JP4417100B2 - Ｘ線分析方法、ｘ線分析装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、照射により発生した蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度を計測し、散乱Ｘ線強度を用いて蛍光Ｘ線強度を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度を用いて前記被覆材の定量分析を行うＸ線分析方法、Ｘ線分析装置及びコンピュータプログラムに関する。

試料の組成を分析する装置として、試料にＸ線を照射して組成を分析するＸ線分析装置がある。Ｘ線分析装置では、Ｘ線を試料に照射した際に生じる蛍光Ｘ線強度などを検出器で検出し、検出した蛍光Ｘ線強度のスペクトル線の波長から試料中の元素を分析し、各スペクトル線の強度から各元素の濃度を分析している。例えば、合成樹脂で銅を被覆してなる被覆銅線において、前記合成樹脂に含まれる鉛又はカドミウムなどの有害元素の濃度の分析が行われている。

しかし、蛍光Ｘ線強度などの計測値は、被覆銅線の直径などの試料の厚さの影響を受けて、変動するという問題がある。この問題を解決する方法として、散乱Ｘ線強度の計測値を用いて、蛍光Ｘ線強度の計測値を補正する方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。図６（ａ）は、被覆銅線のＸ線スペクトルの計測結果の例を示す図であり、図６（ｂ）は散乱Ｘ線強度を用いた補正の概略を説明する図である。図６（ｂ）に示すように、散乱Ｘ線強度に基づいて試料の厚さ、及び、試料の厚さに対応する有害元素のスペクトル強度が求まる。
特開平７−１９７２９６号公報

散乱Ｘ線強度の計測値を用いることで試料の厚さの影響を補正できるが、被覆銅線の場合は、計測された散乱Ｘ線に試料内部の銅による散乱Ｘ線成分が含まれているため、計測された散乱Ｘ線強度に誤差が生じており、正確な補正が行えないという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、被覆材で物体を被覆してなる被照射体の前記被覆材の定量分析を行う際、前記物体の散乱Ｘ線成分の影響を取除いて、蛍光Ｘ線を正確に補正することにより、正確な前記被覆材の定量分析を行うことができるＸ線分析方法、Ｘ線分析装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

また、本発明は、合成樹脂で銅を被覆してなる被覆銅線（被照射体）の合成樹脂に含まれる鉛又はカドミウムなどの有害元素の正確な定量分析を行うことができるＸ線分析方法を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、前記物体の散乱Ｘ線強度の影響を取除いた正確な前記被覆材の散乱Ｘ線強度を求めることができるＸ線分析装置を提供することを他の目的とする。

本発明に係るＸ線分析方法は、被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、照射により発生した蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度を計測し、散乱Ｘ線強度を用いて蛍光Ｘ線強度を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度を用いて前記被覆材の定量分析を行うＸ線分析方法において、前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第１の被照射体厚さを決定するステップと、前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記物体の散乱Ｘ線強度を決定するステップと、前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定するステップと、計測した散乱Ｘ線強度、前記物体の散乱Ｘ線強度、及び前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度に応じて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出するステップと、前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係において、被照射体厚さに対応する前記物体の蛍光Ｘ線強度に、算出した前記割合を乗じることにより、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求めるステップと、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性において前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第２の被照射体厚さを決定するステップと、前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出するステップとを有し、算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて前記被覆材の定量分析を行うことを特徴とする。

本発明に係るＸ線分析方法は、合成樹脂で銅を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、前記合成樹脂の定量分析を行うことを特徴とする。

本発明に係るＸ線分析装置は、被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、照射により発生した蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度を計測し、散乱Ｘ線強度を用いて蛍光Ｘ線強度を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度を用いて前記被覆材の定量分析を行うＸ線分析装置において、前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係、前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係、及び前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第１の被照射体厚さを決定する手段と、前記記憶部に記憶された前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記物体の散乱Ｘ線強度を決定する手段と、前記記憶部に記憶された前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定する手段と、計測した散乱Ｘ線強度、前記物体の散乱Ｘ線強度、及び前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度に応じて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出する手段と、前記記憶部に記憶された前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係において、被照射体厚さに対応する前記物体の蛍光Ｘ線強度に、算出した前記割合を乗じることにより、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求める手段と、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性において前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第２の被照射体厚さを決定する手段と、前記記憶部に記憶された前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出する算出手段とを備え、該算出手段で算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて前記被覆材の定量分析を行うように構成されていることを特徴とする。

