JP2002071586A - Two-dimensional scanning x-ray analyzing device - Google Patents
Two-dimensional scanning x-ray analyzing deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、二次元走査Ｘ線
分析装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-dimensional scanning X-ray analyzer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の二次元走査Ｘ線分析装置では、Ｘ
Ｙ方向に動かすことが可能な試料台に設置された試料に
対して、Ｘ線管と、ＸＧＴ（Ｘ線ガイドチューブ）また
はコリメータとからなるＸ線照射部よりＸ線を照射する
ことで得られる透過，螢光，回折あるいは散乱Ｘ線を、
それぞれ適当なＸ線検出器で検出し、ＸＹ走査信号で同
期複像していた。2. Description of the Related Art In a conventional two-dimensional scanning X-ray analyzer, X-ray
It is obtained by irradiating a sample placed on a sample stage movable in the Y direction with an X-ray from an X-ray irradiator comprising an X-ray tube and an XGT (X-ray guide tube) or a collimator. Transmission, fluorescence, diffraction or scattered X-rays,
Each of them was detected by an appropriate X-ray detector, and a synchronous double image was formed by an XY scanning signal.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成か
らなる従来の二次元走査Ｘ線分析装置では、試料台をＸ
Ｙ方向に動かして分析を行っていたが、例えば、試料台
に設置した試料が、速く動かすと形などが崩れて支障が
生じるもの（例えば、腹部を開口した状態の生体）や液
状のもの、重量物などであった場合には、試料台を低速
で動かして分析を行っていたことから、分析時間が長く
なることとなっていた。また、前記試料台を高速で動か
そうとすれば、パワーのあるモータが必要となるだけで
なく、分析精度が悪くなるおそれがあり、さらに、この
分析精度の改善を行おうとすれば、コストの飛躍的な上
昇を伴うため、前記試料台の高速化を図ることはかなり
困難であった。However, in the conventional two-dimensional scanning X-ray analyzer having the above-mentioned structure, the sample stage is set to X-ray.
The analysis was performed by moving the sample in the Y direction. For example, when the sample placed on the sample table is moved quickly, the shape or the like is broken to cause trouble (for example, a living body with an open abdomen) or a liquid. In the case of a heavy object, the analysis was performed by moving the sample stage at a low speed, so that the analysis time was prolonged. Further, if the sample stage is to be moved at a high speed, not only a motor having a high power is required, but also the analysis accuracy may be deteriorated. Because of the dramatic rise, it was very difficult to speed up the sample stage.
【０００４】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、分析時間の短縮化を、分析精度を
低下させることなく、低コストで実現することができる
二次元走査Ｘ線分析装置を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a two-dimensional scanning X-ray system capable of reducing the analysis time at a low cost without lowering the analysis accuracy. An object of the present invention is to provide an analyzer.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の二次元走査Ｘ線分析装置は、試料にＸ線
を照射するためのＸ線照射部と、二次Ｘ線を検出するた
めのＸ線検出部とを備えた二次元走査Ｘ線分析装置であ
って、前記Ｘ線照射部を、一端部が固定された板状体の
他端部によって支持させ、さらに、この板状体に付勢を
加えて変形させるための付勢手段を設けた（請求項
１）。To achieve the above object, a two-dimensional scanning X-ray analyzer according to the present invention comprises an X-ray irradiator for irradiating a sample with X-rays and a secondary X-ray detector. A two-dimensional scanning X-ray analysis apparatus comprising: an X-ray detecting unit for performing the X-ray irradiation unit, wherein the X-ray irradiating unit is supported by the other end of a plate-like body having one end fixed, There is provided an urging means for applying an urging force to the shape to deform it.
