JP2016161547A - X-ray fluorescence detector and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光Ｘ線検出装置、及び蛍光Ｘ線検出装置を制御する方法に関する。 The present invention relates to a fluorescent X-ray detection apparatus and a method for controlling the fluorescent X-ray detection apparatus.
蛍光Ｘ線分析装置は、石油に含まれる硫黄の定量等、物質に含まれている微量成分の定量に用いられることがある。精度良く定量を行うために、複数の試料を作成し、夫々の試料について蛍光Ｘ線分析を行い、分析結果を統計処理することがある。複数の試料の蛍光Ｘ線分析を効率的に行うために、ターンテーブルを備えた蛍光Ｘ線分析装置が用いられている。特許文献１には、ターンテーブルを備えた蛍光Ｘ線分析装置が開示されている。
The X-ray fluorescence analyzer is sometimes used for quantification of trace components contained in substances such as quantification of sulfur contained in petroleum. In order to perform quantification with high accuracy, a plurality of samples may be prepared, a fluorescent X-ray analysis may be performed on each sample, and the analysis result may be statistically processed. In order to efficiently perform fluorescent X-ray analysis of a plurality of samples, a fluorescent X-ray analyzer equipped with a turntable is used.
複数の試料は、夫々に同一形状の試料ケースに格納される。ターンテーブルは、円板状であり、円周に沿って等間隔に複数の試料ケースが保持されることにより、試料がターンテーブルに装填される。ターンテーブルが回転することで、夫々の試料が測定位置へ順次移動し、蛍光Ｘ線の測定が順次行われる。精度の良い定量のためには、蛍光Ｘ線を検出する検出部と試料との距離は一定であることが望ましい。そこで、試料へＸ線を照射する照射部と検出部とがターンテーブルの下側に配置された蛍光Ｘ線分析装置が開発されている。この蛍光Ｘ線分析装置では、照射部は、試料ケースの底へＸ線を照射し、検出部は、試料ケースの底から出てきた蛍光Ｘ線を検出する。また、この蛍光Ｘ線分析装置では、ターンテーブルが回転する際、ターンテーブルの下側に位置する部品にターンテーブル又は試料ケースが干渉して蛍光Ｘ線分析装置が破損する虞がある。そこで、この蛍光Ｘ線分析装置は、干渉が発生しない位置までターンテーブルを上昇させ、上昇した状態でターンテーブルを回転させ、蛍光Ｘ線の測定時にはターンテーブルを下降させる。 A plurality of samples are stored in sample cases having the same shape. The turntable has a disk shape, and a plurality of sample cases are held at equal intervals along the circumference, whereby a sample is loaded on the turntable. As the turntable rotates, each sample sequentially moves to the measurement position, and the measurement of the fluorescent X-rays is sequentially performed. For accurate quantification, it is desirable that the distance between the detection unit for detecting fluorescent X-rays and the sample is constant. Therefore, an X-ray fluorescence analyzer has been developed in which an irradiation unit for irradiating a sample with X-rays and a detection unit are arranged below the turntable. In this fluorescent X-ray analyzer, the irradiation unit irradiates the bottom of the sample case with X-rays, and the detection unit detects fluorescent X-rays that have come out from the bottom of the sample case. Further, in this X-ray fluorescence analyzer, when the turntable rotates, the turntable or the sample case may interfere with parts located below the turntable, and the X-ray fluorescence analyzer may be damaged. Therefore, this fluorescent X-ray analyzer raises the turntable to a position where no interference occurs, rotates the turntable in the raised state, and lowers the turntable when measuring fluorescent X-rays.
蛍光Ｘ線分析装置には、起動時に、ターンテーブルの回転位置を所定の初期位置に位置決めするものがある。ところが、起動時のターンテーブルの回転位置及び上下位置が不明であることがある。このため、起動時のターンテーブルの位置によっては、ターンテーブルを回転させたときに部品が干渉する虞がある。 Some X-ray fluorescence analyzers position a rotation position of a turntable at a predetermined initial position at startup. However, the rotational position and vertical position of the turntable at the time of activation may be unknown. For this reason, depending on the position of the turntable at the time of activation, there is a possibility that parts may interfere when the turntable is rotated.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、起動時に部品の干渉を避けるようにターンテーブルを位置決めすることができる蛍光Ｘ線検出装置及び制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluorescent X-ray detection apparatus and control method capable of positioning a turntable so as to avoid interference of components at the time of startup. It is to provide.
