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X線用キャピラリレンズ

X線用キャピラリレンズ

エックスレイオプティカルシステム社(米国)の
X線用キャピラリレンズを提供しています。

  • X線 / ニュートロンを広角(30°迄)
    コントロール
  • 広範囲のエネルギ(0.4~25Kev)に対応
  • 高効率:10~30%
  • 面精度:<10Årms
  • 集光、平行光を必要とする
    アプリケーションに最適
  • XRD、µXRF、Imagingなどに最適

高い効率を持ち(10~30%)、X線や低・高温のニュートロンを広角(30゜迄)、
広域(X線で0.2~30keV)に渡って集光・コントロールする事が可能なオプティクスが
供給可能となりました。

これらのオプティクスは化学、医療及び工業部門の重要なアプリケーションに開発利用されています。

オプティクスそのものは、多数の小さな(5-50µm)チャンネルを持つガラスのポリキャピラリをアレイ状に構成したものです。     このレンズは、キャピラリチャンネル内の滑らかな壁面をX線及びニュートロンが多連反射する、という原理に基づいており,X線やニュートロンのビームがキャピラリ内部に入射する時の角度が物質の臨界角(θc)よりも小さな角度である場合、その光は強度を殆ど失う事なく全反射します。 この臨界角の条件を満たしたX線やニュートロンは、なだらかに曲がったキャピラリチャンネルを通って、効果的に伝送されます。

オプティクスそのものは、多数の小さな(5-50µm)チャンネルを持つガラスのポリキャピラリを
アレイ状に構成したものです。(図.1

このレンズは、キャピラリチャンネル内の滑らかな壁面をX線及びニュートロンが多連反射する、
という原理に基づいており、X線やニュートロンのビームがキャピラリ内部に入射する時の角度が
物質の臨界角(θc)よりも小さな角度である場合、その光は強度を殆ど失う事なく全反射します。(図.2

この臨界角の条件を満たしたX線やニュートロンは、なだらかに曲がったキャピラリチャンネルを
通って、効果的に伝送されます。(図.3

透過効率は、透過されるフォトンやエネルギ、キャピラリの材質、表面の滑らかさ、チャンネル外径、
曲率、入射されるビームの拡がり角等に依存します。

XOS社 は材質にホウケイ酸ガラスを使用し、面精度は <10Årms を保っています。

X線やニュートロンは、コーティングされていないチャンネル壁内を多連反射しながら進みます。


キャピラリオプティクスの広範囲に渡る重要な機能

  • どんなエネルギでもフラックスを稼げる
  • X線チューブ等からの拡大するX線を捕らえる
  • 強度1の高いビームを集中させる(集光)
  • 拡がり角を抑えた準平行光の形成
  • 高エネルギX線の濾過
  • 大きな角度でビームを曲げる
  • 特定方向からのX線の選択
  • ビーム断面の変更

これらのオプティクスは低・高温のニュートロンにおいても類似した機能を発揮します。

  • µ XRF
  • XRD
  • XPS
  • 応力測定 など

基本的な集光及びコリメーティングレンズの概要


コリメーティングレンズ X-8-L1O X線及びニュートロン用のキャピラリオプティクスは、1986年 M.A. クマコフによって提案されました。

XOS は、1990年これらのオプティクスを開発・商品化する為に設立、4年に渡るオプティクス及びアプリケーションの研究・開発の後、キャピラリの製品化を可能としました。

XOS は、集光、コリメート、ビームベンディング装置を、標準品、カスタム仕様、様々なご要望に合わせて供給致します。

お客様は、国立、大学、民間の研究所、医療機器製造メーカ等、多岐に渡っています。

自社開発のソフトウエアにより、お客様のご要望に合わせた様々なデザインも可能です。
理論上のデザインと実測値は、かなりの精度を実現しています

コリメーティングレンズ 仕様例

透過率 30 %@ CuKα
拡がり角 0.22 ° FWHM @ 250 µm ポイントソース
取込み角度 4.1 °
アパーチャー 10×10 mm²
レンズ長 60 mm
入射距離 110 mm
マウントサイズ 21×41×68 mm

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