signal is sent to the AD converter 7, and the cutoff signal is calculated including the error.
I am trying to make sure that the signal is not received.
上述した説明から明らかなように、従来の装置において
は電界効果トランジスタ2をコンデンサ4を放電させる
ためのスイッチとして使用しているが、電界効果1ヘラ
ンジスタは照射される光の量lメ厳密に所定の量でない
と、カッ1〜Aフ時の抵抗値が大きく変化してしまい、
コンデンサ4放電後のベースラインレベルが変動するた
め、1光子分の蓄積電荷づつ放電させることはできない
。そのため、増幅器3とコンデンサ4とより成る回路に
より複数のX線検出パルスを積分した後、微分回路5に
より微分し、しかる後回路6により波形整形しているが
、前述したように回路6による波形整形には比較的長い
時間を要するため、信号のパイルアップによる誤差が生
じることになり、この誤差を除くため、微分回路13か
ら遮断信号発生回路15に至る除去回路を必要としてい
る。そのため、回路が複雑になるという欠点を有してい
る。As is clear from the above description, in the conventional device, the field effect transistor 2 is used as a switch for discharging the capacitor 4, but the field effect transistor 1 is used to control the amount of light emitted strictly in a predetermined manner. If the amount of
Since the baseline level after discharging the capacitor 4 fluctuates, it is not possible to discharge the accumulated charge for one photon at a time. Therefore, a plurality of X-ray detection pulses are integrated by a circuit consisting of an amplifier 3 and a capacitor 4, then differentiated by a differentiating circuit 5, and then waveform shaped by a circuit 6. As mentioned above, the waveform by the circuit 6 is Since shaping takes a relatively long time, an error occurs due to signal pile-up, and in order to eliminate this error, a removal circuit from the differentiating circuit 13 to the cutoff signal generating circuit 15 is required. Therefore, it has the disadvantage that the circuit becomes complicated.
[発明の目的]
本発明はこのような従来の欠点を解決して、筒端な構成
のエネルギー分散型X線測定装置を提供リ−ることを目
的としている。[Object of the Invention] It is an object of the present invention to solve these conventional drawbacks and provide an energy dispersive X-ray measuring device having a cylindrical end configuration.
[発明の構成]
本発明は半導体X線検出器と、該半導体X線検出器より
の電流が供給される増幅器と、該増幅器の入力端と出力
端との間に挿入された光電管と、該光電管に照射される
光を発生するだめの光源と、該増幅器の出力信号に基づ
いて該半導体X線検出器への1光子の入射毎に前記光源
を点灯させるための手段と、該増幅器の出力信号をAD
変換Jるだめの手段と、該AD変換された信号を大ぎさ
に応じて弁別して計数するための手段とを具備づること
を特徴としている。[Configuration of the Invention] The present invention comprises a semiconductor X-ray detector, an amplifier to which current from the semiconductor X-ray detector is supplied, a phototube inserted between an input end and an output end of the amplifier, and a phototube inserted between an input end and an output end of the amplifier. a light source for generating light that is irradiated onto a phototube; means for lighting the light source for each photon incident on the semiconductor X-ray detector based on an output signal of the amplifier; and an output of the amplifier. AD signal
It is characterized by comprising means for converting signals and means for discriminating and counting the AD-converted signals according to their magnitude.
[実施例] 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。[Example] Embodiments of the present invention will be described in detail below based on the drawings.
第3図は本発明の一実施例を示すためのもので、第3図
においては第1図と同一の構成要素に対しては同一番号
をイ」シている。従来と界なり、積分用コンデンサ4に
代えて光電管16が増幅器3の出力端と入力端の間に備
えられている。この光電管12としては例えば数ピコフ
ァラッドの容量を有するものが使用されている。又、こ
の光電管16の正負両極には光7程面が形成されており
、正負両極から光電子を発生できるようになっている。FIG. 3 is for showing one embodiment of the present invention, and in FIG. 3, the same components as in FIG. 1 are designated by the same numbers. Breaking away from the conventional art, a phototube 16 is provided between the output end and the input end of the amplifier 3 instead of the integrating capacitor 4. As this phototube 12, for example, one having a capacity of several picofarads is used. Moreover, a surface of about 7 rays is formed on both the positive and negative poles of the phototube 16, so that photoelectrons can be generated from both the positive and negative poles.
10はこの光電管16に光を照射りるための発光ダイオ
ードであり、この発光ダイオード10には比較回路11
の出力信号を遅延回路18で遅延した信号が印加される
。17は基準信号源であり、この基tjf−信舅源17
より発生゛りる基準信号は、最もエネルギーの小さいX
線の1光子が入射しだ際に増幅器3より生じる出力信号
のレベルより小さく設定されでいる。10 is a light emitting diode for irradiating light to this phototube 16, and this light emitting diode 10 is connected to a comparison circuit 11.
