JP4073276B2 - Ｘ線分析装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一次Ｘ線の照射によって発生する二次Ｘ線を検出することができるＸ線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線分析装置はＸ線源と、該Ｘ線源から一次Ｘ線を試料に向けて照射することにより発生した二次Ｘ線を検出する検出手段と、一次Ｘ線を被る試料を撮像するテレビカメラ等の撮像器とを備えている。このＸ線分析装置の検出手段は、該検出手段の検出値に基づいて二次Ｘ線の強さを計測し、試料の組成等を分析する分析手段に接続され、また、撮像器は、該撮像器が撮像した像を表示する表示装置に接続される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、Ｘ線源が発生した一次Ｘ線のビーム径を１０〜１００μｍ単位の細径にすることができるガラス製のＸ線導管を備えたＸ線分析装置が知られている。このＸ線分析装置のＸ線導管はＸ線源に接続されており、Ｘ線源から発生した一次Ｘ線をその内側に導き、該Ｘ線導管から試料に向けて一次Ｘ線を照射するように構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９０００８６号公報
【特許文献２】
特開平８−１５１８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献２に記載されたようなＸ線導管は、二次Ｘ線を放出する亜鉛、ジルコニウム等の元素を含有していることがあるため、特許文献２に記載されたＸ線導管を特許文献１に記載されたＸ線分析装置に採用した場合、Ｘ線導管が含有する元素が、Ｘ線導管が導く際の一次Ｘ線により励起されてＸ線導管内で二次Ｘ線が発生し、この二次Ｘ線がＸ線導管を透過してＸ線導管の外部へ放出されることになる。この結果、試料が発生した二次Ｘ線を検出するための検出手段が、Ｘ線導管から放出された検出対象外の二次Ｘ線を検出することになり、検出精度の低下を来すことになる。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、Ｘ線導管と検出手段との間に、Ｘ線導管の内部より発生する二次Ｘ線を抑制するためのＸ線抑制手段を設けることにより、試料が発生した二次Ｘ線を検出するための検出手段が、Ｘ線導管の内部より発生する検出対象外の二次Ｘ線を検出することを防ぐことができるＸ線分析装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、Ｘ線抑制手段をＸ線導管の外周面に沿って配置することにより、Ｘ線導管を損傷し難くできるＸ線分析装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、Ｘ線導管の外周面に沿って配置する板体形状を有する部材よりなる構成とすることにより、Ｘ線導管をより一層損傷し難くできるＸ線分析装置を提供することを目的とする。
【０００９】
さらに、検出手段、撮像手段及び反射手段を有する構成において、Ｘ線導管と検出手段との間に、Ｘ線導管の内部より発生する二次Ｘ線を抑制するためのＸ線抑制手段を設けることにより、一次Ｘ線のＸ線軸周りで試料を撮像することができ、しかも、Ｘ線導管の内部より発生する検出対象外の二次Ｘ線を検出手段が検出することを防ぐことができるＸ線分析装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＸ線分析装置は、Ｘ線源から発生した一次Ｘ線を導くガラス製のＸ線導管と、該Ｘ線導管の一側方に配置され、Ｘ線導管から試料に対して一次Ｘ線を照射することにより発生した二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記Ｘ線導管の長手方向中間の周囲に配置され、試料からの光を反射させる反射手段と、該反射手段が反射した光を入光して試料を撮像するための撮像手段とを備えたＸ線分析装置において、前記Ｘ線導管の内部より発生する二次Ｘ線を抑制するためのＸ線抑制手段を、前記Ｘ線導管のＸ線出側端部からＸ線導管の前記検出手段側の面に沿って設けてあることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、一次Ｘ線のＸ線軸周りで試料を撮像することができる。しかも、Ｘ線導管の内部より発生する二次Ｘ線を、Ｘ線導管の検出手段側の面に沿って設けてあるＸ線抑制手段により抑制することができるため、試料が発生した二次Ｘ線を検出するための検出手段が、Ｘ線導管の内部より発生する検出対象外の二次Ｘ線を検出することを防ぐことができ、検出精度を高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係るＸ線分析装置の構成を示す模式図、図２はＸ線導管部分を拡大した模式図である。
【００１９】
