JP2001013095A - Inorganic matter analyzing apparatus in sample and inorganic and/or organic matter analyzing apparatus in sample - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To analyze the inorganic matter of the minute region of an immovable large-sized sample, for example, a large-sized article or a large-sized relic in a non-destructive manner regardless of the presence of anisotropy by using PSPC (diffracted X-ray counter), and to also easily analyze the organic matter thereof at the same place as the analyzing place of the inorganic matter. SOLUTION: The inorganic matter in the minute region 4 of a sample 3 is analyzed by a means having an X-ray tube 6 irradiating the minute region with thin-beam X-rays A, a diffracted X-ray counter 8 measuring diffracted X-rays B obtained by the irradiation with thin-beam X-rays and a fluorescent X-ray detector 9 measuring fluorescent X-rays obtained by the irradiation with thin-beam X-rays and rotating the diffracted X-ray counter provided rotatably around a thin-beam X-ray irradiation axis 15 to analyze the inorganic matter of the minute region by X-ray analysis and the organic matter of the minute region is analyzed by using at least one of FT-IR analysis, fluorescence analysis and Raman analysis.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、試料の無機物分
析装置ならびに試料の無機物および／または有機物分析
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for analyzing an inorganic substance of a sample and an apparatus for analyzing an inorganic substance and / or an organic substance of a sample.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、Ｘ線分析による無機物の分析を行
うにあたり、測定サンプルを分析機器内に装着できる程
度に測定サンプルが容易に持ち運び可能な程度に比較的
小さい場合は、（１）図５（Ａ）に示すようにＸ線管８
０からコリメータ８１を介して測定サンプル８２にＸ線
（一次Ｘ線）８３を照射し、得られる回折Ｘ線８４を円
筒状のＸ線フィルム８５、あるいは、ＰＳＰＣ（回折Ｘ
線計数管：position sensitiveproportional counter）
８６を用いて測定し、得られる二次元Ｘ線回折図形から
結晶構造の解析や同定を行ったり、（２）図５（Ｂ）に
示すように、測定サンプル８２の上下に平板状のＸ線フ
ィルム８７，８７やＩＰ（イメージングプレート）を設
けこれを用いて回折Ｘ線８４を測定したり、あるいはＣ
ＣＤカメラを用いて回折Ｘ線を測定していた。2. Description of the Related Art Conventionally, when analyzing an inorganic substance by X-ray analysis, if the measurement sample is relatively small enough to be mounted in an analytical instrument, it is necessary to use (1) FIG. As shown in FIG.
From 0, a measurement sample 82 is irradiated with X-rays (primary X-rays) 83 via a collimator 81, and the obtained diffracted X-rays 84 are converted into a cylindrical X-ray film 85 or a PSPC (diffraction X-ray).
Line counter: position sensitiveproportional counter)
86, the crystal structure is analyzed and identified from the obtained two-dimensional X-ray diffraction pattern. (2) As shown in FIG. Films 87, 87 and an IP (imaging plate) are provided and used to measure diffraction X-rays 84 or
X-ray diffraction was measured using a CD camera.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一方、測定サンプルが
持ち運びが不可能な大きさの場合の無機物の分析は、こ
の大型の測定サンプルを動かさずに置いたままで、これ
に分析機器を近づけ、（３）図５（Ｃ）に示すように、
測定サンプル８８の微小領域８９からの回折Ｘ線８４を
Ｘ線フィルム９０やＩＰを用いて計測していたけれど
も、Ｘ線フィルム９０では二次元Ｘ線回折図形を得るの
に長時間を要するとともに、ＩＰでは二次元分解能が
０．２ｍｍ程度のため、正確な格子定数を得ることがで
きなかった。（４）また、図５（Ｄ）に示すように、回
折Ｘ線８４をＰＳＰＣ９１で計測する場合、配向性組織
を有する大型の測定サンプルや単結晶、多結晶の結晶体
の大型の測定サンプル、いわゆる、異方性を持つ大型の
測定サンプルではその影響を取り除くために測定サンプ
ルを回転させながら計測する必要があるが、測定サンプ
ルが特に仏像、銅鐸、絵巻物等の大型遺物であると損傷
や破壊の防止等の理由で回転させることはできず動かさ
ずに置いたままで計測するので、対応できなかった。On the other hand, when the measurement sample is of a size that cannot be carried around, the analysis of the inorganic substance is performed by moving the analysis instrument close to the large measurement sample without moving the sample. 3) As shown in FIG.
Although the diffracted X-rays 84 from the minute area 89 of the measurement sample 88 were measured using the X-ray film 90 or the IP, the X-ray film 90 requires a long time to obtain a two-dimensional X-ray diffraction pattern, In the case of IP, since the two-dimensional resolution was about 0.2 mm, an accurate lattice constant could not be obtained. (4) As shown in FIG. 5 (D), when the diffracted X-ray 84 is measured by the PSPC 91, a large measurement sample having an oriented structure, a large measurement sample of a single crystal or a polycrystal, In the case of a large measurement sample with anisotropy, it is necessary to measure while rotating the measurement sample in order to remove the effect. It couldn't be rotated because it couldn't be rotated because of the prevention of the problem.

【０００４】（５）また、遺物の微小領域を、非破壊
で、かつ動かさずに置いたままで計測でき、上述したよ
うなＸ線分析による測定サンプルの特定部分における無
機物の分析だけではなく、有機物の分析も行える装置は
なかった。(5) In addition, a minute area of a relic can be measured in a non-destructive state without being moved, so that not only analysis of inorganic substances in a specific portion of a measurement sample by X-ray analysis as described above but also organic substances There was no device that could also perform the analysis.