本発明に係る蛍光Ｘ線検出装置は、Ｘ線の照射部と、Ｘ線の検出部と、複数の試料保持部を有するターンテーブルと、該ターンテーブルを上下に移動させる上下移動部とを備え、所定の位置にいずれか一つの試料保持部が位置する状態で前記上下移動部により前記ターンテーブルが下降し、前記照射部が試料へＸ線を照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線を前記検出部で検出する蛍光Ｘ線検出装置において、前記複数の試料保持部のいずれか一つが前記所定の位置に位置しているか否かを判定する判定部と、起動時に、前記ターンテーブルの回転位置を所定の初期位置に位置決めする位置決め部とを備え、前記位置決め部は、起動時に、いずれか一つの試料保持部が前記所定の位置に位置していると前記判定部が判定した場合に、前記上下移動部に前記ターンテーブルを上昇させ、前記ターンテーブルが上昇した状態で、前記ターンテーブルの回転位置が前記初期位置になるように前記ターンテーブルを回転させることを特徴とする。 An X-ray fluorescence detection apparatus according to the present invention includes an X-ray irradiation unit, an X-ray detection unit, a turntable having a plurality of sample holding units, and a vertical movement unit that moves the turntable up and down. The turntable is lowered by the up-and-down moving unit in a state where any one sample holding unit is located at a predetermined position, the irradiation unit irradiates the sample with X-rays, and the fluorescent X-rays generated from the sample are In the fluorescent X-ray detection apparatus to be detected by the detection unit, a determination unit that determines whether any one of the plurality of sample holding units is located at the predetermined position, and a rotation position of the turntable at the time of activation A positioning unit that positions the sample holding unit at a predetermined initial position, and when the determination unit determines that any one sample holding unit is positioned at the predetermined position at the time of activation, the positioning unit Move up and down Wherein the turntable is raised, in a state where the turntable is raised, the rotational position of the turntable, characterized in that rotating the turntable so that the initial position.
本発明に係る蛍光Ｘ線検出装置は、前記位置決め部は、起動時に、いずれの試料保持部も前記所定の位置に位置していないと前記判定部が判定した場合に、前記ターンテーブルの回転位置が前記初期位置になるように前記ターンテーブルを回転させることを特徴とする。 In the fluorescent X-ray detection apparatus according to the present invention, when the determination unit determines that no sample holding unit is positioned at the predetermined position at the time of activation, the positioning unit rotates the turntable. The turntable is rotated so that is at the initial position.
本発明に係る蛍光Ｘ線検出装置は、前記ターンテーブルを回転させるステッピングモータを更に備えることを特徴とする。 The fluorescent X-ray detection apparatus according to the present invention further includes a stepping motor that rotates the turntable.
本発明に係る蛍光Ｘ線検出装置は、前記上下移動部は、前記ターンテーブルを上下に移動させるための偏心カムと、該偏心カムを回転させるモータと、前記偏心カムに対して固定された半月板とを有し、回転する前記半月板の直線状のエッジを検出することにより、前記ターンテーブルが上昇した位置又は下降した位置にあることを検出する上下位置検出部を更に備えることを特徴とする。 In the fluorescent X-ray detection apparatus according to the present invention, the vertical movement unit includes an eccentric cam for moving the turntable up and down, a motor for rotating the eccentric cam, and a half moon fixed to the eccentric cam. And a vertical position detector for detecting that the turntable is in a raised position or a lowered position by detecting a linear edge of the rotating meniscus. To do.
本発明に係る制御方法は、Ｘ線の照射部と、Ｘ線の検出部と、複数の試料保持部を有するターンテーブルと、該ターンテーブルを上下に移動させる上下移動部とを備え、所定の位置にいずれか一つの試料保持部が位置する状態で前記上下移動部により前記ターンテーブルが下降し、前記照射部が試料へＸ線を照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線を前記検出部で検出する蛍光Ｘ線検出装置を制御する方法において、前記複数の試料保持部のいずれか一つが前記所定の位置に位置しているか否かの判定を行う判定部により、起動時に、前記判定を行い、いずれか一つの試料保持部が前記所定の位置に位置していると前記判定部が判定した場合に、前記上下移動部により前記ターンテーブルを上昇させ、前記ターンテーブルが上昇した状態で、前記ターンテーブルの回転位置が前記初期位置になるように前記ターンテーブルを回転させることを特徴とする。 A control method according to the present invention includes an X-ray irradiation unit, an X-ray detection unit, a turntable having a plurality of sample holding units, and an up-and-down moving unit that moves the turntable up and down. The turntable is lowered by the up-and-down moving unit in a state where any one sample holding unit is positioned, the irradiation unit irradiates the sample with X-rays, and the fluorescent X-rays generated from the sample are detected by the detection unit. In the method of controlling a fluorescent X-ray detection device to be detected, the determination is performed at the time of activation by a determination unit that determines whether any one of the plurality of sample holding units is located at the predetermined position. When the determination unit determines that any one of the sample holding units is located at the predetermined position, the turntable is raised by the vertical movement unit, and the turntable is raised, The rotational position of the over down table which is characterized in that rotating the turntable so that the initial position.
