JP6952055B2 - 放射線検出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、試料の観察と、試料への放射線照射と、試料から発生する放射線の検出とを行う放射線検出装置に関する。
X線分析は、電子線又はX線等の放射線を試料へ照射し、試料から発生する特性X線を検出し、特性X線のスペクトルから試料に含有される成分を分析する手法である。X線分析の一例として、試料へ照射する放射線をX線とした蛍光X線分析がある。X線分析に用いられるX線検出装置は、試料へ放射線を照射する線源と、試料から発生する特性X線を検出する検出部とを備えている。また、X線検出装置は、試料を観察するために、試料を照明する光源と、光学顕微鏡とを備えている。特許文献1には、真空箱の外側に試料を配置するX線検出装置が開示されている。このX線検出装置では、放射線を透過させる透過膜を真空箱に設けてあり、真空箱の中から透過膜を通して試料へ放射線を照射する。また、特許文献1には、試料の撮影のために真空箱の中から試料を照明することが開示されている。
真空箱の中から試料を照明するには、試料を照明するための光が真空箱の壁を通過する領域をある程度大きく確保する必要がある。しかし、真空箱に設けた透過膜は、サイズが大きすぎる場合は真空を保つための耐久性に欠けるので、サイズを大きくすることができない。そこで、光が透過する材料でなる透光板を透過膜の周囲に配置し、透光板を通して試料を照明することが行われる。しかしながら、透過膜と透光部との境界に起因して影が発生することがある。また、凹凸を有する試料に光を照射した場合でも、影が発生する。このように、X線検出装置では、試料を均一に照明することが難しく、安定して試料を観察することが困難であるという問題がある。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、試料を可及的に均一に照明することにより、安定して試料を観察することを可能にする放射線検出装置を提供することにある。
本発明に係る放射線検出装置は、試料保持部と、該試料保持部が保持する試料へ放射線を照射する照射部と、前記試料から発生した放射線を検出する検出部と、前記試料へ光を照射する照明部と、前記試料を観察するための観察部とを備える放射線検出装置において、前記試料保持部が保持する試料へ前記照明部が照射する光を透過させる透光板を備え、該透光板は、前記試料保持部と前記照射部との間の位置に配置されており、前記照射部が前記試料へ照射する放射線を通過させる開口部と、光を散乱させる散乱部とを有することを特徴とする。
本発明に係る放射線検出装置は、前記試料保持部、前記照明部及び前記透光板は、前記照明部が試料へ照射する光が前記開口部を通過しないように配置されていることを特徴とする。
本発明に係る放射線検出装置は、前記透光板から所定距離以上離隔した位置に前記試料保持部により保持された試料が、前記照明部の光を出射する部分の中心と前記開口部の縁とを結んだ線の延長線がなす仮想的な錐体の外側に位置するように、前記照明部が前記透光板に対して配置されていることを特徴とする。
本発明に係る放射線検出装置は、前記開口部の縁は、光を散乱させるようになっていないことを特徴とする。
本発明に係る放射線検出装置は、前記透光板の光を透過させる部分は、砂打ち加工されていることを特徴とする。
本発明に係る放射線検出装置は、前記試料保持部と前記透光板との間の距離を変更する変更部を更に備えることを特徴とする。
本発明に係る放射線検出装置は、真空箱を更に備え、前記照射部、前記検出部及び前記照明部の少なくとも一部は前記真空箱の内部に配置されており、前記透光板は、前記真空箱の壁の一部であり、前記試料保持部は前記真空箱の外部に配置されていることを特徴とする。
本発明においては、放射線検出装置は、試料保持部が保持する試料へ照明部が照射する光を透過させる透光板を備える。透光板は、照射部が試料へ照射する放射線を通過させる開口部と、光を散乱させる散乱部とを有する。散乱部を透過する際に散乱した光が試料へ照射され、試料の観察が可能となる。散乱した光が照射されることによって、試料の表面に影が発生し難く、可及的に均一に試料が照明される。
本発明においては、試料へ照射される光は、透光板の開口部を通過しない。開口部の縁に起因した影が発生することが無く、可及的に均一に試料が照明される。
本発明においては、照明部の光を出射する部分の中心と開口部の縁とを結んだ線の延長線がなす仮想的な錐体の外側に試料が位置するように、照明部が配置されている。これにより、試料へ照射される光は、透光板の開口部を通過しない。
本発明においては、透光板の開口部の縁は、光を散乱させるようになっていない。開口部の縁を通る光が強調されることが原因で試料上に明暗が生じることが無くなり、試料上に明暗が生じ難くなる。
