JP2002071586A - 二次元走査ｘ線分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 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
た二次元走査Ｘ線分析装置Ｄであって、前記Ｘ線照射部
２を、一端部が固定された板状体５の他端部によって支
持させ、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を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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）。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】上記実施例の構成を概略的に示す説明図であ
る。

【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。

【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。

【符号の説明】

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。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   手段を設けたことを特徴とする二次元走査Ｘ線分析装
   置。
2. 【請求項２】 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請求項１に記載の二次元走査Ｘ線
   分析装置。
3. 【請求項３】 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請求項１ま
   たは２に記載の二次元走査Ｘ線分析装置。