本発明においては、蛍光Ｘ線検出装置は、複数の試料保持部を有するターンテーブルを備え、所定の位置にいずれかの試料保持部が位置するような回転位置までターンテーブルが回転し、この回転位置でターンテーブルが下降し、下降した状態で蛍光Ｘ線の検出が行われる。蛍光Ｘ線検出装置は、起動時に、いずれかの試料保持部が所定の位置にあるか否かを判定し、いずれかの試料保持部が所定の位置にある場合に、ターンテーブルを上昇させ、ターンテーブルを回転させて回転位置を所定の初期位置に位置決めする。ターンテーブルを他の部品に干渉しない位置まで一旦上昇させてから回転させることで、干渉を起こすことなくターンテーブルを位置決めすることができる。 In the present invention, the fluorescent X-ray detection apparatus includes a turntable having a plurality of sample holders, and the turntable rotates to a rotation position at which any sample holder is located at a predetermined position. The turntable is lowered at the position, and the fluorescent X-ray is detected in the lowered state. The X-ray fluorescence detector determines whether any sample holder is in a predetermined position at the time of activation, and when any sample holder is in a predetermined position, raises the turntable, The turntable is rotated to position the rotation position at a predetermined initial position. By turning the turntable to a position where it does not interfere with other parts and then rotating it, the turntable can be positioned without causing interference.
また、本発明においては、蛍光Ｘ線検出装置は、起動時に、いずれの試料保持部も所定の位置にない場合に、ターンテーブルを回転させて回転位置を初期位置に位置決めする。いずれの試料保持部も所定の位置にない場合は、既にターンテーブルが上昇した状態であるので、即座にターンテーブルを回転させることができる。 In the present invention, the X-ray fluorescence detection apparatus rotates the turntable to position the rotation position at the initial position when any sample holder is not in a predetermined position at the time of activation. If none of the sample holders are in a predetermined position, the turntable has already been raised, so that the turntable can be immediately rotated.
また、本発明においては、ステッピングモータによりターンテーブルを回転させる。このため、ターンテーブルの回転位置の位置決め制度が高くなり、回転に必要な時間が短縮される。 In the present invention, the turntable is rotated by the stepping motor. For this reason, the positioning system of the rotational position of the turntable is increased, and the time required for the rotation is shortened.
また、本発明においては、蛍光Ｘ線検出装置は、ターンテーブルを上下移動させるための偏心カムと、偏心カムに固定された半月板を備えている。また、蛍光Ｘ線検出装置は、ターンテーブルが上昇した位置にある場合、及びターンテーブルが下降した位置にある場合に半月板の直線状のエッジを検出する上下位置検出部を備えている。上下位置検出部により、ターンテーブルが上昇した状態及び下降した状態を検出することができる。 In the present invention, the X-ray fluorescence detection apparatus includes an eccentric cam for moving the turntable up and down, and a meniscus fixed to the eccentric cam. Further, the X-ray fluorescence detection apparatus includes a vertical position detection unit that detects a straight edge of the meniscus when the turntable is in the raised position and when the turntable is in the lowered position. The up / down position detection unit can detect a state where the turntable is raised and a state where the turntable is lowered.
本発明にあっては、蛍光Ｘ線検出装置は、起動時にターンテーブルを素早く安全に初期位置に位置決めすることができる等、優れた効果を奏する。 In the present invention, the X-ray fluorescence detection device has excellent effects such as being able to quickly and safely position the turntable at the initial position at the time of activation.