本発明に係るＸ線分析装置は、第１の被照射体厚さと第２の被照射体厚さとの差を求め、求めた差の絶対値と予め定められた値との比較を行う手段と、前記差の絶対値が予め定められた値よりも大きい場合に、第１の被照射体厚さに前記第２の被照射体厚さを代入し、前記物体の散乱Ｘ線強度を決定する手段、前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定する手段、前記割合を算出する手段、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求める手段、第２の被照射体厚さを決定する手段、及び前記比較を行う手段の動作を繰り返す手段とを更に備え、前記算出手段は、前記差の絶対値が予め定められた値以下である場合に、第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射した際に発生する蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度の計測データを受付けたコンピュータに、散乱Ｘ線強度を用いた蛍光Ｘ線強度の補正処理を実行させ、補正した蛍光Ｘ線強度を用いた前記被覆材の定量分析処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第１の被照射体厚さを決定させる手順と、コンピュータに、前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記物体の散乱Ｘ線強度を決定させる手順と、コンピュータに、前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定させる手順と、コンピュータに、計測した散乱Ｘ線強度、前記物体の散乱Ｘ線強度、及び前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度に応じて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出させる手順と、コンピュータに、前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係において、被照射体厚さに対応する前記物体の蛍光Ｘ線強度に、算出した前記割合を乗じることにより、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求めさせる手順と、コンピュータに、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性において前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第２の被照射体厚さを決定させる手順と、コンピュータに、前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出させる手順とを含み、コンピュータに、算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正させ、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて前記被覆材の定量分析を実行させることを特徴とする。

本発明においては、被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、照射により発生した蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度を計測し、予め決められた前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係、及び、前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する被照射体厚さを決定し、決定した被照射体厚さに対応する前記物体の散乱Ｘ線強度を決定し、この決定した前記物体の散乱Ｘ線強度及び計測した散乱Ｘ線強度に基づいて、前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出する。この算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて前記被覆材の定量分析を行う。計測した散乱Ｘ線強度及び前記物体の散乱Ｘ線強度に基づいて算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度を補正するため、前記物体の散乱Ｘ線強度を考慮した正確な前記被覆材の散乱Ｘ線強度を求めて、前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の正確な補正を行うことができる。

本発明においては、合成樹脂で銅を被覆してなる被覆銅線（被照射体）にＸ線を照射し、合成樹脂の定量分析を行う。例えば、合成樹脂に含まれる鉛又はカドミウムなどの有害元素の定量分析を行うことが可能である。

本発明においては、前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記決定した被照射体厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定し、この決定した前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度、前記決定した物体の散乱Ｘ線強度、及び計測した散乱Ｘ線強度に基づいて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出し、この算出した割合、決定した前記物体の散乱Ｘ線強度、及び計測した散乱Ｘ線強度に基づいて、前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出する。被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合に基づいて、正確な前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出することができる。

本発明によれば、被覆材で物体を被覆してなる被照射体の前記被覆材に含まれる元素の定量分析を行う際、前記物体の蛍光Ｘ線強度に基づいて前記物体の散乱Ｘ線強度を求め、求めた前記物体の散乱Ｘ線強度と計測した散乱Ｘ線強度とに基づいて前記被覆材の散乱Ｘ線強度を求め、求めた前記被覆材の散乱Ｘ線強度に基づいて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度を補正することにより、前記物体の散乱Ｘ線強度の影響による誤差を補正した正確な前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて、前記被覆材の蛍光Ｘ線強度を正確に補正し、前記被覆材に含まれる元素の定量分析を正確に行うことができる。

本発明によれば、合成樹脂で銅を被覆してなる被覆銅線（被照射体）にＸ線を照射し、合成樹脂に含まれる鉛又はカドミウムなどの有害元素の定量分析を正確に行うことができる。