A signal obtained by delaying the output signal from the delay circuit 18 is applied. 17 is a reference signal source, and this base tjf-shinga source 17
The reference signal that is generated more often is X, which has the smallest energy.
The level is set to be lower than the level of the output signal generated by the amplifier 3 when one photon of the line starts being incident.
このような構成において、図示外の試料より発生したX
線が半導体検出器1に入射すると、この検出器1よりX
線のエネルギーに比例した微小電流が発生づ−る。この
微小電流は光電管16の両電極間に蓄積されるため、増
幅器3の出力信号は第4図においCイで示J−ように1
パルス分だりTRする。そのため、この増幅器3の出力
信号は同図において点線Sで示す基準信号発生源17よ
りの基準信号を越えるため、比較回路11より高レベル
の応答信号が発生づ−る。この応答信号は遅延回路18
において所定量Δ下だり遅延した後、発光ダイオード1
0に供給される。そのため、この際発生した光が光電管
16に照射され、光電管16は光電子を発生して導通状
態となり、蓄積していた電荷を放電する。その結果、増
幅器3の出力信号は、第4図において口で示すにうに立
ち下がり、それに伴ない比較回路11J:りの応答信号
の発生も停止するため、発光ダイオード10よりの先の
発生も停止され、その結果、光電管16は非導通状態に
戻る。そこで、更に次のX線光子が半導体検出器1に入
射Jると、増幅器3より第4図において八で示す如き信
号が出力される。これら増幅器3よりの出力部シ〕は、
△D変換器7においてパルスの波高値に比例した伯のデ
ジタル信号に変換され、このデジタル信号はマルチチャ
ンネル波高分析器8においで、(のデジタル値に応じて
弁別し−C計赦される。この計数値の分布は表示装置9
にX線スペクトルとして表示される。In such a configuration, X generated from a sample not shown in the figure
When a ray enters the semiconductor detector 1, this detector 1
A minute current proportional to the energy of the wire is generated. Since this minute current is accumulated between both electrodes of the phototube 16, the output signal of the amplifier 3 becomes 1 as shown by C in FIG.
TR for pulse minutes. Therefore, the output signal of this amplifier 3 exceeds the reference signal from the reference signal generation source 17 indicated by the dotted line S in the figure, so that the comparison circuit 11 generates a response signal of a higher level. This response signal is transmitted to the delay circuit 18
After a delay of a predetermined amount Δ in , the light emitting diode 1
0. Therefore, the light generated at this time is irradiated onto the phototube 16, and the phototube 16 generates photoelectrons, becomes conductive, and discharges the accumulated charge. As a result, the output signal of the amplifier 3 falls as shown in FIG. As a result, the phototube 16 returns to a non-conducting state. When the next X-ray photon enters the semiconductor detector 1, the amplifier 3 outputs a signal as shown by 8 in FIG. The output section from these amplifiers 3 is
In the ΔD converter 7, it is converted into a digital signal proportional to the pulse height value, and this digital signal is discriminated in the multi-channel pulse height analyzer 8 according to the digital value of (-C). The distribution of count values is displayed on the display device 9.
is displayed as an X-ray spectrum.
第5図は更に他の実施例の要部を示づためのもので、こ
の図においては第3図と同一の構成要素に対しては同一
番号が付されている。この実施例においては増幅器3の
出力端子3aを囲んでリング状の電極19を取り付【プ
、この部分を真空ガラス容器20内に収めると共に、こ
のガラス容器20内の出力端子38とリング状電極19
の双方に光電面を形成したもので、このj:うにしても
最初の実施例と同様の効果を達成°リ−ることかできる
。FIG. 5 is for showing the main parts of still another embodiment, and in this figure, the same components as in FIG. 3 are given the same numbers. In this embodiment, a ring-shaped electrode 19 is attached surrounding the output terminal 3a of the amplifier 3, and this part is housed in a vacuum glass container 20, and the output terminal 38 inside this glass container 20 and the ring-shaped electrode 19 are attached. 19
The same effect as the first embodiment can be achieved even if the photocathode is formed on both sides.
尚、本発明は上述した実施例に限定されることなく幾多
の変形が可能である。例えば、上述した実施例において
は霜?i′ii蓄積用]ンデンザを光電管で兼用するよ
うにしたが、光電管の他に電荷蓄積用コンデンサを取り
付けても良い。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in many ways. For example, in the embodiment described above, frost? Although the phototube is used as the storage capacitor (i'ii), a charge storage capacitor may be attached in addition to the phototube.