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、蛍光Ｘ線分析装置を示す斜視図である。蛍光Ｘ線分析装置は、本発明の蛍光Ｘ線検出装置に相当する。蛍光Ｘ線分析装置は、ターンテーブル１と、開閉可能な蓋３１とを備えている。蓋３１は、蛍光Ｘ線分析を行う際には閉鎖され、ターンテーブル１を覆う。ターンテーブル１は、回転可能な円板であり、円周に沿って等間隔に同一形状の複数の孔１１が形成されている。夫々の孔１１は円状であり、カップ状の試料ケース２が上から挿入されるようになっている。試料ケース２は、分析対象の試料を格納することができ、孔１１に挿入固定される。孔１１に試料ケース２が挿入固定されることにより、試料がターンテーブル１に装填される。孔１１は本発明における試料保持部に相当する。図中には、ターンテーブル１に八個の孔１１が設けられており、一つの孔１１に試料ケース２が挿入された状態を示している。ターンテーブル１が回転することにより、各孔１１の位置は変化し、試料の位置が変化する。蛍光Ｘ線分析装置は、試料が所定の測定位置にある状態で蛍光Ｘ線の測定を行う。蛍光Ｘ線分析装置は、蛍光Ｘ線の測定時に試料を検出するための試料センサ３２を備えている。例えば、試料センサ３２は、試料ケース２へ光を照射して反射光を検出する構成であり、反射光を検出した場合に試料ケース２を検出したとする。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a perspective view showing a fluorescent X-ray analyzer. The X-ray fluorescence analyzer corresponds to the X-ray fluorescence detector of the present invention. The X-ray fluorescence analyzer includes a
図２は、蛍光Ｘ線分析装置の電気的構成を示すブロック図である。蛍光Ｘ線分析装置は、Ｘ線を試料へ照射する照射部３８と、Ｘ線の照射によって試料から発生する蛍光Ｘ線を検出する検出部３７とを備えている。例えば、照射部３８はＸ線管であり、検出部３７は半導体検出器である。検出部３７は、検出した蛍光Ｘ線のエネルギーに比例した信号を出力する。検出部３７には、出力した信号を処理する信号処理部３６が接続されている。信号処理部３６は、検出部３７が出力した各値の信号をカウントし、蛍光Ｘ線のエネルギーとカウント数との関係を表したスペクトルを生成する処理を行う。信号処理部３６及び照射部３８は、蛍光Ｘ線分析装置全体を制御する制御部３５に接続されている。制御部３５は、信号処理部３６及び照射部３８の動作を制御する。蛍光Ｘ線分析装置は、蛍光Ｘ線分析に必要な情報又は蛍光Ｘ線分析の結果を表示する表示部３３と、使用者からの操作を受け付ける操作部３４とを備えている。表示部３３及び操作部３４は制御部３５に接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the fluorescent X-ray analyzer. The X-ray fluorescence analyzer includes an
蛍光Ｘ線分析により試料中の成分を精度良く定量するためには、照射部３８から試料までの距離と試料から検出部３７までの距離とは、測定の都度一定であることが必要である。試料の上からＸ線の照射及び蛍光Ｘ線の検出を行った場合は、試料の量によって距離が変動する。そこで、蛍光Ｘ線分析装置は、試料の下からＸ線の照射及び蛍光Ｘ線の検出を行うようになっている。図３は、蛍光Ｘ線を検出する様子を示す模式図である。図中には、試料ケース２に液体状の試料２１が格納されている例を示している。照射部３８及び検出部３７はターンテーブル１の下側に配置されている。照射部３８は、ターンテーブル１の孔１１に挿入固定された試料ケース２の底へＸ線を照射し、Ｘ線は試料ケース２の底を透過して試料２１に照射される。図中にはＸ線を実線矢印で示している。Ｘ線を照射された試料２１では、蛍光Ｘ線が発生する。発生した蛍光Ｘ線は、試料ケース２１の底を透過し、試料ケース２１の底から出射し、検出部３７で検出される。図中には蛍光Ｘ線を破線矢印で示している。このように、試料の下からＸ線の照射及び蛍光Ｘ線の検出を行うことで、試料の量によって照射部３８から試料までの距離及び試料から検出部３７までの距離が変動することなく、Ｘ線の照射効率及び蛍光Ｘ線の検出効率が一定となる。
In order to accurately quantify the components in the sample by fluorescent X-ray analysis, it is necessary that the distance from the
また、精度良い定量のためには、照射部３８から試料までの距離及び試料から検出部３７までの距離は、可及的に短いことが望ましい。距離を短くするためには、ターンテーブル１を照射部３８及び検出器３７に近づける必要がある。しかしながら、ターンテーブル１を照射部３８及び検出器３７に近づけた状態でターンテーブル１が回転した場合は、ターンテーブル１又は試料ケース２が他の部品に干渉し、蛍光Ｘ線分析装置が破損する虞がある。そこで、ターンテーブル１は、上下に移動が可能となっている。ターンテーブル１は、干渉が発生しない位置まで上昇し、上昇した状態で回転する。蛍光Ｘ線の測定時には、ターンテーブル１は下降する。
In addition, for accurate quantification, it is desirable that the distance from the
蛍光Ｘ線分析装置は、ターンテーブル１を上下に移動させるためのモータ４１と、ターンテーブル１の上下方向の位置を検出するための上下位置センサ４２とを備えている。モータ４１及び上下位置センサ４２は制御部３５に接続されている。図４は、ターンテーブル１を上下に移動させるための機構を示す模式図である。モータ４１には、直接に又はギアを介して偏心カム４３が連結されている。偏心カム４３は、回転軸４３１の位置が偏心しており、モータ４１によって回転される。偏心カム４３の上側には、シーソ４５の一端が接触している。偏心カム４３の回転に応じて、シーソ４５の一端は上下する。シーソ４５は、軸４５１を支点にして揺動する。シーソ４５の他端は、ターンテーブル１に連結した連結部４５２になっている。偏心カム４３の回転に応じてシーソ４５の一端が上下した場合に、連結部４５２も上下し、連結部４５２に連結したターンテーブル１が上下に移動する。
The X-ray fluorescence analyzer includes a