【０００６】また、前記付勢手段が、前記板状体の両面
に対してそれぞれの先端が固定される一対のピエゾ圧電
素子からなり、一方のピエゾ圧電素子が、他方のピエゾ
圧電素子よりも板状体の前記一端部に近い位置において
その先端が固定されているとしてもよい（請求項２）。The urging means comprises a pair of piezo-electric elements having respective ends fixed to both surfaces of the plate-like body, and one piezo-electric element is more plate-like than the other piezo-electric element. The tip may be fixed at a position near the one end of the shape (claim 2).
【０００７】さらに、前記板状体の一端部が固定された
保持体を、板状体の変形する方向と垂直であって、かつ
前記試料の外面と平行な方向に移動可能としてあるとし
てもよい（請求項３）。Further, the holding body to which one end of the plate is fixed may be movable in a direction perpendicular to the direction in which the plate is deformed and parallel to the outer surface of the sample. (Claim 3).
【０００８】上記の構成により、分析時間の短縮化を、
分析精度を低下させることなく、低コストで実現するこ
とができる二次元走査Ｘ線分析装置の提供が可能とな
る。[0008] With the above configuration, the analysis time can be reduced.
It is possible to provide a two-dimensional scanning X-ray analyzer that can be realized at low cost without lowering the analysis accuracy.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を、図を
参照しながら説明する。図１および図２は、本発明の一
実施例に係る二次元走査Ｘ線分析装置（以下、分析装置
という）Ｄの構成を概略的に示す斜視図および説明図で
あり、図３は、前記分析装置Ｄの構成を概略的に示す部
分拡大斜視図である。分析装置Ｄは、試料（図示せず）
を設置するための試料台１と、前記試料にＸ線を照射す
るためのＸ線照射部２と、二次Ｘ線を検出するためのＸ
線検出部３とを備えており、前記Ｘ線照射部２は、一端
部が保持体４に固定された板状体５の他端部によって支
持されており、さらに、この板状体５に付勢を加えて変
形させるための付勢手段６が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are a perspective view and an explanatory view schematically showing the configuration of a two-dimensional scanning X-ray analyzer (hereinafter, referred to as an analyzer) D according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged perspective view schematically showing a configuration of an analyzer D. The analyzer D includes a sample (not shown)
A sample table 1 for installing a sample, an X-ray irradiator 2 for irradiating the sample with X-rays, and an X-ray for detecting secondary X-rays
The X-ray irradiator 2 is supported by the other end of a plate-like body 5 having one end fixed to a holder 4. An urging means 6 is provided for applying an urging force to deform.
【００１０】前記試料台１は、例えば、平面視が矩形状
であり、中央に切り欠き部１ａを有している。なお、試
料台１の構造や試料の設置方法は、適宜に設定すればよ
い。The sample stage 1 has, for example, a rectangular shape in a plan view, and has a cutout 1a at the center. The structure of the sample stage 1 and the method of setting the sample may be set as appropriate.
【００１１】前記Ｘ線照射部２は、Ｘ線を発生するＸ線
管２ａと、Ｘ線集束手段２ｂとを一体にしてなる。前記
Ｘ線集束手段２ｂは、例えば、ＸＧＴ（Ｘ線ガイドチュ
ーブ）や、コリメータなどである。The X-ray irradiator 2 is formed by integrating an X-ray tube 2a for generating X-rays and X-ray focusing means 2b. The X-ray focusing means 2b is, for example, an XGT (X-ray guide tube) or a collimator.
【００１２】前記Ｘ線検出器３は、例えば、二次Ｘ線と
して試料を透過した透過Ｘ線を検出するＮａＩ（Ｔｉ）
検出器又は半導体検出器である。なお、Ｘ線検出器３が
検出する二次Ｘ線は、前記透過Ｘ線のみならず、螢光Ｘ
線，回折Ｘ線あるいは散乱Ｘ線などでもよく、前記Ｘ線
検出器３は、検出しようとする二次Ｘ線に応じた検出器
を適宜の位置に配置すればよい。また、異なる種類のＸ
線検出器３を複数用いてもよい。The X-ray detector 3 detects, for example, NaI (Ti) which detects transmitted X-rays transmitted through a sample as secondary X-rays.