【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、例えば移動不可能な大型物品、
大型遺物等の大型試料について、試料の微小領域を、異
方性の有無にかかわりなくＰＳＰＣを用いて非破壊で無
機分析できるとともに、無機分析を行った場所と同一の
場所について、容易に有機分析を行うことを可能とする
試料の無機物分析装置ならびに試料の無機物および／ま
たは有機物分析装置を提供することである。The present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and has as its object the purpose of, for example, immovable large articles,
Regarding large samples such as large relics, a small area of the sample can be analyzed nondestructively using PSPC regardless of the presence or absence of anisotropy, and organic analysis can be easily performed at the same place where the inorganic analysis was performed. To provide a sample inorganic analyzer and a sample inorganic and / or organic analyzer capable of performing the following.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、試料の微小領域に細束Ｘ線を照射して
得られる回折Ｘ線および蛍光Ｘ線を、それぞれ回折Ｘ線
計数管および蛍光Ｘ線検出器にて計測する試料の無機物
分析装置であって、前記回折Ｘ線計数管を細束Ｘ線照射
軸の回りに回転可能に設け、前記細束Ｘ線を照射しなが
ら前記回折Ｘ線計数管を回転させるものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a diffraction X-ray counter for diffracting X-rays and fluorescent X-rays obtained by irradiating a small area of a sample with fine X-rays. And an inorganic substance analyzer for a sample to be measured by a fluorescent X-ray detector, wherein the diffracted X-ray counter is provided rotatably around a fine X-ray irradiation axis, and the fine X-ray is irradiated while irradiating the fine X-ray. The diffraction X-ray counter is rotated.

【０００７】また、この発明は別の観点から、試料の微
小領域における無機物の分析を、前記微小領域に細束Ｘ
線を照射するＸ線管、前記細束Ｘ線を照射して得られる
回折Ｘ線を計測する回折Ｘ線計数管、および前記細束Ｘ
線を照射して得られる蛍光Ｘ線を計測する蛍光Ｘ線検出
器を有し、細束Ｘ線照射軸の回りに回転可能に設けた前
記回折Ｘ線計数管を回転させて前記微小領域のＸ線分析
による無機物の分析を行う手段を用いて行うとともに、
前記微小領域における有機物の分析をＦＴ−ＩＲ分析ま
たは蛍光分光分析またはラマン分析の少なくとも一つを
用いて行うものである。According to another aspect of the present invention, analysis of an inorganic substance in a minute region of a sample is performed by using a fine bundle X in the minute region.
X-ray tube for irradiating X-rays, diffraction X-ray counter for measuring diffracted X-rays obtained by irradiating the fine X-rays, and fine X-ray
A fluorescent X-ray detector for measuring the fluorescent X-rays obtained by irradiating the X-rays, and rotating the diffraction X-ray counter rotatably provided around the fine X-ray irradiation axis to rotate the diffraction X-ray counter. While performing using a means for analyzing inorganic substances by X-ray analysis,
The analysis of the organic substance in the minute region is performed using at least one of FT-IR analysis, fluorescence spectroscopy analysis, and Raman analysis.

【０００８】また、この発明は更に別の観点から、試料
の微小領域における無機物の分析をＸ線分析にて行うと
ともに、有機物の分析をＦＴ−ＩＲ分析または蛍光分光
分析またはラマン分析の少なくとも一つを用いて行うた
めの試料の無機物および／または有機物分析装置であっ
て、前記微小領域に細束Ｘ線を照射するＸ線管、前記細
束Ｘ線を照射して得られる回折Ｘ線を計測する回折Ｘ線
計数管、および前記細束Ｘ線を照射して得られる蛍光Ｘ
線を計測する蛍光Ｘ線検出器を有し、細束Ｘ線照射軸の
回りに回転可能に設けた前記回折Ｘ線計数管を回転させ
て前記微小領域のＸ線分析による無機物の分析を行う手
段に加えて、（１）前記微小領域のＦＴ−ＩＲ分析によ
る有機物の分析を行うための赤外光分光分析部が一端に
接続された第１の赤外線ファイバ、（２）前記微小領域
の蛍光分光分析による有機物の分析を行うための紫外光
分光分析部が一端に接続された紫外線ファイバ、（３）
前記微小領域のラマン分析による有機物の分析を行うた
めのラマン光分析部が一端に接続された第２の赤外線フ
ァイバ、の少なくとも一つを設け、そのファイバの他端
を回転可能な保持板で保持し、この保持板を回転させる
ことによって、行おうとする有機物分析に対応した前記
ファイバの他端を前記微小領域の真上に位置させ、しか
も、前記保持板を、Ｘ線分析時において前記微小領域に
対して前記細束Ｘ線の照射を許容できるような形状に形
成してある。According to another aspect of the present invention, an inorganic substance in a minute area of a sample is analyzed by X-ray analysis, and an organic substance is analyzed by at least one of FT-IR analysis, fluorescence spectroscopy, and Raman analysis. An analyzer for analyzing inorganic and / or organic substances of a sample, wherein the X-ray tube irradiates the fine area with fine X-rays, and the diffracted X-rays obtained by irradiating the fine X-rays are measured. X-ray counter and fluorescent X-ray obtained by irradiating the fine bundle X-ray
It has a fluorescent X-ray detector for measuring X-rays, and rotates the diffracted X-ray counter rotatably provided around the fine bundle X-ray irradiation axis to analyze inorganic matter by X-ray analysis of the minute area. In addition to the means, (1) a first infrared fiber connected to one end of an infrared light spectroscopic analysis unit for analyzing an organic substance by FT-IR analysis of the minute area, (2) fluorescence of the minute area An ultraviolet fiber connected to one end of an ultraviolet light spectroscopic analysis unit for analyzing organic substances by spectroscopic analysis, (3)
At least one of a second infrared fiber and a second infrared fiber connected to one end of a Raman light analysis unit for analyzing an organic substance by Raman analysis of the minute area is provided, and the other end of the fiber is held by a rotatable holding plate. By rotating the holding plate, the other end of the fiber corresponding to the organic substance analysis to be performed is positioned directly above the minute region, and the holding plate is moved to the minute region during X-ray analysis. Are formed in such a shape that the irradiation of the fine bundle X-ray can be permitted.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施形
態を、図を参照しながら説明する。図１〜図３は、試料
の微小領域における無機物の分析をＸ線分析にて行うと
ともに、有機物の分析をＦＴ−ＩＲ分析、ラマン分析に
て行うように構成したこの発明の第１の実施形態を示
す。図１は無機物および有機物分析装置の全体を示し、
側面側から見た概略図である。図２は、分析ユニットを
拡大したもので、大型試料の微小領域の真上から細束Ｘ
線を照射している状態を示し、図３は、図２に示したＰ
方向から見た図で、無機物の分析動作と有機物の分析動
作の切り換えを説明するためのものである。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention in which analysis of an inorganic substance in a minute region of a sample is performed by X-ray analysis, and analysis of an organic substance is performed by FT-IR analysis and Raman analysis. Is shown. FIG. 1 shows the whole of the inorganic and organic substance analyzer,
It is the schematic diagram seen from the side surface side. FIG. 2 is an enlarged view of the analysis unit.
FIG. 3 shows a state in which light is irradiated.
FIG. 5 is a view seen from a direction, for explaining switching between an inorganic substance analyzing operation and an organic substance analyzing operation.