偏心カム４３には、半月板４４が固定されている。偏心カム４３が回転するとともに、半月板４４も回転する。モータ４１、偏心カム４３及び半月板４４は、本発明における上下移動部に相当する。上下位置センサ４２は、発光部及び受光部を含む光センサであり、図４中に破線で示したように、発光部及び受光部の間を半月板４４が移動するような位置に配置されている。半月板４４の回転位置によっては、発光部及び受光部の間に半月板４４が存在し、受光ができなくなる場合と、発光部及び受光部の間に半月板４４が無く、受光が可能な場合とがある。半月板４４の直線状のエッジが発光部及び受光部の間を通る場合は、受光可能な状態から受光できない状態へ又は受光できない状態から受光可能な状態へ変化し、上下位置センサ４２は半月板４４の直線状のエッジを検出することができる。半月板４４及び上下位置センサ４２は、偏心カム４３の回転によりターンテーブル１が最高点に達した場合及び最低点に達した場合に半月板４４の直線状のエッジが検出されるような位置に配置されている。例えば、偏心カム４３及び半月板４４は図４中で時計回りに回転し、ターンテーブル１が最高点に達した場合に、上下位置センサ４２は受光可能な状態から受光できない状態へ変化し、ターンテーブル１が最低点に達した場合に、上下位置センサ４２は受光できない状態から受光可能な状態へ変化する。このように、一つの上下位置センサ４２でターンテーブル１が上昇した状態と下降した状態とを検出することができ、簡単な構成でターンテーブル１の上下移動を制御することができる。上下位置センサ４２は、本発明における上下位置検出部に相当する。なお、上下位置センサ４２は、光センサ以外のセンサであってもよく、例えばメカニカルスイッチであってもよい。
A
図２に示すように、蛍光Ｘ線分析装置は、ステッピングモータ５１を備えている。ステッピングモータ５１は、ギアを介してターンテーブル１に連結されており、ターンテーブル１を回転させる。ステッピングモータ５１は、制御部３５に接続されている。蛍光Ｘ線分析装置は、ターンテーブル１の回転位置が所定の初期位置にあるか否かを判定するための初期位置センサ５２と、ターンテーブル１の孔１１のいずれかが所定の測定位置にあるか否かを判定するための測定位置センサ５３とを備えている。初期位置センサ５２及び測定位置センサ５３は制御部３５に接続されている。更に、蛍光Ｘ線分析装置は、ターンテーブル１の回転位置を検出するために必要なエンコーダを備えている。
As shown in FIG. 2, the X-ray fluorescence analyzer includes a stepping
図５は、エンコーダ５４を示す平面図である。エンコーダ５４は、円板であり、ターンテーブル１よりも下側に配置されている。エンコーダ５４は、ターンテーブル１の回転軸に連結されており、ターンテーブル１の回転に伴って同軸で回転する。エンコーダ５４には、円周に沿って等間隔に複数のスリット５６が設けられている。スリット５６の数は、ターンテーブル１の孔１１の数と同数である。各スリット５６は、エンコーダ５４を貫通している。測定位置センサ５３は、光センサであり、図５に破線で示すように、スリット５６を検出することができる位置に配置されている。例えば、測定位置センサ５３は、エンコーダ５４へ光を照射して反射光を検出する構成であり、照射した光がスリット５６を通過して反射光を検出できない場合にスリット５６を検出したとする。また例えば、測定位置センサ５３は、エンコーダ５４を挟んで配置された発光部及び受光部を含み、発光部からの光を受光部で受光した場合にスリット５６を検出したとする。測定位置センサ５３及び複数のスリット５６は、ターンテーブル１のいずれか一つの孔１１が所定の測定値位置にある場合に測定位置センサ５３がいずれか一つのスリット５６を検出するような位置に配置されている。ターンテーブル１が回転し、夫々の孔１１が測定位置に位置する都度、測定位置センサ５３はスリット５６を検出する。
FIG. 5 is a plan view showing the
また、エンコーダ５４には、中心からの距離がスリット５６とは異なる位置に、一つのスリット５５が設けられている。スリット５５は、エンコーダ５４を貫通している。初期位置センサ５２は、光センサであり、図５に破線で示すように、スリット５５を検出することができる位置に配置されている。初期位置センサ５２の構成は測定位置センサ５３と同様である。初期位置センサ５２及びスリット５５は、ターンテーブル１の回転位置が所定の初期位置にある場合に初期位置センサ５２がスリット５５を検出するような位置に配置されている。蛍光Ｘ線分析装置は、ターンテーブル１の特定の孔１１が測定位置にあるようなターンテーブル１の回転位置を初期位置としている。図１は、ターンテーブル１の回転位置が初期位置にある状態を示しており、番号１を付された孔１１が測定位置にあるようなターンテーブル１の回転位置を初期位置としている。
The
蛍光Ｘ線分析装置は、急に電源が停止した後に再起動する場合等、起動した際に、ターンテーブル１の回転位置を初期位置に位置決めする処理を行う。図６は、起動時に蛍光Ｘ線分析装置が実行する位置決めの処理を示すフローチャートである。蛍光Ｘ線分析装置が起動した後、制御部３５は、初期位置センサ５２の検出結果に基づいて、ターンテーブル１の回転位置が初期位置にあるか否かを判定する（Ｓ１１）。Ｓ１１では、初期位置センサ５２はスリット５５の検出結果を示す信号を制御部３５へ入力し、制御部３５は、初期位置センサ５２がスリット５５を検出した場合にターンテーブル１の回転位置が初期位置にあると判定し、初期位置センサ５２がスリット５５を検出していない場合にターンテーブル１の回転位置は初期位置ではないと判定する。ターンテーブル１の回転位置が初期位置にある場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部３５は位置決めの処理を終了する。
The X-ray fluorescence analyzer performs a process of positioning the rotational position of the
ターンテーブル１の回転位置が初期位置ではない場合は（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部３５は、測定位置センサ５３の検出結果に基づいて、ターンテーブル１のいずれかの孔１１が測定位置にあるか否かを判定する（Ｓ１２）。Ｓ１１では、測定位置センサ５３はスリット５６の検出結果を示す信号を制御部３５へ入力し、制御部３５は、測定位置センサ５３がスリット５６を検出した場合にいずれかの孔１１が測定位置にあると判定し、測定位置センサ５３がスリット５６を検出していない場合にいずれの孔１１も測定位置にないと判定する。測定位置センサ５３及び制御部３５によるＳ１２の処理は、本発明における判定部に相当する。いずれかの孔１１が測定位置にある場合は（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部３５は、モータ４１を動作させてターンテーブル１を上昇させる（Ｓ１３）。図４を用いて説明したように、蛍光Ｘ線分析装置は回転する半月板４４の直線状のエッジを検出することでターンテーブル１の上下位置を判定しているので、起動時にはターンテーブル１の上下位置を判定することができない。ターンテーブル１のいずれかの孔１１が測定位置にある場合は、蛍光Ｘ線測定のためにターンテーブル１が下降している可能性があり、このままターンテーブル１が回転すると他の部品に干渉する虞がある。そこで、制御部３５は、ターンテーブル１を回転させる前にＳ１３でターンテーブル１を上昇させる。ターンテーブル１が最高点に達した場合、上下位置センサ４２は半月板４４の直線状のエッジを検出する。上下位置センサ４２は検出結果を示す信号を制御部３５へ入力し、制御部３５は、上下位置センサ４２が半月板４４の直線状のエッジを検出した場合に、モータ４１を制御して、ターンテーブル１の上昇を停止させる。なお、Ｓ１３の処理が実行される前の時点でターンテーブル１が既に上昇している状態であっても、制御部３５は、ターンテーブル１が既に上昇していることを検出することはできない。このため、ターンテーブル１が既に上昇している状態であっても、Ｓ１３では、制御部３５は、ターンテーブル１を上昇させる処理を行う。
