シンクロトロンなどの大型装置を持ちいないでX線を得るためにはどのような方法がありますか?

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A 回答 (5件)

5ヶ月たっていますが、開いているので書きます。


真空管6BK4(秋葉原のオーディオショップなどに売っている電圧調整用GT管)のプレートに(ヒーターに電流を通して(6.3ボルト)温まってから)、22~23キロボルトの電圧をかける(マイナスはカソードへ…)と(そのときのプレート側電流は1ミリアンペア)、真空管から5センチの距離で、10mr/h以上のX線が出る。ちなみに15センチなら2.5mr/h以上。ガラスの下の部分の方が多く出ます。実験するなら気をつけてください。けっこう強いっす。
よわっちいものなら、蛍光灯のグロー管の電極なども何か出しているそうです。
たくさん書いてありますが、怪しいもんです。
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解答ではないのですが、回答No2でmickjey2さんが「レーザは、ハイパワーのYAGとかエキシマレーザなどです。

」と解答していましたが、エキシマレーザなどでは紫外領域までで、x線領域までのエネルギーは稼げないと思います。運動量を何か(イオンなど)に与えてこそ発生できるx線ですから、光では・・・・・と思います。
これでも、一応は半導体の研究を専門にしています。私のデータが古いのでしょうか?
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x線の波長にもよりますが、とりあえずなら放電をすればそこからx線が出ます。


バンデグラフ(摩擦起電器)なんかの装置があれば、空中放電させてそこからx線を得られます。電子レンジの窓からも多くのx線が出ています。
もっと大出力をほしい時には、放射線測定協会(文部科学省)に問い合わせて測定装置を借りて、それに付いてくる放射線源を利用するのはどうでしょう?
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あと、ちょっと大きいですが大出力レーザを使ってペレットとかに照射してX線を発生させることもできます。


レーザは、ハイパワーのYAGとかエキシマレーザなどです。
(パルスX線ですが)
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クーリッジ管ではいけませんか?



レントゲン写真を撮る時に使うレントゲン線発声装置に使うやつですけど。

他にもなんでもいいから出せばいいのなら、真空管やテレビのブラウン管でも出てますけど。

原理は、電子が電極板にぶつかって吸収されるとき、もってる運動エネルギーを電磁波として放射するものです。
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QWDX(波長分散型X線分析装置)とEDX(エネルギー分散型X線分析装置)との比較について

WDX(波長分散型X線分析装置)とEDX(エネルギー分散型X線分析装置)との違いについて教えてください。
*:蛍光X線ではなくSEMに付属するものです。
WDXはEDXと違いピークの分離能がよいことはわかるのですが、感度もやはりWDXの方がよいのでしょうか??
その他、WDXとEDXの比較が乗っているサイトとかわかる方
は、大変面倒とは思いますが、教えてください。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

EDX(SEM計装)しか使ったことがないので,比較ができませんが,参考URLや下記サイトが参考になるでしょうか.
http://www.muroran-it.ac.jp/mat/momo/epma/epma.html
メーカーに問い合わせるのがいいと思いますよ.
取り急ぎ.

参考URL:http://www.dent.niigata-u.ac.jp/epma/edxwdx.html

Q【X線CT】 反射型X線源は何のためにあるの?

X線CTにおいて、X線発生源は(1)反射型 (2)透過型と
大きく2種類あると思います。

元は反射型が開発され、その後拡大率を上げるために透過型が
開発されたはずですが、最新式のX線CTスキャン装置には未だ
反射型の管が設置されています。

カタログ等では、ハイパワーと謳っているようですが本当でしょうか?
反射型がハイパワーであるならその原理を知りたいです。

また、他に透過型に対する利点があればそれを教えていただければと思います。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

私は一応専門家のつもりですが、ご質問をちゃんと理解することが困難です。
「X線CTにおいて、X線発生源は(1)反射型 (2)透過型と大きく2種類あると思います。」の反射型と透過型というのが明解ではありません。つまり、CTで用いるX線発生源は、制動輻射を用いた普通のX線管であり、この分野で反射型と透過型という分類は滅多にしません。こんなことを当たり前のように書かれても、CT関係者の多くにとっては意味不明でしょう。