本発明によれば、被照射体の厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を更に求め、求めた前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度と前記物体の散乱Ｘ線強度と計測した散乱Ｘ線強度とに基づいて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出し、算出した割合、求めた前記物体の散乱Ｘ線強度、及び計測した散乱Ｘ線強度に基づいて、前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出することにより、前記物体の散乱Ｘ線強度の影響を除いた正確な前記被覆材の散乱Ｘ線強度を求めることができる。正確な前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて、前記被覆材の蛍光Ｘ線強度を正確に補正することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。Ｘ線分析装置は、被覆材で物体を被覆してなる被照射体（試料）にＸ線を照射し、照射により発生した蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度を計測し、散乱Ｘ線強度を用いて蛍光Ｘ線強度を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度を用いて前記被覆材の定量分析を行う。本説明では、試料として、合成樹脂で銅を被覆してなる被覆銅線を用いた場合を例にして説明を行う。また、試料である被覆銅線の被覆材に含まれる鉛又はカドミウムなどの有害元素の濃度を計測する場合を例にして説明を行う。なお、水銀、クロムなどの有害元素の濃度を計測することも可能である。

図１は本発明に係るＸ線分析装置の構成を示す模式図である。Ｘ線分析装置は、箱型のＸ線分析装置本体１の下部に、Ｘ線を発生させるＸ線源２が設けられており、Ｘ線分析装置本体１の上部に、試料（被照射体）１０が載置される載台３が配置されている。載台３には、Ｘ線を透過させるＸ線透過窓４が形成されている。Ｘ線透過窓４は、前記Ｘ線、後記する蛍光Ｘ線、散乱Ｘ線および可視光線を透過させ得る合成樹脂などの隔膜で閉じられている。また、載台３外周には側壁１８が形成され、側壁１８上部には開閉自在の蓋１９が取付けられている。

また、Ｘ線分析装置本体１内には、前記Ｘ線源２から発生したＸ線をＸ線透過窓４に導くＸ線導管５が垂設されている。Ｘ線分析装置本体１内の上部には、前記Ｘ線透過窓４の周りから下方へ凸となり、中央に前記Ｘ線導管５上部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Ｘ線透過窓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。Ｘ線照射空間６は、蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線の減衰などを防止するため、真空に保つことが好ましい。Ｘ線導管５はガラス等により形成されており、Ｘ線源２が発生したＸ線を例えば１０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍの細いビーム径に絞りつつ導き、この細いビーム径のＸ線をＸ線透過窓４（試料１０）に向けて照射するように構成されている。なお、本説明では、Ｘ線導管を用いて１次Ｘ線を所定の径に絞って照射しているが、Ｘ線導管に代えコリメータ等の他のＸ線ガイド部材を用いて所定の径に絞ることもできる。

また、Ｘ線照射空間６内には、Ｘ線導管５から試料１０にＸ線（１次Ｘ線）を照射することにより発生した蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線等の２次Ｘ線を検出する半導体検出器等の検出手段７と、Ｘ線透過窓４（試料１０）を可視光線で照明する照明器（図示せず）と、Ｘ線導管５の周囲に配置され、試料１０からの光をＸ線導管５の軸心と直交する方向へ反射させる反射体８と、該反射体８により反射した光を集光する集光レンズ９とが収容されている。

検出手段７は、前記湾曲板１ａに挿入される円筒形のハウジング１３の一端部（挿入側）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いる。Ｘ線源２から発生したＸ線をＸ線導管５の上端から載台３上の試料１０に向けて照射することにより、蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線等の２次Ｘ線が発生し、この２次Ｘ線がＸ線照射空間６内で検出手段７によって検出される。なお、本説明では、１次Ｘ線を試料載置位置に対し垂直に照射し、その照射軸と約４５度の角度で検出手段を配置しているが、本発明は１次Ｘ線の照射角度及び２次Ｘ線の検出角度をこれらの角度に限るものではない。

集光レンズ９は前記湾曲板１ａに挿入される円筒形のハウジング１４の一端部（挿入側）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。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。集光レンズ９はその光軸が後述する反射体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。