When the rotational position of the
Ｓ１３が終了した場合、又はＳ１２でいずれの孔１１も測定位置にない場合は（Ｓ１２：ＮＯ）、制御部３５は、ステッピングモータ５１を動作させて、初期位置までターンテーブル１を回転させる（Ｓ１４）。いずれの孔１１も測定位置にない状態は、ターンテーブル１はいずれかの孔１１が測定位置にある回転位置から回転した状態であり、ターンテーブル１は上昇した状態である。このため、ターンテーブル１を回転させても他の部品に干渉することは無い。そこで、いずれの孔１１も測定位置にない場合は、制御部３５は、即座にターンテーブル１を回転させる。初期位置センサ５２はスリット５５の検出結果を示す信号を制御部３５へ入力し、制御部３５は、初期位置センサ５２がスリット５５を検出した場合に、ステッピングモータ５１を制御して、ターンテーブル１の回転を停止させる。Ｓ１４が終了した後は、制御部３５は、位置決めの処理を終了する。位置決めの処理を実行する制御部３５は、本発明における位置決め部に相当する。蛍光Ｘ線分析装置は、回転する半月板４４の直線状のエッジを上下位置センサ４２で検出することでターンテーブル１の上下位置を判定しているので、半月板４４が回転していない起動時には、ターンテーブル１の上下位置を判定することができない。ターンテーブル１の上下位置が不明な状態でも、ターンテーブル１を安全にしかも可及的に素早く初期位置に位置決めするために、蛍光Ｘ線分析装置はＳ１〜Ｓ１４の処理を実行する必要がある。
When S13 is completed, or when none of the
蛍光Ｘ線分析装置は、起動し、位置決めの処理を行った後、蛍光Ｘ線分析を実行する。使用者は、試料を格納した試料ケース２を各孔１１に挿入固定し、蓋３１を閉鎖し、分析対象の成分の指定等、分析に必要な情報を操作部３４を操作して入力し、操作部３４を操作して分析開始の指示を入力する。図７は、蛍光Ｘ線分析装置が実行する蛍光Ｘ線分析の処理の手順を示すフローチャートである。制御部３５は、自然数の変数であるカウント数ｉを１に初期化する（Ｓ２１）。制御部３５は、カウント数を記憶する。制御部３５は、次に、モータ４１を動作させてターンテーブル１を下降させる（Ｓ２２）。ターンテーブル１が最低点に達した場合、上下位置センサ４２は半月板４４の直線状のエッジを検出する。制御部３５は、上下位置センサ４２が半月板４４の直線状のエッジを検出した場合に、モータ４１を制御して、ターンテーブル１の下降を停止させる。制御部３５は、次に、試料センサ３２の検出結果に基づいて、測定すべき試料があるか否かを判定する（Ｓ２３）。Ｓ２３では、試料センサ３２は試料ケース２の検出結果を示す信号を制御部３５へ入力し、制御部３５は、試料センサ３２が試料ケース２を検出した場合に試料があると判定し、試料センサ３２が試料ケース２を検出していない場合に試料が無いと判定する。
The X-ray fluorescence analyzer is activated, performs positioning processing, and then executes X-ray fluorescence analysis. The user inserts and fixes the
測定すべき試料がある場合に（Ｓ２３：ＹＥＳ）、制御部３５は、蛍光Ｘ線測定を行う（Ｓ２４）。Ｓ２４では、制御部３５は、照射部３８にＸ線を照射させ、検出部３７は蛍光Ｘ線を検出し、信号処理部３６は蛍光Ｘ線のスペクトルを生成する。信号処理部３６は、蛍光Ｘ線のスペクトルを示すデータを記憶する。Ｓ２３で測定すべき試料が無い場合（Ｓ２３：ＮＯ）、又はＳ２４が終了した後は、制御部３５は、モータ４１を動作させてターンテーブル１を上昇させる（Ｓ２５）。ここで、ターンテーブル１に設けられている孔１１の数をＮとする。例えば、Ｎ＝８であり、Ｎの値は制御部３５に予め記憶されている。制御部３５は、次に、カウント数ｉがＮであるか否かを判定する（Ｓ２６）。ｉ＝Ｎではない場合は（Ｓ２６：ＮＯ）、制御部３５は、ステッピングモータ５１を動作させて、次の孔１１が測定位置に位置するような回転位置までターンテーブル１を回転させる（Ｓ２７）。測定位置センサ５３はスリット５６の検出結果を示す信号を制御部３５へ入力し、制御部３５は、測定位置センサ５３がスリット５６を検出した場合に、ステッピングモータ５１を制御して、ターンテーブル１の回転を停止させる。制御部３５は、次に、カウント数ｉをインクリメントし（Ｓ２８）、処理をＳ２２へ戻す。
When there is a sample to be measured (S23: YES), the
Ｓ２６でｉ＝Ｎである場合は（Ｓ２６：ＹＥＳ）、制御部３５は、記憶した複数の蛍光Ｘ線のスペクトルを示すデータに基づいて、蛍光Ｘ線の測定結果を分析する（Ｓ２９）。例えば、制御部３５は、各試料について得られた蛍光Ｘ線のスペクトルに含まれる特定のピークの強度から、各試料に含まれる特定の成分の量を計算し、複数の試料に含まれる特定の成分の量の平均値を計算する。制御部３５は、試料に含まれる特定の成分の濃度を計算してもよい。具体的には、試料が石油である場合に、試料に含まれる硫黄の濃度が計算される。また、制御部３５は、平均値の計算以外の統計処理を行ってもよい。制御部３５は、分析結果を表示部３３に表示し（Ｓ３０）、処理を終了する。なお、蛍光Ｘ線分析装置は、分析結果を示すデータを出力する機能を備えていてもよい。
When i = N in S26 (S26: YES), the
以上詳述した如く、本実施形態においては、蛍光Ｘ線分析装置は、起動時に、ターンテーブル１のいずれかの孔１１が測定位置にあるか否かを判定し、いずれかの孔１１が測定位置にある場合に、ターンテーブル１を上昇させ、ターンテーブル１を回転させて回転位置を初期位置に位置決めする。ターンテーブル１を他の部品に干渉しない位置まで一旦上昇させてから回転させることで、干渉を起こすことなく、安全にターンテーブル１を位置決めすることができる。また、蛍光Ｘ線分析装置は、いずれの孔１１も測定位置にない場合に、ターンテーブル１を回転させて回転位置を初期位置に位置決めする。いずれの孔１１も測定位置にない場合は、既にターンテーブル１が上昇した状態であるので、即座にターンテーブル１を回転させることで、安全に素早くターンテーブル１を位置決めすることができる。起動時にターンテーブル１の回転位置を初期位置に位置決めするので、使用者は、ターンテーブル１を調整する必要が無く、蛍光Ｘ線分析装置を起動させるだけで常に同じ状態で使用することができる。