わからないので検索してみると、「科学技術Xの謎」というwebページに、X線管のタイプには次のようにわけられると記されています:「電子が電極にぶつかって反射するようにX線が出る反射型」と「電子とX線が同じ方向に出る透過型」がある。
このことでしょうか?あまり普遍性のある分類とは思いませんが、そしてこういう話では無いのかも知れませんが、ともかく、このwebページの路線にそって回答すると以下の通りです。

方向による分類に無理矢理当てはめると、普通のX線管は、電子の走行方向とX線の発生方向との関係からすると反射型と言うことになります。透過型を使おうとすると、ターゲット電極はごく薄くなくてはなりません。そうでなくては、発生したX線は通り抜けていくことができないからです。一方、そんなごく薄いターゲット電極では熱容量が小さい。従って焦点で消耗した大量の電力による熱ですぐ電極が壊れる。そういうX線管はごく特殊な目的に使われる珍しいタイプのX線管です。

「ハイパワーと謳っているようですが本当でしょうか」ハイパワーですよ。どのくらいをハイパワーというかは基準の取り方次第ですが。CTのX線管は例えば120kV, 500mA(つまり60kW)くらいまでの電力を焦点の数平方mmに投入します。タングステンターゲットが溶融する瀬戸際までぶちこみます。パルスではなくて連続で。もっとも、この電力の大部分が焦点で発生する熱に也、その1%か2%程度が取り出せるX線になるだけですけどね。要求する側からすればこんなのハイパワー出力ではない、作る側からすればハイパワーである、ものは言い方次第。それでも、他のX線発生原理に比べれば結構なものなのです。

「反射型がハイパワーであるならその原理を知りたいです。」原理は安直には無理ですから、とりあえず制動X線を勉強してください。透過型のハイパワーは難しいというのは前述した熱的な問題です。

私は一応専門家のつもりですが、ご質問をちゃんと理解することが困難です。
「X線CTにおいて、X線発生源は(1)反射型 (2)透過型と大きく2種類あると思います。」の反射型と透過型というのが明解ではありません。つまり、CTで用いるX線発生源は、制動輻射を用いた普通のX線管であり、この分野で反射型と透過型という分類は滅多にしません。こんなことを当たり前のように書かれても、CT関係者の多くにとっては意味不明でしょう。

わからないので検索してみると、「科学技術Xの謎」というwebページに、X線管のタイプ...続きを読む

Q超純水は放射能を持ち得ますか?

Wikipediaを読んでおったら下記の説明に出くわしました。

===引用===
超純水(ちょうじゅんすい、ultra pure water)とは主に産業分野で用いられる用語で、極めて純度の高い水のこと。純水の製造では対象外だった有機物や微粒子、気体なども様々な工程を経て取り除かれている。

現在、最先端の設備で製造されている超純水に含まれる不純物の量は、0.01μg/L(1リットル中に1億分の1グラム)の水準に達し、これは例えば東京ドーム(約124万立方メートル)に対するピンポン球やビー玉に相当する。

===引用おわり===

そこで質問です。

質問1:純粋なH2Oは放射能を持ち得ますか?

質問2:300ベクレル/リットルの放射能を持った水道水を原料として超純水を製造し、不純物の量を0.01μg/Lにまで純度を高めたとき、一リットル当たり何ベクレル程の放射能を持ちますか?