【００１０】図１〜図３において、１は分析ユニット
で、そのケース２内に以下の部材が収容されている。す
なわち、試料３の微小領域４のＸ線分析による無機物の
分析を行う手段と、前記微小領域４を観察するための光
学像観察手段と、前記微小領域４のＦＴ−ＩＲ分析によ
る有機物の分析を行うとともに、前記微小領域４のラマ
ン分析による有機物の分析を行うための有機物分析手段
と、保持板５とがケース２内に収容されている。１ａは
分析用開口である。1 to 3, reference numeral 1 denotes an analysis unit, and the following members are accommodated in a case 2 thereof. That is, a means for analyzing an inorganic substance by X-ray analysis of the minute area 4 of the sample 3, an optical image observing means for observing the minute area 4, and an analysis of organic matter by FT-IR analysis of the minute area 4. At the same time, an organic substance analyzing means for analyzing organic substances by Raman analysis of the minute area 4 and a holding plate 5 are accommodated in the case 2. 1a is an opening for analysis.

【００１１】まず、無機物の分析を行う手段について説
明する。６はＸ線管（例えば、６０ｋＶ，５０ｍＡ，タ
ングステン／銅）で、Ｘ線管６からコリメータ７または
Ｘ線ガイドチューブ（ＸＧＴ）を介して大型試料３の微
小領域４に細束Ｘ線（一次Ｘ線）Ａ（図２参照）を照射
し、得られる回折Ｘ線ＢをＰＳＰＣ（回折Ｘ線計数管：
position sensitive proportional counter ）８を用い
て測定するとともに、回折Ｘ線Ｂと同時に得られる蛍光
Ｘ線Ｃを蛍光Ｘ線検出器〔ＥＤＸ検出器〕９を用いて測
定する。First, means for analyzing an inorganic substance will be described. Reference numeral 6 denotes an X-ray tube (for example, 60 kV, 50 mA, tungsten / copper). X-ray) A (see FIG. 2), and the obtained diffracted X-ray B is converted into PSPC (diffraction X-ray counter:
Position sensitive proportional counter) 8 and X-ray fluorescence C obtained simultaneously with diffracted X-ray B are measured using X-ray fluorescence detector (EDX detector) 9.

【００１２】前記ＰＳＰＣ８は、縦断面Ｍが、長円弧部
（７５°の円弧角）８ａと短円弧部（７５°の円弧角）
８ｂと各両端を結ぶ直線部８ｃ，８ｄから構成される形
状をなす。The PSPC 8 has a longitudinal section M having a long arc portion (75 ° arc angle) 8a and a short arc portion (75 ° arc angle).
8b and straight portions 8c and 8d connecting both ends.

【００１３】１５は細束Ｘ線照射軸で、コリメータ７の
中心軸に一致している。そして、ＰＳＰＣ８はこの細束
Ｘ線照射軸９の回りに１８０°回転可能に設けられてい
る。この回転機構は図１に符号１０で示されている。Ｐ
ＳＰＣ８はケース２内に設けた保持体（図示せず）に１
８０°以上にわたってリング状に移動可能に保持された
ラック１１に固定されており、モータ１２の駆動でモー
タ軸に連結されたピニヨン１３が回転し、このピニヨン
１３に噛合しているラック１１の移動に伴いＰＳＰＣ８
が１８０°回転できるようになっている。図３に実線で
ＰＳＰＣ８の両端の軌跡１５ａ，１５ｂを示す。この図
３のＰＳＰＣ８は横縦断面Ｎを示している。Reference numeral 15 denotes a fine bundle X-ray irradiation axis, which coincides with the central axis of the collimator 7. The PSPC 8 is provided so as to be rotatable about the X-ray irradiation axis 9 by 180 °. This rotation mechanism is shown in FIG. P
The SPC 8 is attached to a holder (not shown) provided in the case 2.
The pinion 13 connected to the motor shaft is rotated by the drive of the motor 12 and is fixed to the rack 11 movably held in a ring shape over 80 ° or more, and the movement of the rack 11 meshed with the pinion 13 is performed. With the PSPC8
Can be rotated 180 °. FIG. 3 shows trajectories 15a and 15b at both ends of the PSPC 8 by solid lines. The PSPC 8 in FIG. 3 shows a horizontal and vertical section N.