[効果]
上述した本発明に基づく装置においては、蓄積電荷を放
電させるためのスイッチとじて光電管を用いている。光
電管においては光の@川によって光電管の正負両極から
発生づる光電子が平衡状態になるが、この状態を初期状
態に設定づれば、この状態は光の照射量が一定値以上で
あれば、光の照射量と照射時間や温度等によらずに一定
であるため、放電後安定したベースラインレベルが1η
られる。そのため、X線の検出にJ、って蓄(Vされる
電荷を1光子分づつ放電しなからAD変換して計数でき
、そのため従来必要であった複雑な信号処理回路を必要
としないので、$7.S成の簡単なエネルギー分散型X
線分光測定装置を提供できる。[Effects] In the device based on the present invention described above, a phototube is used as a switch for discharging accumulated charges. In a phototube, the photoelectrons generated from both the positive and negative poles of the phototube are in an equilibrium state due to the @ river of light.If this state is set as the initial state, if the amount of light irradiation is above a certain value, the irradiation of light will continue. Since it is constant regardless of the amount, irradiation time, temperature, etc., the stable baseline level after discharge is 1η
It will be done. Therefore, when detecting X-rays, the charge stored in J (V) can be counted by AD conversion without discharging it one photon at a time, and therefore, there is no need for the complicated signal processing circuit that was required in the past. $7.Easy energy dispersion type X
A line spectrometer can be provided.
第1図は従来のエネルギー分散型>13jl測定装置を
説明するための図、第2図は従来のエネルギー分散型X
線測定装置の動作を説明するための図、第3図は本発明
の一実施例を示すための図、第4図は第3図に示した一
実施例の動作を説明するだめの図、第5図は本発明の他
の実施例を示すための図である。
1:半導体X線検出器、2:電界効果トランジスタ、3
:前買増幅器、4:コンデンサ、5,13:微分回路、
6:波形整形回路、7:AD変換器、8:マルチチャン
ネル波高弁別器、9:表示装置、11:比較回路、12
.17:塁準信号源、14:ディスクリミネータ、15
:遮断信号発生回路、16:光電管、18:遅延回路、
19:リング状電極、20ニガラス容器。
特許出願人
日本電子株式会社
代表者 伊藤 −夫
第4図。Figure 1 is a diagram for explaining a conventional energy dispersive type >13jl measuring device, and Figure 2 is a diagram for explaining a conventional energy dispersive type X
A diagram for explaining the operation of the line measuring device, FIG. 3 is a diagram for showing an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention. 1: Semiconductor X-ray detector, 2: Field effect transistor, 3
: Advance amplifier, 4: Capacitor, 5, 13: Differential circuit,
6: Waveform shaping circuit, 7: AD converter, 8: Multi-channel wave height discriminator, 9: Display device, 11: Comparison circuit, 12
.. 17: base signal source, 14: discriminator, 15
: Cutoff signal generation circuit, 16: Phototube, 18: Delay circuit,
19: Ring-shaped electrode, 20-ni glass container. Patent applicant JEOL Ltd. Representative Mr. Ito Figure 4.
Claims (1)
供給される増幅器と、該増幅器の入力端と出力端との間
に挿入された光電管と、該光電管に照射される光を発生
するための光源と、該増幅器の出ツノ信号に基づいて該
半導体X線検出器への1光子の入射毎に前記光源を点灯
させるだめの信号を発生ずる手段と、該増幅器の出力信
号をAD変換づ−るための手段と、該AD変換された信
号を大ぎさに応じて弁別して計数するための手段とを具
備することを特徴とするエネルギー分散型X線測定装置
。A semiconductor X-ray detector, an amplifier to which current from the semiconductor X-ray detector is supplied, a phototube inserted between an input end and an output end of the amplifier, and a light tube that generates light that is irradiated to the phototube. means for generating a signal to turn on the light source every time one photon is incident on the semiconductor X-ray detector based on the output signal of the amplifier; 1. An energy dispersive X-ray measurement apparatus comprising means for converting the AD-converted signal and means for discriminating and counting the AD-converted signal according to its magnitude.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10249083A JPS59226885A (en) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Energy dispersion type x-ray measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10249083A JPS59226885A (en) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Energy dispersion type x-ray measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59226885A true JPS59226885A (en) | 1984-12-20 |
JPH0157316B2 JPH0157316B2 (en) | 1989-12-05 |
Family
ID=14328867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10249083A Granted JPS59226885A (en) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Energy dispersion type x-ray measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59226885A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221458A (en) * | 1997-02-05 | 1998-08-21 | Jeol Ltd | Ad conversion circuit |
JP2006047296A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Oxford Instruments Analytical Oy | Drift type detector having little noise |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP10249083A patent/JPS59226885A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221458A (en) * | 1997-02-05 | 1998-08-21 | Jeol Ltd | Ad conversion circuit |
JP2006047296A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Oxford Instruments Analytical Oy | Drift type detector having little noise |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0157316B2 (en) | 1989-12-05 |
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