このＸ線分析装置は、箱形のＸ線分析装置本体１の上部に一次Ｘ線ａを発生させるＸ線源２が設けられており、Ｘ線分析装置本体１の下方に試料１０が載置される載台３が三次元方向への移動を可能に配置されている。
Ｘ線分析装置本体１の下部には、前記一次Ｘ線ａ及び後記する二次Ｘ線ｂ、可視光線を透過させ得る合成樹脂製の隔膜４が設けられている。また、Ｘ線分析装置本体１内の上部には、前記Ｘ線源２が発生した一次Ｘ線ａを導くＸ線導管５が垂設されており、Ｘ線分析装置本体１内の下部には、前記隔膜４の周りから上方へ凸となり、前記Ｘ線導管５の下側が挿通された湾曲板１ａが設けられており、該湾曲板１ａと前記隔膜４との間の空間を密閉されたＸ線照射空間６としてある。
【００２０】
このＸ線照射空間６の中央部には、Ｘ線導管５の下側が突入している。また、Ｘ線照射空間６内には、Ｘ線導管５から一次Ｘ線ａを照射することにより発生した二次Ｘ線ｂを検出する半導体検出器等の検出手段７と、Ｘ線導管５の周りに配置され、試料１０からの光ｃをＸ線導管５の軸心と直交する方向へ反射させる反射手段としての反射体８と、該反射体８により反射した光ｃを集光する集光レンズ９と、前記隔膜４部分の下方を可視光線で照明する照明器１１が収容されている。
【００２１】
検出手段７は前記湾曲板１ａに支持される円筒形のハウジング１３の一端部に収容された状態でＸ線導管５に対して一側方に配置されており、集光レンズ９は前記湾曲板１ａに支持される円筒形のハウジング１４の一端部に収容された状態でＸ線導管５に対して検出手段７と反対側に配置されている。この集光レンズ９が収容されたハウジング１４の他端部には、前記試料１０を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像手段１５が設けられている。
【００２２】
反射体８は一側から中央部にかけて長孔形に切りかかれた挿通部８ａを有し、この挿通部８ａに前記Ｘ線導管５が挿通される鏡からなり、一次Ｘ線ａのＸ線軸周りで前記試料１０を撮像することができるように反射面を下向きにして前記ハウジング１４に支持されている。即ち、Ｘ線導管５の周りにＸ線導管５の軸心に対してほぼ４５度となる角度で配置されており、試料１０からの光（可視光線）をＸ線導管５の軸心に対してほぼ４５度となる角度で反射させるようにしてある。
【００２３】
集光レンズ９はその光軸が前記反射体８の反射面とほぼ４５度となるように配置されている。この集光レンズ９によって集光された光は撮像手段１５としてのＣＣＤカメラの受光部に入光される。
【００２４】
Ｘ線導管５はガラスにより下側が細い径となるように形成されており、Ｘ線源２が発生した一次Ｘ線ａを１０〜１００μｍ単位の細いビーム径に絞りつつ案内し、この細いビーム径の一次Ｘ線ａを試料１０に向けて照射するように構成されている。
図３の(a) はＸ線抑制手段の構成を示す斜視図、(b) はＸ線導管にＸ線抑制手段を設けた状態の斜視図である。
【００２５】
このＸ線導管５の外周面にはＸ線導管５の内部より発生する二次Ｘ線ｂを抑制するＸ線抑制手段２０が設けられている。
このＸ線抑制手段２０はＸ線を透過しない、又は、透過率が低い非透過性のステンレス等の金属材料からなり、Ｘ線導管５の下側で前記検出手段７側の面に沿って配置される板体２０ａ、及び該板体２０ａの上端に連なり、Ｘ線導管５の上側に外嵌される筒体２０ｂを有する。板体２０ａはＸ線導管５の直径寸法に近い程度の幅寸法としてあり、Ｘ線導管５の周面に沿って湾曲している。また、この板体２０ａはＸ線導管５の下端部（一次Ｘ線の出側端５ａ部）から前記反射体８の挿通部８ａに挿通された反射体８の近傍位置にかけて配置されており、反射体８よりも上側に前記湾曲板１ａを突き抜けて筒体２０ｂが外嵌保持されている。このようにＸ線導管５の外周面に沿って板体２０ａを設けるのは、Ｘ線抑制手段２０を備えるわりにＸ線導管５周りの太さを小さくし、撮像手段１５によってＸ線抑制手段２０が撮像され難くするためである。尚、Ｘ線抑制手段２０はステンレス製である他、鉄、銅、タングステン、鉛、真鍮等のＸ線を吸収する材料であればよく、Ｘ線抑制手段２０の材料は特に制限されない。
また、図１において１８は前記載台３の載面と向き合うようにＸ線分析装置本体１の下部に設けられたＸ線遮蔽板である。
【００２６】
以上のように構成されたＸ線分析装置の検出手段７が検出した検出値は、該検出値に基づいて二次Ｘ線ｂの強さを計測する計測部及び該計測部から出力された計測信号に基づいて試料１０の組成等を分析する分析部を有する分析手段１６に入力される。また、撮像手段１５が撮像した像は表示手段１７に表示される。
【００２７】
しかして、Ｘ線源２から発生した一次Ｘ線ａをＸ線導管５の下端から載台３上の試料１０に向けて照射することにより、二次Ｘ線ｂが発生し、この二次Ｘ線ｂがＸ線照射空間６内で検出手段７により検出されるとともに、照明器１１からの照明等によって発生した光（可視光線）が試料１０を反射し、さらに、反射体８を反射して集光レンズ９から撮像手段１５の受光部に入光され、試料１０が撮像される。この場合、反射体８はＸ線導管５の周りに配置されているため、一次Ｘ線ａのＸ線軸周りで試料１０を撮像することができ、試料１０を正確に撮像することができる。