【００１４】また、ＥＤＸ検出器９は、前記細束Ｘ線照
射軸１５に対して傾斜角θをなして設置されている。前
記傾斜角θは細束Ｘ線照射軸１５とＥＤＸ検出器９の中
心軸１４間の交差角である。前記傾斜角θは例えば４０
°である。The EDX detector 9 is installed at an inclination angle θ with respect to the fine bundle X-ray irradiation axis 15. Is the intersection angle between the fine X-ray irradiation axis 15 and the central axis 14 of the EDX detector 9. The inclination angle θ is, for example, 40
°.

【００１５】次に、光学像観察手段について説明する。
２０は、ＣＣＤカメラ２３と可視光源２４を備えた光学
像観察部で、この光学像観察部２０から光学ファイバ２
１が延びている。すなわち、光学ファイバ２１の一端が
光学像観察部２０に接続されており、この実施形態では
分析領域である微小領域４の光学画像を得る手段として
ＣＣＤカメラ２３を用いている。前記光学ファイバ２１
は、可視光源２４からの可視光１８を試料３の表面に照
射するための照射光用ケーブルと、前記表面からの反射
光１９をＣＣＤカメラに導くための反射光用ケーブルよ
りなる。よって、微小領域４を光学像として観察でき
る。この光学ファイバ２１の他端２１ａは保持板５に保
持されている。Next, the optical image observation means will be described.
Reference numeral 20 denotes an optical image observation unit provided with a CCD camera 23 and a visible light source 24.
One is extended. That is, one end of the optical fiber 21 is connected to the optical image observation unit 20, and in this embodiment, the CCD camera 23 is used as a means for obtaining an optical image of the minute area 4 which is the analysis area. The optical fiber 21
Consists of an irradiation light cable for irradiating the surface of the sample 3 with the visible light 18 from the visible light source 24, and a reflected light cable for guiding the reflected light 19 from the surface to the CCD camera. Therefore, the minute region 4 can be observed as an optical image. The other end 21 a of the optical fiber 21 is held by the holding plate 5.

【００１６】次に、有機物分析手段について説明する。
３０は赤外光分光分析部で、ＦＴ−ＩＲ分析による有機
物の分析を行う。赤外光分光分析部３０は、赤外光源３
２と分光分析部３３よりなる。そして、赤外光分光分析
部３０から赤外線ファイバ３１が延びている。すなわ
ち、赤外線ファイバ３１の一端が赤外光分光分析部３０
に接続されている。前記赤外線ファイバ３１は、赤外光
源３２からの赤外光３４を試料３の表面に照射するため
の照射光用ケーブルと、前記表面からの反射光３５を分
光分析部３３に導くための反射光用ケーブルよりなる。
前記赤外線ファイバ３１の他端３１ａは光学ファイバ２
１と同様に保持板５に保持されている。Next, the organic substance analyzing means will be described.
Reference numeral 30 denotes an infrared spectroscopy unit for analyzing organic substances by FT-IR analysis. The infrared light spectroscopic analysis unit 30 includes the infrared light source 3
2 and a spectroscopic analysis unit 33. An infrared fiber 31 extends from the infrared light spectroscopic analysis unit 30. That is, one end of the infrared fiber 31 is
It is connected to the. The infrared fiber 31 includes an irradiation light cable for irradiating the surface of the sample 3 with infrared light 34 from an infrared light source 32, and a reflected light for guiding reflected light 35 from the surface to the spectral analysis unit 33. Cable.
The other end 31a of the infrared fiber 31 is the optical fiber 2
1, and is held by the holding plate 5.

【００１７】４０はラマン光分析部で、ラマン分析によ
る有機物の分析を行う。ラマン光分析部４０は、可視レ
ーザ光源４２とラマン分析部４３よりなる。そして、ラ
マン光分析部４０から赤外線ファイバ４１が延びてい
る。すなわち、赤外線ファイバ４１の一端がラマン光分
析部４０に接続されている。前記赤外線ファイバ４１
は、可視レーザ光源４２からのレーザ光４４を試料３の
表面に照射するための照射光用ケーブルと、前記表面か
らの散乱光または反射光４５をラマン分析部４３に導く
ための反射光用ケーブルよりなる。前記赤外線ファイバ
４１の他端４１ａは前記光学ファイバ２１、赤外線ファ
イバ３１と同様に保持板５に保持されている。Reference numeral 40 denotes a Raman light analysis unit for analyzing organic substances by Raman analysis. The Raman light analyzer 40 includes a visible laser light source 42 and a Raman analyzer 43. Then, an infrared fiber 41 extends from the Raman light analysis unit 40. That is, one end of the infrared fiber 41 is connected to the Raman light analyzer 40. The infrared fiber 41
Are irradiation light cables for irradiating the surface of the sample 3 with laser light 44 from the visible laser light source 42, and reflected light cables for guiding scattered or reflected light 45 from the surface to the Raman analysis unit 43. Consisting of The other end 41a of the infrared fiber 41 is held by the holding plate 5 similarly to the optical fiber 21 and the infrared fiber 31.

【００１８】一方、前記保持板５は扇型で、回転軸５０
の回りに回転できるように構成されている。その回転機
構は以下の通りである。モータ５１の駆動でモータ軸に
連結された歯車５２が回転し、これに噛合する歯車５３
が回転し、この歯車５３に設けた回転軸５０が回転す
る。On the other hand, the holding plate 5 has a fan shape,
It is configured to be able to rotate around. The rotation mechanism is as follows. When the motor 51 is driven, the gear 52 connected to the motor shaft rotates, and the gear 53 meshes with the gear 52.
Rotates, and the rotating shaft 50 provided on the gear 53 rotates.