本発明においては、透光板が砂打ち加工されていることにより、透光板を透過する光が散乱されるようになる。
本発明においては、放射線検出装置は、試料保持部と透光板との間の距離を変更することができる。試料と透光板との間の距離が変更された場合でも、散乱した光が試料へ照射されることにより、試料の観察像は変化し難い。
本発明においては、透光板は真空箱の壁の一部であり、試料保持部は真空箱の外部に配置されている。真空箱の外部に配置された試料へ、真空箱の中から放射線が照射され、試料から発生した放射線は真空箱の中で検出される。
本発明にあっては、放射線検出装置は、可及的に均一に試料を照明し、安定した明るさで試料を観察することを可能にする等、優れた効果を奏する。
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。
<実施形態1>
図1は、X線検出装置の構成を示すブロック図である。X線検出装置は、蛍光X線分析装置であり、放射線検出装置に対応する。X線検出装置は、試料6を保持する試料保持部4と、X線を放射するX線源31と、X線源31が放射するX線を試料6へ照射するためにX線を導くX線光学素子32と、試料6から発生した蛍光X線を検出する検出部33とを備えている。試料保持部4は、例えば、試料6が載置される試料台である。試料保持部4は、載置以外の方法で試料6を保持してもよい。X線源31は、例えばX線管である。X線光学素子32は、例えば、入射されたX線を内部で反射させながら導光するX線導管を用いたモノキャピラリレンズ、又は複数のX線導管を用いたポリキャピラリレンズである。X線源31及びX線光学素子32は、照射部に対応する。検出部33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。X線源31はX線を放射し、X線光学素子32は、試料保持部4に保持された試料6上にX線を収束させ、試料6にX線が照射され、試料6から蛍光X線が発生し、蛍光X線は検出部33で検出される。図1では、試料6に照射されるX線及び蛍光X線を実線矢印で示す。
<実施形態1>
図1は、X線検出装置の構成を示すブロック図である。X線検出装置は、蛍光X線分析装置であり、放射線検出装置に対応する。X線検出装置は、試料6を保持する試料保持部4と、X線を放射するX線源31と、X線源31が放射するX線を試料6へ照射するためにX線を導くX線光学素子32と、試料6から発生した蛍光X線を検出する検出部33とを備えている。試料保持部4は、例えば、試料6が載置される試料台である。試料保持部4は、載置以外の方法で試料6を保持してもよい。X線源31は、例えばX線管である。X線光学素子32は、例えば、入射されたX線を内部で反射させながら導光するX線導管を用いたモノキャピラリレンズ、又は複数のX線導管を用いたポリキャピラリレンズである。X線源31及びX線光学素子32は、照射部に対応する。検出部33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。X線源31はX線を放射し、X線光学素子32は、試料保持部4に保持された試料6上にX線を収束させ、試料6にX線が照射され、試料6から蛍光X線が発生し、蛍光X線は検出部33で検出される。図1では、試料6に照射されるX線及び蛍光X線を実線矢印で示す。
また、X線検出装置は、試料6を照明する光源36と、ミラー34と、光学顕微鏡35と、光学顕微鏡35の焦点位置を調整する調整部56とを備えている。光源36は、試料保持部4に保持された試料6へ光を照射する照明部に対応する。光源36は可視光を発光する。光源36は、例えばLED(発光ダイオード)である。X線検出装置は複数の光源36を備えていてもよい。試料6へ照射された光は試料6で反射する。ミラー34は、試料6で反射した光を反射し、光学顕微鏡35へ入射させる。光学顕微鏡35は撮像素子を有している。光学顕微鏡35は入射された光を検出し、試料6を撮影する。光学顕微鏡35は観察部に対応する。調整部56は光学顕微鏡35に連結されている。調整部56は、光学顕微鏡35を移動させることにより、試料6上に焦点が合うように、光学顕微鏡35の焦点位置を調整する。調整部56は、光学顕微鏡35内の光学系を調節することにより焦点位置を調整してもよい。なお、X線検出装置は、レンズ等の光学系を更に備えていてもよい。図1では、光を破線矢印で示す。X線検出装置は、赤外線又は近赤外光を用いた試料6の観察を可能にする形態であってもよい。この形態では、照明部は赤外線又は近赤外光を試料6へ照射し、観察部は赤外線又は近赤外光を用いて試料6を撮影する。また、観察部は、使用者が直接に覗いて試料6を観察するための光学機器であってもよい。