Detector or semiconductor detector. The secondary X-rays detected by the X-ray detector 3 include not only the transmitted X-rays but also the fluorescent X-rays.
X-rays, diffracted X-rays or scattered X-rays may be used, and the X-ray detector 3 may be a detector corresponding to the secondary X-ray to be detected at an appropriate position. Also, different types of X
A plurality of line detectors 3 may be used.
【００１３】前記保持体４は、例えば軟鉄・アルミニウ
ムなどの剛性を有する材料によって形成されており、前
記試料台１と平行な平行部分７と、この平行部分７の前
後両端部から下方へ突設された二つの突出部分８，８と
からなる。そして、前記平行部分７の下面のほぼ中央に
は、溝７ａが左右方向に設けられており、この溝７ａ内
には、前記板状体５の前記一端部がバネ等の固定部材５
ａによって固定されている。The holder 4 is made of a rigid material such as soft iron or aluminum, for example, and has a parallel portion 7 parallel to the sample table 1 and protrudes downward from both front and rear ends of the parallel portion 7. And two projecting portions 8,8. At substantially the center of the lower surface of the parallel portion 7, a groove 7a is provided in the left-right direction. In the groove 7a, the one end of the plate-like body 5 is provided with a fixing member 5 such as a spring.
a.
【００１４】また、前記保持体４の適宜の箇所（例え
ば、前記平行部分７の上面部）にはボールネジ部４ａが
設けられており、このボールネジ部４ａが、モータ９に
よって軸心回りに自在に回転させることができる雄ねじ
体９ａに沿って動くように構成されている。そして、こ
れにより、前記保持体４は、前記板状体５の変形する方
向と垂直であって、かつ前記試料台１の上面と平行な方
向（例えば分析装置Ｄの左右方向）に移動可能となって
いる。なお、上記のように保持体４を移動させるための
手段としては、ボールネジ部４ａと雄ねじ体９ａとを用
いたものに限らない。A ball screw portion 4a is provided at an appropriate position of the holding member 4 (for example, the upper surface of the parallel portion 7), and the ball screw portion 4a is freely rotated around the axis by a motor 9. It is configured to move along a male screw body 9a that can be rotated. Thus, the holder 4 can be moved in a direction perpendicular to the direction in which the plate 5 is deformed and in a direction parallel to the upper surface of the sample table 1 (for example, the left-right direction of the analyzer D). Has become. Note that the means for moving the holding body 4 as described above is not limited to the means using the ball screw portion 4a and the male screw body 9a.
【００１５】前記保持体４を移動させるための雄ねじ体
９ａやモータ９などを備えた枠体１０は、支持アーム１
１の上端部に固定されており、前記Ｘ線検出器３は、前
記支持アーム１１の下端部に固定されている。そして、
前記試料台１は、前記枠体１０とＸ線検出器３との間に
配置された状態で支持アーム１１に固定されている。な
お、前記試料台１は、支持アーム１１に対してその位置
調整（高さ調整など）ができるように固定されていても
よい。A frame 10 provided with a male screw 9a for moving the holder 4 and a motor 9 is provided with a support arm 1
The X-ray detector 3 is fixed to the lower end of the support arm 11. And
The sample table 1 is fixed to a support arm 11 while being arranged between the frame 10 and the X-ray detector 3. Note that the sample table 1 may be fixed to the support arm 11 so that its position (such as height adjustment) can be adjusted.
【００１６】前記板状体５は、前記保持体よりも剛性の
高い材料（例えば、鋼鉄など）から形成された、ほぼ矩
形状の薄板体である。The plate-like member 5 is a substantially rectangular thin plate made of a material (for example, steel) having higher rigidity than the holder.
