JP3843601B2 - 蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は複数種の波長のＸ線を励起Ｘ線として使用し得るようにした蛍光Ｘ線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光Ｘ線分析ではバックグラウンド低減のため、試料を照射する励起用Ｘ線（１次Ｘ線）をＸ線分光器を通して単色化することが行われている。この場合単色化されたＸ線の波長は試料中の検出しようとする元素の特性Ｘ線波長或いはそれに近い波長に選定されるから、検出しようとする元素が複数あるときは、１次Ｘ線用分光器が一つしかないときはそれら複数の元素の同時検出定量ができず、分析に時間がかゝる。そこで同時に複数種の波長の１次Ｘ線を照射できる蛍光Ｘ線分析装置が用いられている。
【０００３】
上述した同時に複数種の波長の１次Ｘ線を試料に照射できる従来の蛍光Ｘ線分析装置は、各波長毎にＸ線管とＸ線分光器を備え、使用したい一乃至複数のＸ線波長に応じて対応するＸ線管の電源をオン，オフしたり、或いはＸ線管毎のシャッターを開閉することで波長の選択切換えを行なう構成であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来装置は次のような問題があった。
複数のＸ線管と複数のＸ線分光器を用いるから装置が大型となり高価となる。
使用するＸ線波長の切換え手段が電源のオン，オフであってもシャッターの開閉であっても装置を複雑化するものであり、装置価格を押上げる。また切換えに時間がかゝる。
本発明は複数種の波長の１次Ｘ線を用い得る蛍光Ｘ線分析装置の上述したような問題を解消しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、一つのＸ線管と、そのＸ線発生点と試料が置かれる場所の一つの点とを結ぶ直線の周りに配置され、上記Ｘ線発生点をＸ線の入射点とし、上記試料が置かれる場所の一つの点をＸ線の収束点とする複数種のＸ線分光器と、前記Ｘ線の入射点と前記複数種のＸ線分光器の分光結晶との間に配置された複数組のスリット穴を有する入射側スリットと、前記複数種のＸ線分光器の分光結晶と前記Ｘ線の収束点との間に配置された複数組のスリット穴を有する出射側スリットよりなる蛍光Ｘ線分析装置において、前記複数種のＸ線分光器によって単色化される複数種の波長のＸ線を同時に、あるいは、選択して試料に照射するために、前記入射側スリットのスリット穴と前記出射側スリットのスリット穴の組み合わせを切り替える手段を備えることを特徴とする。また、入射側スリットおよび出射側スリットは、各々、一枚のスリット板上に複数組のスリット穴を有し、前記入射側スリットのスリット穴と前記出射側スリットのスリット穴の組み合わせをスリットの移動によって切り替えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態の一つを示す。この実施形態は三種類の１次Ｘ線を取出し使用できる構成である。図で１がＸ線管、２が試料、３がＸ線検出手段で試料から放射される蛍光Ｘ線を検出する。Ｘ線管のターゲット１ｔのＰ点は励起用電子線の焦点で、１次Ｘ線の放射点である。Ｑ点は試料分析位置で、こゝに試料２の分析点を位置させる。Ｐ点とＱ点を結ぶ直線Ａの周りに６個の分光結晶５１〜５６が配置されている（５２，５３，５５，５６の４個は図では見えていない）。各分光結晶は湾曲結晶で夫々がＰ点Ｑ点を通る夫々のローランド円上に配置されて、Ｐ点をＸ線入射点、Ｑ点をＸ線収束点とするＸ線分光器を構成している。これらの分光器は２個一組で一波長のＸ線を取出すようになっている。４はＸ線入射スリット板、６はＸ線出射スリット板である。
【０００７】
図２ＡはＸ線入射スリット板の正面図である。スリット板４は図１で紙面に垂直の方向に摺動可能であり，２組のスリット孔４１〜４６と４７が設けられている。スリット孔４１〜４６はＣ点を中心として相互の角間隔６０°に配置され、中心から各スリット孔までの距離は夫々のスリット孔と対応する分光結晶の種類と出射すべきＸ線の波長とから決まる値に設定されている。スリット板４はＣ点を図１の中心線Ａが通る位置と、スリット孔４７の中心をＡが通る位置の２位置を採ることができるようになっている。
図２Ｂはスリット板６の正面図である。スリット板６も図１で紙面に垂直の方向に摺動可能になっている。スリット板６には５組のスリット孔が設けられている。第１の組は分光結晶５１〜５６に対応する全部のスリット孔６１〜６６よりなり、第２の組は第１組のスリット孔６３と６４に相当するスリット孔６３ａと６４ａを有し、第３の組は同じく６５ａ，６６ａの二つのスリット孔を有し、第４の組は６１ａと６２ａの二つのスリット孔を有し、第５の組は中央の一組の孔６７のみを有する。スリット板６の各組のスリット孔は夫々点Ｄ1 〜Ｄ5 を中心にして配置されている。各組のスリット孔６１〜６６で同じ孔番のものは夫々の組の中心から同じ距離にあり、その距離はスリット板４の対応するスリット孔４１〜４６と夫々対応する分光結晶５１〜５６とで目的の波長のＸ線を取出す分光器を構成するように設定してある。
【０００８】