【００１９】更に、前記保持板５は赤外線ファイバ４１
の他端４１ａ、光学ファイバ２１の他端２１ａ、赤外線
ファイバ３１の他端３１ａを保持している。図３に示す
ように、各保持部５４，５５，５６は回転軸５０を中心
とする同心円上に例えば円周角３０°の間隔にて配列さ
れている。そして、例えば、ＦＴ−ＩＲ分析による有機
物の分析を行う場合、保持板５を回転軸５０の回りに回
転させて赤外線ファイバ３１の他端３１ａを分析位置５
７にまで移動させ、ストッパ（図示せず）にて前記保持
板５が位置決めされた状態で、赤外光源３２からの赤外
光３４を試料３の観察すべき微小領域４に照射できる。Further, the holding plate 5 is provided with an infrared fiber 41.
, The other end 21a of the optical fiber 21, and the other end 31a of the infrared fiber 31. As shown in FIG. 3, the holding parts 54, 55, 56 are arranged on a concentric circle centered on the rotation axis 50 at intervals of, for example, a circumferential angle of 30 °. Then, for example, when analyzing an organic substance by FT-IR analysis, the holding plate 5 is rotated around the rotation axis 50 and the other end 31 a of the infrared fiber 31 is moved to the analysis position 5.
7, the infrared light 34 from the infrared light source 32 can be applied to the microscopic region 4 to be observed of the sample 3 in a state where the holding plate 5 is positioned by a stopper (not shown).

【００２０】前記保持板５を扇型にしたのは以下の理由
による。すなわち、Ｘ線分析を行う場合、前記微小領域
４に対して前記細束Ｘ線Ａが照射されるのを保持板５に
よって邪魔されないよう前記微小領域４に対して前記細
束Ｘ線Ａの照射を許容するためである。よって、Ｘ線分
析に対応できる形状であれば扇型以外の形状に保持板５
を形成してもよい。The reason why the holding plate 5 is formed into a sector shape is as follows. That is, when performing the X-ray analysis, the fine region 4 is irradiated with the fine X-rays A so that the irradiation of the fine region 4 with the fine X-rays A is not hindered by the holding plate 5. This is to allow. Therefore, the holding plate 5 has a shape other than the fan shape as long as it can support X-ray analysis.
May be formed.

【００２１】次に、分析ユニット１を三次元移動させる
機構について説明する。６０は、テーブル６１上をＸ−
Ｙ方向に移動可能に設けられたＸ−Ｙステージで、縦断
面が略Ｌ字型である。このＸ−Ｙステージ６０に分析ユ
ニット１が取り付けられＸ−Ｙステージ６０とともにＸ
−Ｙ方向に移動できる。Next, a mechanism for three-dimensionally moving the analysis unit 1 will be described. 60 is X- on the table 61
The XY stage is provided so as to be movable in the Y direction, and has a substantially L-shaped vertical section. The analysis unit 1 is attached to the XY stage 60, and the X
-Can move in the Y direction.

【００２２】６２は架台で、この上にロッド６３を上下
方向（Ｚ方向）に昇降させる昇降手段６４が設けられて
いる。よって、ロッド６３のＺ方向の昇降に伴ってテー
ブル６１およびＸ−Ｙステージ６０を介して分析ユニッ
ト１がＺ方向に昇降する。Reference numeral 62 denotes a frame on which a lifting means 64 for raising and lowering the rod 63 in the vertical direction (Z direction) is provided. Therefore, as the rod 63 moves up and down in the Z direction, the analysis unit 1 moves up and down in the Z direction via the table 61 and the XY stage 60.

【００２３】６５はテーブル６１の回転軸である。よっ
て、分析ユニット１を傾動できる。Reference numeral 65 denotes a rotating shaft of the table 61. Therefore, the analysis unit 1 can be tilted.

【００２４】そして、架台６２の下面には、複数のロー
ラ６６と固定脚６８が設けられており、ローラ６６で分
析ユニット１が地表面６７上を移動できるようになって
いる。このときは固定脚６８を下面内にねじ込まれるよ
うに構成されている。A plurality of rollers 66 and fixed legs 68 are provided on the lower surface of the gantry 62 so that the analysis unit 1 can be moved on the ground surface 67 by the rollers 66. At this time, the fixing leg 68 is configured to be screwed into the lower surface.

【００２５】而して、試料３の無機物の分析および有機
物の分析を行うにあたり、分析ユニット１を前記三次元
移動機構によって移動調節することにより分析ユニット
１の開口部１ａを分析位置にセットする。なお、図１に
おける保持板５の位置は説明の便宜上図２のように正し
い位置に図示されてはいない。When the analysis of the inorganic substance and the analysis of the organic substance of the sample 3 are performed, the opening 1a of the analysis unit 1 is set at the analysis position by adjusting the movement of the analysis unit 1 by the three-dimensional moving mechanism. Note that the position of the holding plate 5 in FIG. 1 is not shown in a correct position as in FIG. 2 for convenience of explanation.

【００２６】そして、微小領域４の光学像を光学像観察
部２０で観察する。この場合、保持板５を回転軸５０の
回りに回転させて光学ファイバ２１の他端２１ａを分析
位置５７にまで移動させ、ストッパ（図示せず）にて前
記保持板５が位置決めされた状態で、可視光源２４から
の可視光１８を試料３の微小領域４に照射する。すなわ
ち、光学ファイバ２１の他端２１ａを微小領域４の真上
に位置させる。Then, the optical image of the minute area 4 is observed by the optical image observation unit 20. In this case, the holding plate 5 is rotated around the rotation axis 50 to move the other end 21a of the optical fiber 21 to the analysis position 57, and the holding plate 5 is positioned by a stopper (not shown). Then, the visible light 18 from the visible light source 24 is applied to the minute area 4 of the sample 3. That is, the other end 21 a of the optical fiber 21 is located directly above the minute region 4.

