generator の x 線スペクトル解析
DESCRIPTION
Generator の X 線スペクトル解析. 宇宙物理実験研究室 星 理沙. カロリーメータ測定において X 線発生装置は不可欠。 → X 線発生装置から出る X 線スペクトルを測定。 ・ターゲットからの輝線強度 ・カロリーメータで予測されるカウントレート を調べる。. 1.目的. X 線検出器 ・ CdTe 半導体検出器 X 線発生装置( Generator) ・ Manson 社製 Model3B (軟 X 線発生装置) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/1.jpg)
Generator の X 線スペクトル解析
宇宙物理実験研究室 星 理沙
![Page 2: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/2.jpg)
1.目的カロリーメータ測定において X 線発生装置は不可欠。→X 線発生装置から出る X 線スペクトルを測定。 ・ターゲットからの輝線強度 ・カロリーメータで予測されるカウントレート を調べる。
X 線検出器 ・ CdTe 半導体検出器X 線発生装置( Generator)
・ Manson 社製 Model3B (軟 X 線発生装置)
・ OXFORD 製 series5000 (硬 X 線発生装置)
![Page 3: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/3.jpg)
2. CdTe 半導体検出器
・ Detector size : 2mm×2mm
・ Be 窓の厚さ : 12.6μm・ Z : Cd が 48 、 Te が 52・検出器の厚さ: 1mm・動作温度: 250KCdTe 半導体検出器
![Page 4: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/4.jpg)
3.X 線発生の仕組み
X 線発生装置
高速電子
X 線検出器
・制動放射・1次ターゲッ
トの特性 X 線
フィラメント
HV (高圧)
emission 電流
1次ターゲット
![Page 5: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/5.jpg)
4.Manson generatorManson 社製 Model 3B( 軟 X 線発生装置)・ HV:1.5 ~ 10kV・ emission 電流 :1mA 以下・ 1 次ターゲッ
ト :Ti(TiKα:4.51keV 、 TiKβ:4.93keV)・真空度 :2×10-6Torr
![Page 6: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/6.jpg)
5. 測定結果
測定条件• 測定時間:300
秒• 空気 :169mm• Be: 42.6μm• HV:3,4,5,6,7kV
mm
HV:7kV
![Page 7: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/7.jpg)
6. 考察
全体 :2.5 ~ 15keVTiKα:3.9 ~ 4.7keV
1.03
0.05
カロリーメータは・ Detector size:0.3mm×0.3mm
・コリメーター: 0.2mmφ
・距離 :40cm
にして測定したとする。
![Page 8: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/8.jpg)
7 . OXFORD generator
OXFORD 製 series5000( 硬 X 線発生装置 )・HV: 4 ~ 50 kV・ emission 電流: 0 ~ 1.0 mA・1次ターゲット: Rh ( RhKα:20.216ke
V RhKβ:22.723keV )・ Be 窓の厚さ: 125μm
X線
1次ターゲット
OXFORD
CdTe検出器
チェンバーチェンバー
380cm
Be窓12. 6μ mDetector si ze 2mm×2mm
Be窓125μ m
ステンレス管内径81mm ステンレス管
フィラメント
電子線
![Page 9: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/9.jpg)
emission 電流 (mA)0.005mA :黒0.01mA: 赤0.015mA: 緑0.02mA: 青カウントレートはemission 電流に比例する。
8. 電流とカウントレートの関係
![Page 10: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/10.jpg)
9 .HVとカウントレートの関係
Kα のカウントレートは3
5
1
Ek
E
に比例する。Ek:K 核電子の電離エネルギー 23.2keV
E:HV で獲得する運動エネルギー( keV)
E
![Page 11: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/11.jpg)
10 .1次ターゲットでのカウントレート
測定条件・測定時間: 300s・空気: 380cm・ Be : 12.6μm・ emission 電流 :0.01mA・ HV:15,20,25,30,35,40,45kV
![Page 12: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/12.jpg)
カロリーメータでは・ Detector size:0.3mm×0.3mm・コリメーター: 0.2mmφ・距離 :50cmで測定したとする。
11. カロリーメータにおけるカウントレート
全体: 6 ~70keVRhKα:19.6 ~21.2keV
カロリーメータのセットアップを
・ HV:30kV・コリメーター: 0.1mmφ・ emission 電流 :0.005mA・距離 :50cmにするといいことがわかる。
カウントレートを 100count/s 以下に
![Page 13: Generator の X 線スペクトル解析](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081501/568153ea550346895dc1e82e/html5/thumbnails/13.jpg)
12. まとめ●Manson generator(Ti Kα)
OXFORD generator(Rh Kα)
ともにカロリーメータのテストに十分な強度の輝線を出すことが分かった。
● 広いエネルギー範囲の輝線を使って検出の性能を評価することができる。