スリット板４をＣ点が図１の中心線Ａ上に位置するように設定し、図２Ｂのスリット板６の第１の組のスリット孔の中心Ｄ1 が図１の中心線Ａ上に位置するようにすると、３種類の波長のＸ線が同時に試料上のＱ点を照射する。またスリット板４を上述位置のまゝにして例えばスリット板６のＤ3 点を図１の中心線Ａ上に位置させれば分光結晶５５と５６により選択された一つの波長のＸ線だけが試料を照射することになる。スリット板４のスリット孔４７とスリット板６の第５組のスリット孔６７を図１の中心線Ａ上に位置させると、試料をＸ線管１から放射される全波長のＸ線で照射することができる。また同様にして図２Ｃのスリット板を用いると、３個一組のスリット二組とスリット孔６７の３種の選択切替えが出来る。従って複数のＸ線管を一々点滅して照射Ｘ線を選択或いは切換えると云った構造上、操作上の複雑さがない。
【０００９】
Ｘ線検出手段は任意の型のものが本発明に適用できる。分光結晶を用いた波長走査可能のもの、比例係数管のような波長選択機能を持ったもの或いは全波長Ｘ線を検出可能な計数管等である。上例のように複数種の波長の１次Ｘ線を同時照射し得る場合、複数の比例計数管を夫々検出したいＸ線波長に合わせて窓を設定しておくことにより複数の元素の同時検出定量が可能である。
【００１０】
Ｘ線管１のターゲットは連続Ｘ線の他にその中に含まれる元素の特性Ｘ線を放射している。スリット板４，分光結晶５１〜５６およびスリット板６で構成される各Ｘ線分光器はそれらの配置および分光結晶の種類によってこれらの特性Ｘ線の波長に合わせてあって、これらの特性Ｘ線波長のＸ線を選んで試料に照射させる。他の一例を用いて説明すると、ターゲットがＲｈであって、ＲｈＫα，ＲｈＬα線が放射され、ＲｈＫαに対応して分光結晶５１〜５３としてＬｉＦの（２００）面を用い、ＲｈＬαに対して分光結晶５４〜５６にＴＡＰが用いられる。この選択によって試料にはＲｈＬαとＲｈＫαの両線が照射される。この組合せは３個の分光結晶が一Ｘ線波長に対応し、二種の波長のＸ線を取出せるが、６個の分光結晶の各々を全部異なる波長のＸ線を取出す構成とするよりも一つの波長のＸ線強度を高めることができる。例えば２個一組なら２倍、３個一組なら３倍と言うようにＸ線強度が高まる。このように１次Ｘ線を２波長とするときはスリット板６は図２Ｃに示すように二組のスリット孔を有するものとすればよい。
【００１１】
上述したようにＲｈのＬα線，Ｋα線を用いると図３に示す特性Ｘ線のスペクトルから判るように試料中のＳ，Ｐｂ等のＳＫα線，ＰｂＬβ線を試料からの蛍光Ｘ線として検出することができる。
上述した所は１次Ｘ線の波長は３種類と２種類が選べる場合だけであるが、本発明ではもとより１次Ｘ線の選択し得る波長の種類は限定されないものである。分光結晶の数も６と限らず、４個とか８個その他でもよい。分光結晶の数を増し、図１の中心線Ａの周りの各Ｘ線分光器の分担角度範囲を小さくするとＸ線の利用効率を高めることができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、一つのＸ線管で複数種の波長の１次Ｘ線を単独または同時に選択して試料を照射することができ、複数種のＸ線管と分光器を用いるのに比し装置が小型にできる。本発明でも複数の分光器を用いているが、それがＸ線管と試料を結ぶ一つの直線の周りに配置されているので装置が特に小型化され、しかもＸ線の利用効率も高められている。また１次Ｘ線の選択はＸ線管の点滅によらず、スリット孔群の選択だけで行われるから選択したＸ線管の立上りを待つ必要がなく、複数種の元素の分析が迅速に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一つを示す平面図。
【図２】上の実施形態で用いられるスリット板の正面図。
【図３】二種の波長の１次Ｘ線で二種の元素の分析ができることを示すＸ線スペクトルの図。
【符号の説明】
１ Ｘ線管
２ 試料
３ Ｘ線検出手段
４ スリット板（Ｘ線入射側）
５１〜５６ 分光結晶
４１〜４７ スリット孔
６ スリット板（Ｘ線出射側）
６１〜６７ スリット孔
Claims (2)
- 一つのＸ線管と、そのＸ線発生点と試料が置かれる場所の一つの点とを結ぶ直線の周りに配置され、上記Ｘ線発生点をＸ線の入射点とし、上記試料が置かれる場所の一つの点をＸ線の収束点とする複数種のＸ線分光器と、前記Ｘ線の入射点と前記複数種のＸ線分光器の分光結晶との間に配置された複数組のスリット穴を有する入射側スリットと、前記複数種のＸ線分光器の分光結晶と前記Ｘ線の収束点との間に配置された複数組のスリット穴を有する出射側スリットよりなる蛍光Ｘ線分析装置において、前記複数種のＸ線分光器によって単色化される複数種の波長のＸ線を同時に、あるいは、選択して試料に照射するために、前記入射側スリットのスリット穴と前記出射側スリットのスリット穴の組み合わせを切り替える手段を備えることを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
- 請求項１に記載した蛍光Ｘ線分光装置において、入射側スリットおよび出射側スリットは、各々、一枚のスリット板上に複数組のスリット穴を有し、前記入射側スリットのスリット穴と前記出射側スリットのスリット穴の組み合わせをスリットの移動によって切り替えることを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
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