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を有し、この挿通部に前記Ｘ線導管５が挿通される鏡（反射面）からなり、Ｘ線導管５の軸周りで前記試料１０の像を反射することができるように反射面を上向きにして前記ハウジング１４に支持されている。即ち、反射体８は、Ｘ線導管５の周囲に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配置してある。反射体８で反射された試料１０の像が、撮像手段１５によって撮像される。なお、本説明では、Ｘ線照射位置を１次Ｘ線照射方向と同軸で撮像する構成を示すが、本発明はこれに限られるものではなく、また、同軸で観察する場合であっても、反射体８での反射角度を４５度以外の所定の角度に構成してもよい。

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、検出値に基づいて蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線の強度などを計測する計測手段１６に送られる。計測手段１６で計測された散乱Ｘ線強度及び蛍光Ｘ線強度などの計測データは、コンピュータ１７に送られる。また、撮像手段１５が撮像した画像データは、コンピュータ１７に送られる。

図２はコンピュータ１７の構成例を示すブロック図である。コンピュータ１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ２２と、ハードディスクドライブ（以下、ハードディスク）２３と、フレキシブルディスクドライブ又はＣＤ−ＲＯＭドライブ等の外部記憶部２４と、キーボード又はマウス等の入力部２５と、表示装置又はプリンタ等の出力部２６と、撮像手段１５及び計測手段１６との通信制御を行う通信インターフェイス（以下、通信Ｉ／Ｆ）２７とを備える。

ＣＰＵ２１は、上述した各部２２〜２７の制御を行う。また、ＣＰＵ２１は、ハードディスク２３又は外部記憶部２４から読出したプログラム又はデータ、あるいは入力部２５又は通信Ｉ／Ｆ２７から受付けたデータ等をＲＡＭ２２に記憶し、ＲＡＭ２２に記憶したプログラムの実行又はデータの演算等の各種処理を行い、各種処理結果又は各種処理に用いる一時的なデータをＲＡＭ２２に記憶する。ＲＡＭ２２に記憶した演算結果等のデータは、ＣＰＵ２１により、ハードディスク２３に記憶されたり、出力部２６から出力される。

ＣＰＵ２１の制御により、通信Ｉ／Ｆ２７が撮像手段１５から受付けた画像データは出力部２６に出力される。また、ＣＰＵ２１によって、通信Ｉ／Ｆ２７が計測手段１６から受付けた計測データはＲＡＭ２２に記憶され、計測データに基づく表示データが作成され、作製された表示データ（計測結果）が出力部２６に出力される。また、ＣＰＵ２１によって、計測データの分析処理が実行され、分析結果はＲＡＭ２２又はハードディスク２３に記憶され、分析結果は出力部２６に出力される。

ハードディスク（記憶部）２３には、合成樹脂で銅を被覆してなる被覆銅線（試料１０）の銅の蛍光Ｘ線強度と試料厚さとの対応関係、銅の散乱Ｘ線強度と試料厚さとの対応関係、及び、合成樹脂の散乱Ｘ線強度と試料厚さとの対応関係に関するテーブル又は数式などの対応関係データが記憶されている。図３（ａ）は試料の厚さと銅の蛍光Ｘ線強度との対応関係を示す図であり、図３（ｂ）は試料の厚さと銅の散乱Ｘ線強度との対応関係を示す図であり、図３（ｃ）は試料の厚さと合成樹脂の散乱Ｘ線強度との対応関係を示す図である。

ＣＰＵ２１は、ハードディスク２３から読出（取得）した対応関係データに基づいて、銅の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する試料の厚さを決定し、決定した試料の厚さに対応する銅の散乱Ｘ線強度を決定し、前記決定した試料の厚さに対応する合成樹脂の仮の散乱Ｘ線強度を決定する手段（決定手段）として動作する。

また、ＣＰＵ２１は、決定した銅の散乱Ｘ線強度及び計測した散乱Ｘ線強度に基づいて、合成樹脂の散乱Ｘ線強度を算出する手段（算出手段）として動作する。例えば、ＣＰＵ２１は、計測した散乱Ｘ線強度、決定した銅の散乱Ｘ線強度、及び決定した合成樹脂の仮の散乱Ｘ線強度に基づいて、試料１０のＸ線照射部分における銅の割合を算出し、算出した割合、決定した銅の散乱Ｘ線強度、及び計測した散乱Ｘ線強度に基づいて、合成樹脂の散乱Ｘ線強度を算出する。