質問3:水道水を原料として、0.01μg/L程度の不純物を含有する超純水を1トン製造するためのコストはどの程度かかりますか?
オーダー程度の精度で結構ですので、ご存知の方がいらしたらよろしくお願いします。

Wikipediaを読んでおったら下記の説明に出くわしました。

===引用===
超純水(ちょうじゅんすい、ultra pure water)とは主に産業分野で用いられる用語で、極めて純度の高い水のこと。純水の製造では対象外だった有機物や微粒子、気体なども様々な工程を経て取り除かれている。

現在、最先端の設備で製造されている超純水に含まれる不純物の量は、0.01μg/L(1リットル中に1億分の1グラム)の水準に達し、これは例えば東京ドーム(約124万立方メートル)に対するピンポン球やビー玉に相当する。

===引...続きを読む

Aベストアンサー

質問1
トリチウムは水素の同位体で、放射性物質で、自然界に存在します。水素ですから当然水になり、ふつうの水に含まれています。したがって、純粋な水は放射能を持つことになります。ただ、非常に微量でその放射能は1[Bq/L]程度とされています。半減期は、12.3年ですが、自然から供給されるので、普通に存在する水は、常に微量の放射能を持ちます。ただ、微量でありベータ線でエネルギーも小さいので、健康に障害はない(障害があればどんな水も飲めない)。
核爆発や原子炉、核燃料再処理でも生成されるので、自然濃度より高い地域もあるようだ。

http://cnic.jp/modules/radioactivity/index.php?cat_id=1

質問2
水に入っている放射性物質や、どういう形で入っているかによるので、一概には言えないでしょう。

300[Bq/L]がすべてヨウ素131で、ほかには何も入っていないとすれば、6.54×10^(-14)[g/L]になるので、0.01[μg/L]=1.0×10^(-8)[g/L]の超純水の純度でも、とてもとれない計算になる。実際には、不純物がヨウ素だけなんてことはなく、もっといろいろなものがたくさんたくさん溶けている水を精製するのだから、それらが除去される割合で放射性物質も除去されると考えるのが妥当でしょう。

質問3
10[L/h]ほどの超純水を生成する超純水製造装置の価格は、数百万円で、年間のランニングコストは数十万円くらいだろうから、これが3年間稼働して、合計60[t] の超純水を作ったとすれば、500[万円]/ 60[t]=83000[円/t]程度になる。ごくおおざっぱな計算。

http://www.millipore.com/publications.nsf/a73664f9f981af8c852569b9005b4eee/82409feb3dca8a83852577280026e16f/$FILE/BLW0109-0126.pdf

質問1
トリチウムは水素の同位体で、放射性物質で、自然界に存在します。水素ですから当然水になり、ふつうの水に含まれています。したがって、純粋な水は放射能を持つことになります。ただ、非常に微量でその放射能は1[Bq/L]程度とされています。半減期は、12.3年ですが、自然から供給されるので、普通に存在する水は、常に微量の放射能を持ちます。ただ、微量でありベータ線でエネルギーも小さいので、健康に障害はない(障害があればどんな水も飲めない)。
核爆発や原子炉、核燃料再処理でも生成されるので...続きを読む

QX線散乱?X線回折?

XRDはX線回折のことを指しますが、
X線散乱もこれと同じことなのでしょうか?
回折と散乱は異なる物理現象ですが、同じようにして使われているのを
見かけたので気になりました。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

小角とは入射角が小さいという意味ではないですよ。
回折角が非常に小さい領域という意味で、ブラッグの法則からもわかるように、
回折角が小さければそれだけ大きな構造を反映した信号が得られます。
なので、原子サイズよりもはるかに大きい周期構造があれば、
小角域でもピークは出現します。

QX線CTスキャンは特性X線?

X線CTスキャンのX線発生原理は
「真空管内でフィラメントから熱電子を飛ばし、金属に当てて発生させる」
というものだと思いますが、このX線は特性X線ですか?

SEMやEPMAにおいて電子銃から電子を入射すると、2次電子とともに特性X線も発生する
というのと全く同じ原理と考えて良いのでしょうか?

Aベストアンサー

「真空管内でフィラメントから熱電子を飛ばし、金属に当てて発生させる」
はそれで良いですが、
「このX線は特性X線ですか?」
は違います。主として制動X線です。

CTも普通のX線装置と同様に制動X線をそのまんま使います。その中にターゲット材質の特性X線も混じるというだけです。
広いスペクトル範囲全体を使います。
特性X線だけ選別して使うなんてことをすると、到底X線フォトンが足りないのです。


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