また、X線検出装置は、真空箱2を備えている。図1中には真空箱2の断面を示している。真空箱2の壁の一部は、板状のフレーム22と、光を透過させる透光板1とを含んで構成されている。フレーム22は、開口部を有しており、透光板1は、フレーム22の開口部を塞ぐ位置に配置されている。透光板1は、例えば、ポリカーボネイト、ABS(acrylonitrile butadiene styrene)、若しくはPOM(polyoxymethylene)等の透光性の樹脂、又はガラスで形成されている。フレーム22は、アルミニウム等、透光板1よりも強度の高い材料で形成されている。フレーム22は、開口部11を有している。透光板1には、開口部11を塞ぐように、X線透過膜21が張設される。X線透過膜21は、光及びX線を透過させる。X線検出装置は、更に、X線透過膜21が張設された状態で真空箱2の内部を真空にする図示しない排気部を備えている。
X線光学素子32、検出部33、ミラー34及び光源36は、夫々に、少なくとも一部分が真空箱2内に配置されている。X線源31及び光学顕微鏡35は、一部又は全部が真空箱2内に配置されていてもよく、真空箱2の外部に配置されていてもよい。試料保持部4は、真空箱2外に配置されており、透光板1の外表面に対向して配置されている。試料保持部4は、試料6の表面の一部が開口部11に対向するように試料6を保持する。光源36及び試料保持部4は、光源36からの光が透光板1を透過して試料保持部4に保持された試料6に照射されるように、配置されている。光源36は、真空にならない位置に配置されていてもよい。ミラー34及び光学顕微鏡35は、試料6で反射された光が透光板1の開口部11を通ってミラー34で反射し、光学顕微鏡35へ入射するように、配置されている。また、X線源31、X線光学素子32及び検出部33は、X線源31からのX線が開口部11を通って試料6へ照射され、試料6で発生した蛍光X線が開口部11を通って検出部33へ入射するように、配置されている。なお、X線検出装置は、X線光学素子32を備えていない形態であってもよい。
真空箱2の内部が真空に保たれた状態で、X線源31がX線を放射し、X線は開口部11を通って試料6へ照射され、蛍光X線が開口部11を通って検出部33へ入射し、検出部33で蛍光X線が検出される。試料6が大気圧下に置かれた状態で、蛍光X線の検出が行われる。このため、試料6の扱いが簡単になる。また、真空下に置くことができない試料6についても、蛍光X線を検出することができる。
検出部33には、検出部33が出力した信号を処理する信号処理部52が接続されている。信号処理部52は、検出部33が出力した各値の信号をカウントし、検出された蛍光X線のエネルギーとカウント数との関係、即ち蛍光X線のスペクトルを生成する処理を行う。信号処理部52は、分析部53に接続されている。分析部53は、演算を行う演算部及びデータを記憶するメモリを含んで構成されている。信号処理部52は、生成したスペクトルを示すデータを分析部53へ出力する。分析部53は、信号処理部52からのデータを入力され、入力されたデータが示すスペクトルに基づいて、試料6に含まれる元素の定性分析又は定量分析を行う。X線検出装置は、液晶ディスプレイ等の表示部54を備えている。表示部54は、光学顕微鏡35が撮影した試料6の画像を表示する。使用者は、表示部54に表示された試料6の画像を視認することにより、試料6を観察することができる。試料保持部4には、試料保持部4が透光板1に接離する方向に試料保持部4を駆動させる駆動部55が連結されている。駆動部55は、例えばステッピングモータを用いて構成されている。
X線源31、光学顕微鏡35、信号処理部52、分析部53、表示部54、駆動部55及び調整部56は、制御部51に接続されている。表示部54は制御部51を介して光学顕微鏡35に接続されている。制御部51は、演算部及びメモリを含んだコンピュータで構成されている。制御部51は、X線源31、信号処理部52、分析部53、表示部54、駆動部55及び調整部56の動作を制御する。駆動部55及び制御部51は、変更部に対応する。制御部51は、使用者からの指示を受け付け、受け付けた指示に応じてX線検出装置の各部を制御する構成であってもよい。表示部54は、信号処理部52が生成したスペクトル又は分析部53による分析結果を表示してもよい。また、制御部51及び分析部53は同一のコンピュータで構成されていてもよい。