【００２７】続いて、無機物の分析をＸ線分析にて行う
ときは、保持板５を逆回転させて光学ファイバ２１の他
端２１ａを元の位置におさめるとともに、分析位置５７
を解放して大型試料３の微小領域４に細束Ｘ線（一次Ｘ
線）Ａを照射する。この場合、細束Ｘ線Ａを照射しなが
らＰＳＰＣ８を回転させるので、試料３がたとえ異方性
を持つ大型試料であってもその影響を取り除いて測定で
きる。よって、大型試料の結晶組織構造、例えば結晶性
のいかんにかかわらず正確な格子定数を求めることがで
きるとともに、異物等を測定できる上に空間分布測定が
行える。When the analysis of the inorganic substance is performed by X-ray analysis, the holding plate 5 is rotated in the reverse direction so that the other end 21a of the optical fiber 21 is returned to the original position, and the analysis position 57 is obtained.
To release the fine bundle X-ray (primary X-ray)
Line) A is irradiated. In this case, since the PSPC 8 is rotated while irradiating the fine bundle X-ray A, even if the sample 3 is a large sample having anisotropy, the measurement can be performed with its influence removed. Therefore, an accurate lattice constant can be obtained irrespective of the crystal structure of a large sample, for example, regardless of the crystallinity, and a foreign material can be measured and the spatial distribution can be measured.

【００２８】その後、有機物の分析をＦＴ−ＩＲ分析で
行う場合は、保持板５を回転軸５０の回りに回転させて
赤外線ファイバ３１の他端３１ａを分析位置５７にまで
移動させ、ストッパ（図示せず）にて前記保持板５が位
置決めされた状態で、赤外光源３２からの赤外光３４を
試料３の微小領域４に照射する。すなわち、赤外線ファ
イバ３１の他端３１ａを微小領域４の真上に位置させ
る。Thereafter, when the organic matter is analyzed by FT-IR analysis, the holding plate 5 is rotated around the rotation axis 50 to move the other end 31a of the infrared fiber 31 to the analysis position 57, and the stopper (FIG. In a state where the holding plate 5 is positioned at (not shown), the infrared light 34 from the infrared light source 32 is irradiated to the minute area 4 of the sample 3. That is, the other end 31 a of the infrared fiber 31 is located directly above the minute region 4.

【００２９】続いて、有機物の分析をラマン分析にて行
う場合は、保持板５を逆回転させて赤外線ファイバ３１
の他端３１ａを元の位置におさめて分析位置５７を解放
した状態で、保持板５を回転軸５０の回りに回転させて
赤外線ファイバ４１の他端４１ａを分析位置５７にまで
移動させ、ストッパ（図示せず）にて前記保持板５が位
置決めされた状態で、可視レーザ光源４２からのレーザ
光４４を試料３の微小領域４に照射する。すなわち、赤
外線ファイバ４１の他端４１ａを微小領域４の真上に位
置させる。Subsequently, when analyzing organic substances by Raman analysis, the holding plate 5 is rotated in the reverse
The other end 31a of the infrared fiber 41 is moved to the analysis position 57 by rotating the holding plate 5 around the rotation shaft 50 while the other end 31a of the infrared fiber 41 is in the original position and the analysis position 57 is released. With the holding plate 5 positioned (not shown), a laser beam 44 from a visible laser light source 42 is applied to the minute region 4 of the sample 3. That is, the other end 41 a of the infrared fiber 41 is located directly above the minute region 4.

【００３０】図４は、試料３の微小領域４における無機
物の分析をＸ線分析にて行うとともに、有機物の分析を
ＦＴ−ＩＲ分析およびラマン分析、更には蛍光分光分析
を用いて行うようにしたこの発明の第２の実施形態を示
す。図４において、図１〜図３に示した符号と同一のも
のは、同一または相当物である。FIG. 4 shows that the analysis of the inorganic substance in the minute area 4 of the sample 3 is performed by X-ray analysis, and the analysis of the organic substance is performed by FT-IR analysis, Raman analysis, and further, fluorescence spectroscopy. 2 shows a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are the same or equivalent.

【００３１】図４において、７０は蛍光分光分析部で、
蛍光分光分析による有機物の分析を行う。蛍光分光分析
部７０は、紫外光源（図示せず）と蛍光分光部（図示せ
ず）よりなる。そして、蛍光分光分析部７０から紫外線
ファイバ７１が延びている。すなわち、紫外線ファイバ
７１の一端が蛍光分光分析部７０に接続されている。前
記紫外線ファイバ７１は、前記紫外光源からの紫外光７
４を試料３の表面に照射するための照射光用ケーブル
と、前記表面からの蛍光７５を蛍光分光部７３に導くた
めの反射光用ケーブルよりなる。前記紫外線ファイバ７
１の他端７１ａは前記光学ファイバ２１、赤外線ファイ
バ３１，４１と同様に保持板５に保持されている。この
場合、保持板５は赤外線ファイバ４１の他端４１ａ、光
学ファイバ２１の他端２１ａ、赤外線ファイバ３１の他
端３１ａならびに紫外線ファイバ７１の他端７１ａを保
持している。図４に示すように、各保持部５４，５５，
５６，７７は回転軸５０を中心とする同心円上に例えば
円周角２０°の間隔にて配列されている。そして、蛍光
分光分析による有機物の分析を行うときは、紫外線ファ
イバ７１の他端７１ａを微小領域４の真上に位置させ
る。In FIG. 4, reference numeral 70 denotes a fluorescence spectroscopy unit.
Analyze organic substances by fluorescence spectroscopy. The fluorescence spectroscopy unit 70 includes an ultraviolet light source (not shown) and a fluorescence spectroscopy unit (not shown). An ultraviolet fiber 71 extends from the fluorescence spectroscopy unit 70. That is, one end of the ultraviolet fiber 71 is connected to the fluorescence spectrometer 70. The ultraviolet fiber 71 is provided with ultraviolet light 7 from the ultraviolet light source.
An irradiation light cable for irradiating the sample 4 with the surface of the sample 3 and a reflected light cable for guiding the fluorescence 75 from the surface to the fluorescence spectroscopy unit 73. The ultraviolet fiber 7
The other end 71a of 1 is held by the holding plate 5 like the optical fiber 21 and the infrared fibers 31 and 41. In this case, the holding plate 5 holds the other end 41a of the infrared fiber 41, the other end 21a of the optical fiber 21, the other end 31a of the infrared fiber 31, and the other end 71a of the ultraviolet fiber 71. As shown in FIG. 4, each of the holding portions 54, 55,
The reference numerals 56 and 77 are arranged on a concentric circle centered on the rotation axis 50 at an interval of, for example, a circumferential angle of 20 °. Then, when analyzing an organic substance by fluorescence spectroscopy, the other end 71 a of the ultraviolet fiber 71 is positioned directly above the minute region 4.