ＣＰＵ２１は、算出した合成樹脂の散乱Ｘ線強度を用いて合成樹脂の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて合成樹脂に含まれる元素の定量分析を行う。散乱Ｘ線強度を用いた蛍光Ｘ線強度の補正、及び、補正した蛍光Ｘ線強度を用いた定量分析は、従来と同様にして行うことが可能である。

ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体２９に記録されたコンピュータプログラムを外部記憶部２４で読出してハードディスク２３又はＲＡＭ２２に記憶してＣＰＵ２１に実行させることにより、ＣＰＵ２１を上述した各手段として動作させることが可能である。

次に、本発明に係るＸ線分析装置を用いたＸ線分析方法について説明する。ユーザは、蓋１９を開けて、試料１０を載台３のＸ線透過部４付近に載置する。照明器からの照明等によって発生した光（可視光線）が試料１０下面で反射し、さらに、反射体８の鏡面で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の撮像画像がコンピュータ１７の表示装置（出力部２６）に表示される。ユーザは、出力部２６に表示された撮像画像に基づいて、試料１０の載置位置を調整する。

載置位置の調整完了後、ユーザは、蓋１９を閉じて、Ｘ線分析の開始を指示する。Ｘ線分析の開始の指示により、Ｘ線源２からＸ線が出力され、試料１０へのＸ線の照射により生じた蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線が検出手段７で検出され、検出結果に基づく計測データが計測手段１６からコンピュータ１７に送られる。試料１０に照射されるＸ線はＸ線導管５により細いビーム径に絞られているため、試料１０の一部分にＸ線が照射される。本説明においては、出力部２６に表示されている撮像画像は、反射体８により、Ｘ線導管５と同軸的な方向から撮像されており、例えば試料１０の前記撮像画像中心部分に向けてＸ線が照射される。

試料１０である被覆銅線は、種々の厚さ（断面）のものがあり、厚さに応じて蛍光Ｘ線強度が変動するため、測定データを受付けたコンピュータ１７（ＣＰＵ２１）は、従来技術と同様に、散乱Ｘ線強度に基づいて、蛍光Ｘ線強度の補正を行う。ただし、散乱Ｘ線には銅の散乱Ｘ線成分も含まれており、従来技術では正確な散乱Ｘ線強度が得られない。本発明では、銅の散乱Ｘ線成分の影響を補正して、正確な散乱Ｘ線強度を求める。

図４は、散乱Ｘ線強度の補正手順の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ２１により、ハードディスク２３に記憶されている対応関係データ（図３（ａ））が読出（取得）され、銅の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する試料１０の厚さｔ１が決定され（Ｓ１０）、ＲＡＭ２２に記憶される。続いて、ＣＰＵ２１により、ハードディスク２３に記憶されている対応関係データ（図３（ｂ）、（ｃ））が読出（取得）され、決定した試料１０の厚さｔ１から、銅の散乱Ｘ線強度ＳＣ１，合成樹脂の散乱Ｘ線強度ＳＲ１が決定され（Ｓ１２）、ＲＡＭ２２に記憶される。次に、ＣＰＵ２１により、散乱Ｘ線強度の計測値ｓ（計測データ）から銅の割合ｒが算出され（Ｓ１４）、ＲＡＭ２２に記憶される。

ここで、銅の割合ｒは、試料１０のＸ線照射面積（照射部分）における銅の割合であり、Ｘ線照射面積が全て銅の場合はｒ＝１となる。図５（ａ）は試料のＸ線照射面積の例を示す図である。散乱Ｘ線強度の計測値ｓと、銅の散乱Ｘ線強度ＳＣ１と、合成樹脂の散乱Ｘ線強度ＳＲ１と、銅の割合ｒとは、
ｓ＝ＳＲ１＋（ＳＣ１×ｒ）
となり、
ｒ＝（ｓ−ＳＲ１）／ＳＣ１
である。ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２２に記憶されているｓ，ＳＲ１，ＳＣ１を用いてｒを算出する。