【００１７】前記付勢手段６は、前記板状体５の両面に
対してそれぞれの先端が固定される一対のピエゾ圧電素
子６ａ，６ｂからなり、一方のピエゾ圧電素子６ａが、
他方のピエゾ圧電素子６ｂよりも板状体５の保持体４に
固定された前記一端部に近い位置においてその先端が固
定されている。また、前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂの
それぞれの後端は、前記保持体４の突出部分８，８によ
って保持されている。The urging means 6 is composed of a pair of piezoelectric elements 6a and 6b whose tips are fixed to both surfaces of the plate-like body 5, and one of the piezoelectric elements 6a is
The tip is fixed at a position closer to the one end fixed to the holding body 4 of the plate-shaped body 5 than the other piezoelectric element 6b. The rear ends of the piezoelectric elements 6a and 6b are held by projecting portions 8 of the holder 4.
【００１８】前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂはそれぞ
れ、電圧のオン・オフや、電圧の大きさを調整すること
によって、伸縮させることができるものである。The piezoelectric elements 6a and 6b can be expanded and contracted by turning on and off the voltage and adjusting the magnitude of the voltage.
【００１９】図４（Ａ）および（Ｂ）は、前記板状体５
に対して一方向および他方向に付勢を加えた状態の構成
を概略的に示す説明図である。初期状態にある前記ピエ
ゾ圧電素子６ａ，６ｂのうち、ピエゾ圧電素子６ｂのみ
を伸ばすと、図４（Ａ）に実線で示すように、前記板状
体５は、変形していない状態（その下端が下方を向いた
状態）から、一方向に付勢が加えられて、その下端が図
面左側に向いた状態となる。そして、さらに、初期状態
にあった前記ピエゾ圧電素子６ａを伸ばすと、図４
（Ａ）に二点鎖線で示すように、板状体５の下端はさら
に図面左側に向いた状態となる。FIGS. 4A and 4B show the plate 5
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a configuration in a state where a bias is applied in one direction and another direction with respect to FIG. When only the piezoelectric element 6b of the piezoelectric elements 6a and 6b in the initial state is extended, as shown by a solid line in FIG. Is turned downward), the urging is applied in one direction, and the lower end is turned to the left side in the drawing. When the piezoelectric element 6a in the initial state is further extended, FIG.
As shown by a two-dot chain line in (A), the lower end of the plate-shaped body 5 is further turned to the left side in the drawing.
【００２０】一方、初期状態にある前記ピエゾ圧電素子
６ａ，６ｂのうち、ピエゾ圧電素子６ｂのみを縮ませる
と、図４（Ｂ）に実線で示すように、前記板状体５は、
変形していない状態（その下端が下方を向いた状態）か
ら、他方向に付勢が加えられて、その下端が図面右側に
曲いた状態となる。そして、さらに、初期状態にあった
前記ピエゾ圧電素子６ａを縮ませると、図４（Ｂ）に二
点鎖線で示すように、板状体５の下端はさらに図面右側
に向いた状態となる。On the other hand, when only the piezoelectric element 6b among the piezoelectric elements 6a and 6b in the initial state is contracted, as shown by a solid line in FIG.
From an undeformed state (a state in which the lower end faces downward), a bias is applied in the other direction, and the lower end is bent to the right in the drawing. Further, when the piezoelectric element 6a in the initial state is further contracted, the lower end of the plate-like body 5 is further turned to the right side in the drawing as shown by the two-dot chain line in FIG.
【００２１】なお、前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂの伸
縮は、電圧を調整することによって高速で行わせること
ができ、前記板状体５の変形も高速で行わせることがで
きるのである。The expansion and contraction of the piezoelectric elements 6a and 6b can be performed at a high speed by adjusting the voltage, and the deformation of the plate 5 can be performed at a high speed.