【００３２】このようにして試料３の微小領域４におけ
る無機物の分析と有機物の分析を１つの分析ユニット１
で行える。As described above, the analysis of the inorganic substance and the analysis of the organic substance in the minute area 4 of the sample 3 are performed by one analysis unit 1.
Can be done with

【００３３】特に、この発明ではＰＳＰＣ８を回転させ
ることができるとともに、分析ユニット１を三次元移動
させることができるので、損傷や破壊の防止等の理由で
回転させることはできず動かさずに置いたままで計測す
る必要がある大型試料の分析に容易に対応できる。In particular, in the present invention, the PSPC 8 can be rotated and the analysis unit 1 can be moved three-dimensionally. Therefore, it cannot be rotated for the purpose of preventing damage or destruction, etc. It can easily respond to the analysis of large samples that need to be measured.

【００３４】[0034]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、例え
ば移動不可能な大型物品、大型遺物等について、試料の
微小領域を異方性の有無にかかわりなくＰＳＰＣを用い
て非破壊で無機分析できるとともに、無機分析を行った
場所と同一の場所について、容易に有機分析を行うこと
が可能となる。As described above, according to the present invention, for non-movable large articles, large relics, etc., non-destructive inorganic analysis can be performed on a small area of a sample using PSPC regardless of whether or not anisotropic. At the same time, it is possible to easily perform the organic analysis at the same place as the place where the inorganic analysis was performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明の第１の実施形態を示す全体構成説明
図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an overall configuration showing a first embodiment of the present invention.

【図２】上記実施形態におけるＸ線分析による無機物の
同定動作を示す構成説明図である。FIG. 2 is a configuration explanatory view showing an operation of identifying an inorganic substance by X-ray analysis in the embodiment.

【図３】同じく上記実施形態における無機物の同定動作
と有機物の同定動作の切り換えを説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining switching between the operation of identifying an inorganic substance and the operation of identifying an organic substance in the embodiment.

【図４】この発明の第２の実施形態を示す要部構成説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a main part configuration showing a second embodiment of the present invention.

【図５】従来技術を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…分析ユニット、３…大型試料、４…微小領域、５…
タレット、６…Ｘ線管、８…ＰＳＰＣ、９…ＥＤＸ検出
器、１５…Ｘ線照射軸、２０…光学像観察部、２１…光
学ファイバ、２１ａ…光学ファイバの一端、３０…赤外
光分光分析部、３１，４１…赤外線ファイバ、３１ａ，
４１ａ…赤外線ファイバの他端、４０…ラマン光分析
部、７０…紫外線ファイバ、７１ａ…紫外線ファイバの
他端、Ａ…細束Ｘ線、Ｂ…回折Ｘ線、Ｃ…蛍光Ｘ線。1 ... Analysis unit, 3 ... Large sample, 4 ... Micro area, 5 ...
Turret, 6: X-ray tube, 8: PSPC, 9: EDX detector, 15: X-ray irradiation axis, 20: Optical image observation unit, 21: Optical fiber, 21a: One end of optical fiber, 30: Infrared light spectrum Analysis unit 31, 41 ... infrared fiber, 31a,
41a: the other end of the infrared fiber, 40: the Raman light analysis unit, 70: the ultraviolet fiber, 71a: the other end of the ultraviolet fiber, A: fine X-ray, B: diffracted X-ray, C: fluorescent X-ray.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三好 良夫 滋賀県彦根市八坂町2500番地 滋賀県立大 学内 (72)発明者 片山 忠二 神奈川県横浜市港北区新横浜一丁目５番１ 号 株式会社マック・サイエンス内 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 AA07 AA10 BA04 BA18 CA01 CA07 DA01 DA07 GA01 GA06 GA13 JA06 KA01 KA08 LA05 MA05 PA11 SA02 2G043 AA03 BA14 BA17 CA07 DA05 EA01 EA03 FA01 FA02 GA01 GB01 HA05 KA02 KA03 KA09 LA03 2G059 AA01 CC12 EE03 HH01 HH03 HH05 JJ17 KK04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshio Miyoshi 2500 Yasakacho, Hikone-shi, Shiga Pref., Shiga Pref. University (72) Inventor Tadaji Katayama 1-1-5 Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-Mac Co., Ltd.・ F term in science (reference) 2G001 AA01 AA07 AA10 BA04 BA18 CA01 CA07 DA01 DA07 GA01 GA06 GA13 JA06 KA01 KA08 LA05 MA05 PA11 SA02 2G043 AA03 BA14 BA17 CA07 DA05 EA01 EA03 FA01 FA02 GA01 GB01 HA05 KA02 KA03 KA03 KA03 HH03 HH05 JJ17 KK04