次に、ＣＰＵ２１により、銅の蛍光Ｘ線強度特性がｒ倍される（Ｓ１６）。図５（ｂ）はｒ倍された銅の蛍光Ｘ線強度特性の例を示す図であり、図において、ｒ倍された蛍光Ｘ線強度特性は１点鎖線で示してある。銅が１００％の蛍光Ｘ線強度（実線で示す）をＣＰＵ２１でｒ倍することにより、１点鎖線で示す蛍光Ｘ線強度が求まる。求めた蛍光Ｘ線強度特性はＲＡＭ２２に記憶される。以下、１点鎖線で示す曲線が、銅の蛍光Ｘ線強度特性となる。ＣＰＵ２１により、ＲＡＭ２２に記憶した蛍光Ｘ線強度特性（一点鎖線で示す）に基づいて、銅の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する試料１０の厚さｔ２が決定され（Ｓ１８）、ＲＡＭ２２に記憶される。

次に、ＣＰＵ２１により、試料１０の厚さｔ１、ｔ２の差を求め、求めた差の絶対値と、予めハードディスク２３に記憶されているΔｔとの比較が行われる（Ｓ２０）。絶対値｜ｔ１−ｔ２｜がΔｔ以下の場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１により、試料１０の厚さｔ２に対応する散乱Ｘ線強度が対応関係データ（図３（ｃ））から求まり、求まった合成樹脂の散乱Ｘ線強度を用いて、従来と同様に、合成樹脂の蛍光Ｘ線強度の計測値が補正される（Ｓ２４）。その後、ＣＰＵ２１により、補正された（Ｓ２４）合成樹脂の蛍光Ｘ線強度の計測値に基づく表示データが作成され、出力部２６に出力される。また、絶対値｜ｔ１−ｔ２｜がΔｔより大きい場合（Ｓ２０：ＮＯ）、ＣＰＵ２１により、ｔ１にｔ２が代入され（Ｓ２２）、Ｓ１２に戻り、同様の処理が行われる。

上述した実施の形態においては、試料１０として銅を合成樹脂で被覆してなる被覆銅線を例にして説明したが、合成樹脂で被覆されるのは銅に限定はされず、合成樹脂を貫通する蛍光Ｘ線を発生する任意の物質を合成樹脂で被覆することが可能である。また、銅などの物質を被覆するのは合成樹脂に限定はされず、銅などの物質から発生した蛍光Ｘ線を貫通させる任意の被覆材で被覆を行うことが可能である。

本発明に係るＸ線分析装置の構成を示す模式図である。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。 （ａ）は試料の厚さと銅の蛍光Ｘ線強度との対応関係を示す図であり、（ｂ）は試料の厚さと銅の散乱Ｘ線強度との対応関係を示す図であり、（ｃ）は試料の厚さと合成樹脂の散乱Ｘ線強度との対応関係を示す図である。 散乱Ｘ線強度の補正手順の例を示すフローチャートである。 （ａ）は試料のＸ線照射面積の例を示す図であり、（ｂ）はｒ倍された蛍光Ｘ線強度特性の例を示す図である。 （ａ）は、被覆銅線のＸ線スペクトルの計測結果の例を示す図であり、（ｂ）は散乱Ｘ線を用いた補正の概略を説明する図である。

符号の説明

２ Ｘ線源
３ 載台
５ Ｘ線導管
７ 検出手段
１０ 試料
１５ 撮像手段
１６ 計測手段
１７ コンピュータ
２１ ＣＰＵ
２３ ハードディスク
２４ 外部記憶部

Claims (5)