As described above in detail, in the present embodiment, the X-ray fluorescence analyzer determines whether any
また、蛍光Ｘ線分析装置は、ステッピングモータ５１によりターンテーブル１を回転させるので、ターンテーブル１の回転位置の位置決め制度が高くなり、回転に必要な時間が短縮される。回転に必要な時間が短縮されることにより、蛍光Ｘ線分析に必要な時間が短縮される。また、ステッピングモータ５１は、回転角度を精度良く制御することができるので、ターンテーブル１の回転位置を精度良く制御することができる。このため、エンコーダ５４を用いてターンテーブル１の回転位置を高精度に検出する必要性は低い。従って、エンコーダ５４の精度を低くしてエンコーダ５４のコストを低減させることが可能となる。
Moreover, since the fluorescent X-ray analyzer rotates the
なお、本実施形態に示した上下移動部の構成は一例であり、上下移動部は、図４に示した機構以外の機構でターンテーブル１を上下移動させる構成であってもよい。また、本実施形態においては、蛍光Ｘ線分析を一つの蛍光Ｘ線分析装置で行う形態を示したが、本発明の蛍光Ｘ線検出装置は、蛍光Ｘ線のスペクトルの測定までを行う形態であってもよい。以降の分析は、他の装置又は使用者によって行われる。また、本実施の形態においては、ステッピングモータ５１を用いてターンテーブル１を回転させる形態を示したが、本発明の蛍光Ｘ線検出装置は、ＤＣ（direct current）モータを用いてターンテーブル１を回転させる形態であってもよい。
In addition, the structure of the up-and-down moving part shown to this embodiment is an example, and the structure to which the up-and-down moving part moves the
１ ターンテーブル
１１ 孔（試料保持部）
２ 試料ケース
２１ 試料
３５ 制御部
３７ 検出部
３８ 照射部
４１ モータ
４２ 上下位置センサ（上下位置検出部）
４３ 偏心カム
４４ 半月板
５１ ステッピングモータ
５２ 初期位置センサ
５３ 測定位置センサ
５４ エンコーダ
1
2
43
Claims (5)
前記複数の試料保持部のいずれか一つが前記所定の位置に位置しているか否かを判定する判定部と、
起動時に、前記ターンテーブルの回転位置を所定の初期位置に位置決めする位置決め部とを備え、
前記位置決め部は、
起動時に、いずれか一つの試料保持部が前記所定の位置に位置していると前記判定部が判定した場合に、前記上下移動部に前記ターンテーブルを上昇させ、前記ターンテーブルが上昇した状態で、前記ターンテーブルの回転位置が前記初期位置になるように前記ターンテーブルを回転させること
を特徴とする蛍光Ｘ線検出装置。 An X-ray irradiation unit, an X-ray detection unit, a turntable having a plurality of sample holding units, and a vertical movement unit for moving the turntable up and down, and holding any one sample at a predetermined position In the fluorescent X-ray detection apparatus in which the turntable is lowered by the up-and-down moving unit in a state where the unit is positioned, the irradiation unit irradiates the sample with X-rays, and the detection unit detects fluorescent X-rays generated from the sample ,
A determination unit for determining whether any one of the plurality of sample holding units is located at the predetermined position;
A positioning unit that positions the rotational position of the turntable at a predetermined initial position at the time of startup;
The positioning part is
When the determination unit determines that any one sample holding unit is located at the predetermined position at the time of activation, the turntable is raised to the vertical movement unit, and the turntable is raised The X-ray fluorescence detection apparatus, wherein the turntable is rotated so that the rotation position of the turntable becomes the initial position.
起動時に、いずれの試料保持部も前記所定の位置に位置していないと前記判定部が判定した場合に、前記ターンテーブルの回転位置が前記初期位置になるように前記ターンテーブルを回転させること
を特徴とする請求項１に記載の蛍光Ｘ線検出装置。 The positioning part is
When the determination unit determines that no sample holding unit is located at the predetermined position at the time of activation, the turntable is rotated so that the rotation position of the turntable becomes the initial position. The fluorescent X-ray detection apparatus according to claim 1, wherein