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 試料の微小領域に細束Ｘ線を照射して得
られる回折Ｘ線および蛍光Ｘ線を、それぞれ回折Ｘ線計
数管および蛍光Ｘ線検出器にて計測する試料の無機物分
析装置であって、前記回折Ｘ線計数管を細束Ｘ線照射軸
の回りに回転可能に設け、前記細束Ｘ線を照射しながら
前記回折Ｘ線計数管を回転させることを特徴とする試料
の無機物分析装置。1. An inorganic substance analyzer for a sample, wherein a diffracted X-ray and a fluorescent X-ray obtained by irradiating a minute area of the sample with a fine bundle of X-rays are measured by a diffracted X-ray counter and a fluorescent X-ray detector, respectively. Wherein the diffraction X-ray counter is rotatably provided around a fine X-ray irradiation axis, and the diffraction X-ray counter is rotated while irradiating the fine X-ray. Inorganic substance analyzer. 【請求項２】 試料の微小領域における無機物の分析
を、前記微小領域に細束Ｘ線を照射するＸ線管、前記細
束Ｘ線を照射して得られる回折Ｘ線を計測する回折Ｘ線
計数管、および前記細束Ｘ線を照射して得られる蛍光Ｘ
線を計測する蛍光Ｘ線検出器を有し、細束Ｘ線照射軸の
回りに回転可能に設けた前記回折Ｘ線計数管を回転させ
て前記微小領域のＸ線分析による無機物の分析を行う手
段を用いて行うとともに、前記微小領域における有機物
の分析をＦＴ−ＩＲ分析または蛍光分光分析またはラマ
ン分析の少なくとも一つを用いて行うことを特徴とする
試料の無機物および／または有機物分析装置。2. An X-ray tube for irradiating fine X-rays to said minute region for analyzing an inorganic substance in a minute region of a sample, and a diffracted X-ray for measuring a diffracted X-ray obtained by irradiating said fine X-rays Counter tube and fluorescent X obtained by irradiating the fine bundle X-ray
It has a fluorescent X-ray detector for measuring X-rays, and rotates the diffracted X-ray counter rotatably provided around the fine bundle X-ray irradiation axis to analyze inorganic matter by X-ray analysis of the minute area. An apparatus for analyzing inorganic and / or organic substances in a sample, wherein the analysis of the organic substances in the minute area is performed using at least one of FT-IR analysis, fluorescence spectroscopy analysis, and Raman analysis. 【請求項３】 試料の微小領域における無機物の分析を
Ｘ線分析にて行うとともに、有機物の分析をＦＴ−ＩＲ
分析または蛍光分光分析またはラマン分析の少なくとも
一つを用いて行うための試料の無機物および／または有
機物分析装置であって、前記微小領域に細束Ｘ線を照射
するＸ線管、前記細束Ｘ線を照射して得られる回折Ｘ線
を計測する回折Ｘ線計数管、および前記細束Ｘ線を照射
して得られる蛍光Ｘ線を計測する蛍光Ｘ線検出器を有
し、細束Ｘ線照射軸の回りに回転可能に設けた前記回折
Ｘ線計数管を回転させて前記微小領域のＸ線分析による
無機物の分析を行う手段に加えて、（１）前記微小領域
のＦＴ−ＩＲ分析による有機物の分析を行うための赤外
光分光分析部が一端に接続された第１の赤外線ファイ
バ、（２）前記微小領域の蛍光分光分析による有機物の
分析を行うための紫外光分光分析部が一端に接続された
紫外線ファイバ、（３）前記微小領域のラマン分析によ
る有機物の分析を行うためのラマン光分析部が一端に接
続された第２の赤外線ファイバの少なくとも一つを設
け、そのファイバの他端を回転可能な保持板で保持し、
この保持板を回転させることによって、行おうとする有
機物分析に対応した前記ファイバの他端を前記微小領域
の真上に位置させ、しかも、前記保持板を、Ｘ線分析時
において前記微小領域に対して前記細束Ｘ線の照射を許
容できるような形状に形成してあることを特徴とする試
料の無機物および／または有機物分析装置。3. Analysis of inorganic substances in a minute area of a sample by X-ray analysis and analysis of organic substances by FT-IR
An analyzer for analyzing an inorganic substance and / or an organic substance of a sample to be performed using at least one of analysis, fluorescence spectroscopy analysis and Raman analysis, wherein the X-ray tube irradiates the fine region with fine X-rays, A diffracted X-ray counter for measuring a diffracted X-ray obtained by irradiating the X-ray, and a fluorescent X-ray detector for measuring a fluorescent X-ray obtained by irradiating the fine X-ray; In addition to the means for rotating the diffraction X-ray counter rotatably provided around the irradiation axis to analyze inorganic matter by X-ray analysis of the minute area, (1) FT-IR analysis of the minute area A first infrared fiber connected to one end of an infrared light spectroscopy unit for analyzing organic substances; and (2) an ultraviolet light spectroscopy unit for analyzing organic substances by fluorescence spectroscopy of the minute area. UV fiber connected to (3 A Raman optical analysis unit for analyzing organic matter by Raman analysis of the minute area is provided with at least one second infrared fiber connected to one end, and the other end of the fiber is held by a rotatable holding plate. ,
By rotating the holding plate, the other end of the fiber corresponding to the organic substance analysis to be performed is positioned directly above the minute region, and the holding plate is moved with respect to the minute region during X-ray analysis. An inorganic and / or organic substance analyzer for a sample, wherein the apparatus is formed in a shape capable of permitting the irradiation of the fine X-ray.