【００２２】上記の構成からなる分析装置Ｄを用いて試
料台１に設置された試料の分析を行うには、前記付勢手
段６によって、Ｘ線照射部２を支持した板状体５を分析
装置Ｄの前後方向（試料のＸ方向）に高速で円弧状に振
らせながら（振幅運動させながら）、保持体４を分析装
置Ｄの左右方向（試料のＹ方向）に適宜の速度で移動さ
せる。そして、このとき、前記Ｘ線照射部２からのＸ線
が試料に照射されることによって生じた二次Ｘ線を、前
記Ｘ線検出器３で検出させ、ＸＹ走査信号で同期複像す
るだけでよい。In order to analyze the sample placed on the sample table 1 by using the analyzer D having the above-described configuration, the plate 5 supporting the X-ray irradiator 2 is analyzed by the urging means 6. The holder 4 is moved at an appropriate speed in the left-right direction of the analyzer D (the Y direction of the sample) while oscillating in an arc shape at a high speed in the front-rear direction of the apparatus D (the X direction of the sample) (while performing amplitude movement). . At this time, the X-ray detector 3 detects the secondary X-rays generated by irradiating the sample with the X-rays from the X-ray irradiator 2, and forms a synchronous double image with the XY scanning signal. Is fine.
【００２３】上記の構成からなる分析装置Ｄでは、試料
の分析を、Ｘ線照射部２を試料のＸ方向に高速で振らせ
ながら試料のＹ方向へ適宜の速度で移動させることで行
うことができるのであり、これにより、分析時間の短縮
化を図ることができ、また、試料自体は静止した状態に
保たれることから、分析の高速化によって分析精度が低
下するということがなく、ひいては分析時間の短縮化を
低コストで実現することができるのである。In the analyzer D having the above structure, the analysis of the sample is performed by moving the X-ray irradiator 2 in the X direction of the sample at a high speed while moving the X-ray irradiator 2 in the Y direction of the sample at an appropriate speed. As a result, the analysis time can be shortened, and the sample itself is kept stationary, so that the analysis speed is not reduced and the analysis accuracy is not reduced. Time can be reduced at low cost.
【００２４】また、上記の構成からなる分析装置Ｄで
は、試料の分析を試料を動かすことなく静止させた状態
で行うことができるため、分析対象とする試料が、例え
ば、速く動かすと形などが崩れて支障が生じるもの（例
えば、腹部を開口した状態の小動物などの生体）や液状
のもの、重量物などであっても、その分析を高速で行う
ことが可能であり、さらに、Ｘ線検出器３の配置などを
適宜に変えることによって、側壁や天井等に設けられた
文化財など、特定の場所から動かせないものを試料とし
て分析する場合にも、その文化財などがある現地にて、
直接、そして対象とする文化財などの試料を傷つけるこ
となく分析することができ、汎用性に優れたものとな
る。Further, in the analyzer D having the above configuration, the analysis of the sample can be performed in a stationary state without moving the sample. It is possible to analyze at high speed even those that collapse and cause problems (for example, living bodies such as small animals with an open abdomen), liquids, and heavy objects. By appropriately changing the arrangement of the vessel 3 and the like, when analyzing a sample that cannot be moved from a specific place, such as a cultural property provided on a side wall or a ceiling, as a sample, in a place where the cultural property is present,
The sample can be analyzed directly and without damaging the target cultural property, etc., and it has excellent versatility.
【００２５】なお、上記の構成からなる分析装置Ｄで
は、前記付勢手段６を一対のピエゾ圧電素子６ａ，６ｂ
からなるとしているが、前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂ
のいずれか一方のみを用いるようにしてもよい。In the analyzer D having the above-described configuration, the urging means 6 is connected to the pair of piezoelectric elements 6a and 6b.
Piezo piezoelectric elements 6a, 6b
Only one of them may be used.