を特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光Ｘ線検出装置。 The fluorescent X-ray detection apparatus according to claim 1, further comprising a stepping motor that rotates the turntable.
前記ターンテーブルを上下に移動させるための偏心カムと、
該偏心カムを回転させるモータと、
前記偏心カムに対して固定された半月板とを有し、
回転する前記半月板の直線状のエッジを検出することにより、前記ターンテーブルが上昇した位置又は下降した位置にあることを検出する上下位置検出部を更に備えること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の蛍光Ｘ線検出装置。 The up-and-down moving unit is
An eccentric cam for moving the turntable up and down;
A motor for rotating the eccentric cam;
A meniscus fixed to the eccentric cam;
4. A vertical position detector for detecting that the turntable is in a raised position or a lowered position by detecting a linear edge of the rotating meniscus. The fluorescent X-ray detection apparatus according to any one of the above.
前記複数の試料保持部のいずれか一つが前記所定の位置に位置しているか否かの判定を行う判定部により、起動時に、前記判定を行い、
いずれか一つの試料保持部が前記所定の位置に位置していると前記判定部が判定した場合に、前記上下移動部により前記ターンテーブルを上昇させ、
前記ターンテーブルが上昇した状態で、前記ターンテーブルの回転位置が前記初期位置になるように前記ターンテーブルを回転させること
を特徴とする制御方法。
An X-ray irradiation unit, an X-ray detection unit, a turntable having a plurality of sample holding units, and a vertical movement unit for moving the turntable up and down, and holding any one sample at a predetermined position A fluorescent X-ray detection device for detecting the fluorescent X-rays generated from the sample by the detection unit, wherein the turntable is lowered by the vertical movement unit in a state where the unit is positioned, the irradiation unit irradiates the sample with X-rays In the method of controlling
The determination unit that determines whether any one of the plurality of sample holding units is located at the predetermined position, performs the determination at the time of activation,
When the determination unit determines that any one sample holding unit is located at the predetermined position, the turntable is raised by the vertical movement unit,
A control method, comprising: rotating the turntable so that a rotation position of the turntable becomes the initial position when the turntable is raised.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015043760A JP2016161547A (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | X-ray fluorescence detector and control method |
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|---|---|
| JP2016161547A true JP2016161547A (en) | 2016-09-05 |
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| JP (1) | JP2016161547A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106950238A (en) * | 2017-05-26 | 2017-07-14 | 广东省粮食科学研究所 | A kind of Fast nondestructive evaluation and the method for filtering out low cadmium rice or brown rice simultaneously |
| CN109490348A (en) * | 2019-01-21 | 2019-03-19 | 长沙开元仪器有限公司 | XRF detector and standard specimen calibrating installation for XRF detector |
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2015
- 2015-03-05 JP JP2015043760A patent/JP2016161547A/en active Pending
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