No.1ベストアンサー
- 回答日時:
シミュレーションなど大げさなことはやる必要はなく、簡単な計算で完璧に可能です。
金属のX線減弱係数はエネルギーEの関数μ(E)として理論実験双方により求められています。
例えば
http://physics.nist.gov/PhysRefData/FFast/html/f …
http://xdb.lbl.gov/
これらを見てμ(E)のデータを得ることができます。このデータさえあれば、
金属の厚さをtとして、入射X線のスペクトルをIin(E)とすれば出射X線のスペクトルIout(E)は
Iout(E)=exp(-μ(E)×t)×Iin(E)
です。
計算はPCでやるのが妥当でしょうが、必要なら関数電卓でも十分。
フィルタの形状とか組成分布が複雑など難しいことを考える場合には計算はそんな単純ではないですが、それでももちろんシミュレーションできます。そしてそういう目的のシミュレーションツールが開発されています。ただ、FORTRANのプログラミングができる程度の素養は要求されます。
早速のご回答、ありがとうございます。
当方にはやや難しい話なので、2点ほど、お伺いしてよろしいでしょうか。
(1)その計算で出た数値をどのように処理すると、スペクトル図になるのでしょうか。
(2)シミュレーションツールについて、入手方法の情報があればお願いいたします。
申し訳ございませんが、以上に関して補足いただけると有難く存じます。
No.2
- 回答日時:
#1続きです。
(1)「その計算で出た数値をどのように処理すると、スペクトル図になるのでしょうか。」
→うーむ、、、ですが。Iin(E)のスペクトル図は理解できていると前提します。
あるエネルギーE例えばE=50keVでIin=100だとしましょう。
E=50keVでその金属のμが2/cmだとしましょう(この値は引用したサイトとかで調べてください。もちろん出版物でも見つかるはずです)。厚さ1センチ当たりexp(-2)倍に減弱して出て行くと言うことです。
その金属の厚さが1.5センチなら、
Iout(E=50keV)=Iin(50keV)*exp(-μ(E=50keV)×1.5cm)=100*exp(-2*1.5)=100*0.050
つまり50keVのX線フォトンは入力の5%に減弱して出て行くことになります。
これを各Eについてやっていく。値をプロットすればスペクトル図。
電卓でもできますし、エクセルでもできます。
(2)「シミュレーションツールについて、入手方法の情報があればお願いいたします。」
→上記(1)の話がばかばかしいほど承知のことでありそんなレベルの話を聞きたいのではない、というようなレベルに至っているのでしたら、EGS4とかGEANTとかモンテカルロなどで検索してみてください。(1)に合点がいかないようでしたら、失礼ながらシミュレーションのことは忘れたほうが良いと思います。シミュレーションするにしても、それなりのスキルのある人の指導がいると思います。もしかしたら超アマチュア向けのシミュレータがあるのかもしれませんが、その場合でも、原理理解があいまいなままシミュレーションしても単にコンピュータに踊らされるだけで、得た結果の解釈を正しくできません。
さらなるご回答、ありがとうございます。
まず、(1)については、学生時分にやったことがあるような気がしてきました。とりあえず、
これをやってみたいと思います。
(2)にも挑戦してみたいのですが、指導をお願いできる人が身近にいないような気がします。
度々のご回答に誠に感謝いたしておりまして、もし、よろしければ、またご指導いただき
たいのですが、お願いできますでしょうか。
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