【００２６】また、前記上記の構成からなる分析装置Ｄ
では、Ｘ線照射部２を、分析装置Ｄの前後方向に高速で
振らせながら（振幅運動させながら）分析装置Ｄの左右
方向に適宜の速度で移動させるとしているが、このよう
な構成に限るものではなく、例えば、Ｘ線照射部２を、
分析装置Ｄの左右方向に高速で振らせながら（振幅運動
させながら）分析装置Ｄの前後方向に適宜の速度で移動
させるとしてもよい。Further, the analyzer D having the above configuration
In the above description, the X-ray irradiator 2 is moved at an appropriate speed in the left-right direction of the analyzer D while being oscillated at high speed in the front-rear direction of the analyzer D (while performing amplitude movement), but is limited to such a configuration. Instead of, for example, the X-ray irradiation unit 2
The analyzer D may be moved at an appropriate speed in the front-rear direction while being shaken at a high speed in the left-right direction (while performing amplitude movement).
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、上記の構成からな
る本発明によれば、分析時間の短縮化を、分析精度を低
下させることなく、低コストで実現することができる二
次元走査Ｘ線分析装置の提供が可能となる。As described above, according to the present invention having the above-described structure, a two-dimensional scanning X-ray can be realized at a low cost without shortening the analysis time without lowering the analysis accuracy. An analyzer can be provided.
【図１】本発明の一実施例に係る二次元走査Ｘ線分析装
置の構成を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a two-dimensional scanning X-ray analyzer according to one embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例の構成を概略的に示す説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the embodiment.
【図３】上記実施例の構成を概略的に示す部分拡大斜視
図である。FIG. 3 is a partially enlarged perspective view schematically showing the configuration of the embodiment.
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例における板
状体に対して一方向および他方向に付勢を加えた状態の
構成を概略的に示す説明図である。FIGS. 4A and 4B are explanatory views schematically showing a configuration in a state where a bias is applied to the plate-like body in one direction and another direction in the embodiment.
２…Ｘ線照射部、３…Ｘ線検出部、５…板状体、６…付
勢手段、Ｄ…二次元走査Ｘ線分析装置。2. X-ray irradiator, 3: X-ray detector, 5: plate-like body, 6: urging means, D: two-dimensional scanning X-ray analyzer.
Claims (3)
と、二次Ｘ線を検出するためのＸ線検出部とを備えた二
次元走査Ｘ線分析装置であって、前記Ｘ線照射部を、一
端部が固定された板状体の他端部によって支持させ、さ
らに、この板状体に付勢を加えて変形させるための付勢
手段を設けたことを特徴とする二次元走査Ｘ線分析装
置。1. A two-dimensional scanning X-ray analyzer, comprising: an X-ray irradiator for irradiating a sample with X-rays; and an X-ray detector for detecting secondary X-rays. The line irradiating unit is supported by the other end of the plate-like body having one end fixed, and further provided with an urging means for applying an urging force to the plate-like body to deform it. Dimensional scanning X-ray analyzer.
してそれぞれの先端が固定される一対のピエゾ圧電素子
からなり、一方のピエゾ圧電素子が、他方のピエゾ圧電
素子よりも板状体の前記一端部に近い位置においてその
先端が固定されている請求項１に記載の二次元走査Ｘ線
分析装置。2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein said biasing means comprises a pair of piezoelectric elements having respective ends fixed to both surfaces of said plate-like body, and one piezoelectric element is more plate-like than the other piezoelectric element. 2. The two-dimensional scanning X-ray analyzer according to claim 1, wherein the tip is fixed at a position near the one end of the shape.
を、板状体の変形する方向と垂直であって、かつ前記試
料の外面と平行な方向に移動可能としてある請求項１ま
たは２に記載の二次元走査Ｘ線分析装置。3. The holding body to which one end of the plate is fixed is movable in a direction perpendicular to a direction in which the plate is deformed and parallel to an outer surface of the sample. Or the two-dimensional scanning X-ray analyzer according to 2.
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|---|---|---|---|
| JP2000265466A JP4505116B2 (en) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Two-dimensional scanning X-ray analyzer |
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