【解決手段】トモグラフィックエネルギー分散型回折撮像装置は、支持体に設置された試料(４)に入射放射線(１、３)を当てるための放射線源と、入射の方向に対して所定の角度で試料(４)を通って伝達された放射線を検出するために設置された検出手段(９、10)とを具えている。検出手段は、エネルギー分散型検出器(９)のアレイとコリメータ(10)のアレイとを具え、各エネルギー分散型検出器(９)はそれに付随したそれぞれのコリメータ(10)を有する。コリメータアレイの各コリメータは、伝達された放射線の方向に沿って間隔が空けられ、中にアパーチャが形成された複数のコリメータ板を具えていてもよい。
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検出装置は、入射する放射ビームに変調を加える変調手段と、変調されたビームが通過するサンプル保持手段と、放射ビームを拡張するビーム拡張手段と、拡張された放射ビームの異なる部分を検出信号として受信する固体検出器のアレイと、変調手段により変調された変調信号に検出した信号を同期させる処理手段とを備える。
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光学装置は、サンプル保持手段（１１）と、検出器（２）と、第１および第２の光選択手段（５、６、１５）とを備え、サンプル保持手段には、光源からの入射光（３）を受光する窓が設けられ、第１の光選択手段（５）は、サンプル保持手段から入射光の方向とほぼ平行な方向に通過する光を検出器へ入射させるように構成され、第２の光選択手段（６、１５）は、サンプル保持手段から入射光の方向を実質的に横断する方向に発される光を検出器へ入射させるように構成される。
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１つの電離粒子分析器は、１つの電離１次粒子源と、１つの荷電粒子検出器と、且つ、電離可能なガスを前記粒子源と前記検出器の間に有している。前記分析器は、更に、前記粒子源と前記検出器の間に位置する荷電粒子妨害装置を具えている。該荷電粒子妨害装置は、第１の構成において、荷電粒子の通過を妨げ、且つ非荷電粒子を通す様な電位に維持される様に準備されている。
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