【００２８】
しかも、Ｘ線導管５の外周面に沿って板体２０ａが設けられており、Ｘ線抑制手段２０を備えるわりにＸ線導管周りの太さを小さくするようにしてあるため、撮像手段１５によってＸ線抑制手段２０の一部が撮像されことを防ぐことができ、撮像した試料１０の像を正確にできる。
【００２９】
このように二次Ｘ線ｂを検出し、試料１０を撮像するＸ線分析装置において、Ｘ線導管５が二次Ｘ線ｂを放出する亜鉛、ジルコニウム等の元素を含有している場合、Ｘ線導管５が導く際の一次Ｘ線ａにより前記元素が励起されてＸ線導管５の内部より二次Ｘ線ｂが発生し、この二次Ｘ線ｂがＸ線導管５を透過してＸ線導管５外部へ放出されることになるが、Ｘ線導管５の検出手段７側の面には二次Ｘ線ｂのＸ線導管５の内部より発生する二次Ｘ線ｂを抑制する板体２０ａが設けられており、Ｘ線導管５の内部より発生する二次Ｘ線ｂを前記板体２０ａによって抑制することができるため、Ｘ線導管５の内部より発生する検出対象外の二次Ｘ線ｂを検出手段７が検出することを防ぐことができ、検出精度を高めることができる。また、Ｘ線導管５の上側には筒体２０ｂが外嵌されているため、該筒体２０ｂ及び前記板体２０ａによってＸ線導管５を損傷し難くでき、Ｘ線導管５の寿命を長くすることができる。
【００３０】
実施の形態２
図４はＸ線分析装置の実施の形態２の構成を示す模式図である。
この実施の形態２のＸ線分析装置は、Ｘ線抑制手段２０として前記板体２０ａ及び筒体２０ｂを有する構成とする代わりに、Ｘ線導管５の内部より発生する二次Ｘ線を抑制する塗料等の抑制材２０ｃをＸ線導管５の外周面に塗布、又は、蒸着することにより付着させたものである。この抑制材２０ｃはＸ線が透過しない、又は、透過率が低い非透過性の材料からなり、Ｘ線導管５の検出手段７側の面に設けられている。
【００３１】
この実施の形態２にあっても、Ｘ線導管５の内部より発生する二次Ｘ線ｂを前記抑制材２０ｃによって抑制することができるため、Ｘ線導管５の内部より発生する検出対象外の二次Ｘ線ｂを検出手段７が検出することを防ぐことができ、検出精度を高めることができる。しかも、Ｘ線導管５の外周面に抑制材２０ｃが付着されており、Ｘ線導管５周りの太さを小さくするようにしてあるため、撮像手段１５によってＸ線抑制手段２０の一部が撮像されことを防ぐことができ、撮像した試料１０の像を正確にできる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３２】
尚、以上説明した実施の形態１、２では、Ｘ線導管５の内部より発生する二次Ｘ線ｂを抑制するＸ線抑制手段２０として、Ｘ線導管５の検出手段７側の面に板体２０ａ、又は、抑制材２０ｃを設けたが、その他、Ｘ線が透過しない、又は、透過率が低い非透過性のテープを貼付ける構成としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、一次Ｘ線のＸ線軸周りで試料を撮像することができるとともに、試料が発生した二次Ｘ線を検出するための検出手段が、Ｘ線導管の内部より発生する検出対象外の二次Ｘ線を検出することを、Ｘ線導管の検出手段側の面に沿って設けてあるＸ線抑制手段により防ぐことができ、検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線分析装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るＸ線分析装置のＸ線導管部分を拡大した模式図である。
【図３】 (a) はＸ線抑制手段の構成を示す斜視図、(b) はＸ線導管にＸ線抑制手段を設けた状態の斜視図である。
【図４】本発明に係るＸ線分析装置の実施の形態２の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
２ Ｘ線源
５ Ｘ線導管
７ 検出手段
８ 反射体（反射手段）
１５ 撮像手段
２０ Ｘ線抑制手段
２０ａ 板体（板体形状を有する部材）
２０ｂ 筒体
２０ｃ 抑制材

Claims (1)

1. Ｘ線源から発生した一次Ｘ線を導くガラス製のＸ線導管と、該Ｘ線導管の一側方に配置され、Ｘ線導管から試料に対して一次Ｘ線を照射することにより発生した二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記Ｘ線導管の長手方向中間の周囲に配置され、試料からの光を反射させる反射手段と、該反射手段が反射した光を入光して試料を撮像するための撮像手段とを備えたＸ線分析装置において、前記Ｘ線導管の内部より発生する二次Ｘ線を抑制するためのＸ線抑制手段を、前記Ｘ線導管のＸ線出側端部からＸ線導管の前記検出手段側の面に沿って設けてあることを特徴とするＸ線分析装置。

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