1. 被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、照射により発生した蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度を計測し、散乱Ｘ線強度を用いて蛍光Ｘ線強度を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度を用いて前記被覆材の定量分析を行うＸ線分析方法において、
   前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第１の被照射体厚さを決定するステップと、
   前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記物体の散乱Ｘ線強度を決定するステップと、
   前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定するステップと、
   計測した散乱Ｘ線強度、前記物体の散乱Ｘ線強度、及び前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度に応じて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出するステップと、
   前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係において、被照射体厚さに対応する前記物体の蛍光Ｘ線強度に、算出した前記割合を乗じることにより、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求めるステップと、
   前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性において前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第２の被照射体厚さを決定するステップと、
   前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出するステップと
   を有し、算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて前記被覆材の定量分析を行うことを特徴とするＸ線分析方法。
2. 合成樹脂で銅を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、前記合成樹脂の定量分析を行うことを特徴とする請求項１記載のＸ線分析方法。
3. 被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射し、照射により発生した蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度を計測し、散乱Ｘ線強度を用いて蛍光Ｘ線強度を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度を用いて前記被覆材の定量分析を行うＸ線分析装置において、
   前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係、前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係、及び前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係を記憶する記憶部と、
   該記憶部に記憶された前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第１の被照射体厚さを決定する手段と、
   前記記憶部に記憶された前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記物体の散乱Ｘ線強度を決定する手段と、
   前記記憶部に記憶された前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定する手段と、
   計測した散乱Ｘ線強度、前記物体の散乱Ｘ線強度、及び前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度に応じて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出する手段と、
   前記記憶部に記憶された前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係において、被照射体厚さに対応する前記物体の蛍光Ｘ線強度に、算出した前記割合を乗じることにより、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求める手段と、
   前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性において前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第２の被照射体厚さを決定する手段と、
   前記記憶部に記憶された前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出する算出手段と
   を備え、該算出手段で算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正し、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて前記被覆材の定量分析を行うように構成されていることを特徴とするＸ線分析装置。
4. 第１の被照射体厚さと第２の被照射体厚さとの差を求め、求めた差の絶対値と予め定められた値との比較を行う手段と、
   前記差の絶対値が予め定められた値よりも大きい場合に、第１の被照射体厚さに前記第２の被照射体厚さを代入し、前記物体の散乱Ｘ線強度を決定する手段、前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定する手段、前記割合を算出する手段、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求める手段、第２の被照射体厚さを決定する手段、及び前記比較を行う手段の動作を繰り返す手段とを更に備え、
   前記算出手段は、
   前記差の絶対値が予め定められた値以下である場合に、第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出するように構成されていること
   を特徴とする請求項３記載のＸ線分析装置。
5. 被覆材で物体を被覆してなる被照射体にＸ線を照射した際に発生する蛍光Ｘ線強度及び散乱Ｘ線強度の計測データを受付けたコンピュータに、散乱Ｘ線強度を用いた蛍光Ｘ線強度の補正処理を実行させ、補正した蛍光Ｘ線強度を用いた前記被覆材の定量分析処理を実行させるコンピュータプログラムにおいて、
   コンピュータに、前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第１の被照射体厚さを決定させる手順と、
   コンピュータに、前記物体の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記物体の散乱Ｘ線強度を決定させる手順と、
   コンピュータに、前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第１の被照射体厚さに対応する前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度を決定させる手順と、
   コンピュータに、計測した散乱Ｘ線強度、前記物体の散乱Ｘ線強度、及び前記被覆材の仮の散乱Ｘ線強度に応じて、被照射体のＸ線照射部分における前記物体の割合を算出させる手順と、
   コンピュータに、前記物体の蛍光Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係において、被照射体厚さに対応する前記物体の蛍光Ｘ線強度に、算出した前記割合を乗じることにより、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性を求めさせる手順と、
   コンピュータに、前記割合に応じた蛍光Ｘ線強度特性において前記物体の蛍光Ｘ線強度の計測値に対応する第２の被照射体厚さを決定させる手順と、
   コンピュータに、前記被覆材の散乱Ｘ線強度と被照射体厚さとの対応関係に基づいて、決定した第２の被照射体厚さに対応する前記被覆材の散乱Ｘ線強度を算出させる手順と
   を含み、コンピュータに、算出した前記被覆材の散乱Ｘ線強度を用いて前記被覆材の蛍光Ｘ線強度の計測値を補正させ、補正した蛍光Ｘ線強度の計測値を用いて前記被覆材の定量分析を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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