真空箱2のフレーム22及び透光板1を含んだ部分を底部と言う。図2は、真空箱2の底部の第1の構成例を示す平面図である。透光板1は、平面視で中心に開口部11が設けられている。フレーム22は透光板1の周囲に配置されている。図中には、光源36を示している。光源36は、真空箱2の底部から離隔して配置されている。図2には、X線検出装置が三個の光源36を備えた例を示している。三個の光源36は、開口部11を通り透光板1に直交する線の周りにほぼ均等に配置されている。夫々の光源36は、透光板1へ光を照射するように配置されている。透光板1は、各光源36からの光が当たり、しかも真空保持面積を小さくするように、平面視で、開口部11の周りの三方向へ広がった形状になっている。透光板1は、光源36からの光が照射される位置に、透過する光を散乱させる散乱部12を有している。
散乱部12は、例えば、透光板1の一部を砂打ち加工することによって、形成されている。砂打ち加工は、透光板1の両面に対して行われていてもよく、透光板1の内面又は外面の一方のみに行われていてもよい。砂打ち加工が透光板1の内面に行われている場合は、光源36からの光が透光板1の表面で反射し難くなり、光学顕微鏡35へ入射する反射光が試料6の観察を阻害することが抑制される。また、表面反射による光量の低下が抑制される。このため、砂打ち加工は透光板1の内面に対して行われていることが望ましい。また、砂打ち加工以外の方法で、散乱部12が形成されていてもよい。例えば、散乱部12は、エッチング等の化学的な表面処理、表面の研磨、又は表面に凹凸を形成する加工によって形成されていてもよい。また例えば、散乱部12は、混濁した材料又はすりガラスによって構成されていてもよい。
図3は、真空箱2の底部の第2の構成例を示す平面図である。透光板1の中心に開口部11が設けられ、フレーム22は透光板1の周囲に配置されている。光源36は、真空箱2の底部から離隔して配置されている。図3には、X線検出装置が五個の光源36を備えた例を示している。五個の光源36は、開口部11を通り透光板1に直交する線の周りにほぼ均等に配置されている。夫々の光源36は、透光板1へ光を照射するように配置されている。透光板1は、各光源36からの光が当たり、しかも真空保持面積を小さくするように、平面視で、開口部11の周りの五方向へ広がった形状になっている。透光板1は、光源36からの光が照射される位置に、透過する光を散乱させる散乱部12を有している。X線検出装置は、一個、二個、四個又は六個以上の光源36を備えていてもよい。
図4は、光源36からの光が試料6に照射される様子を示す模式図である。図中には透光板1の断面を示しており、X線透過膜21を省略している。光源36からの光が散乱部12へ照射され、散乱部12を透過する際に光は散乱される。散乱部12で散乱された光が試料6へ照射される。散乱部12で散乱した光が試料6へ照射されることにより、試料6が均一に照明されるようになる。試料6が凹凸を有する場合であっても、散乱した光が照射されることによって、試料6の表面に影が発生し難く、ほぼ均一に試料6が照明される。また、複数の光源36により複数の方向から光が試料6へ当たるので、試料6の表面には影が発生し難い。また、影が発生した場合であっても、散乱した光によって、影と影以外の部分との明暗差が小さくなり、ほぼ均一に試料6が照明される。このため、光学顕微鏡35で試料6を撮影する際に、試料6を可及的に均一に照明し、安定した明るさで試料6を観察することが可能となる。
また、光源36及び透光板1は、光源36から試料6へ照射される光が開口部11を通過しないように配置されている。透光板1を透過した光と開口部11を通過した光とが共に試料6へ照射された場合は、開口部11の縁を通った光により、試料6上に影が発生する。試料6へ照射される光が開口部11を通過しないようになっていることにより、開口部11の縁に起因した影が発生することが無い。従って、可及的に均一に試料6が照明される。
具体的には、光源36は指向性を有し、光源36からの光の内、光源36の光軸上の光の強度の50%以上の強度を有する光が開口部11を通過しないようになっている。光源36が指向性を有する場合、出射される光の強度は、光軸上で最も高く、光の出射される方向が光軸となす角度が大きくなるほど低くなる。光軸上の光の強度の50%の強度を有する光の出射される方向が光軸となす角度は、光源36に応じた所定の角度となる。光軸に対してこの所定の角度をなす線が描く仮想的な錐体の外側に開口部11が位置するように、光源36の透光板1に対する位置、及び光源36の光軸の透光板1に対する角度が定められている。図4には、光源36の光軸を一点鎖線で示し、光軸に対して所定の角度をなす線を破線で示している。光源36及び透光板1がこのように配置されていることにより、光源36の光軸上の光の強度の50%以上の強度を有する光は、開口部11を通過しない。光源36の光軸上の光の強度の50%以上の強度を有する光は、主に散乱部12を透過し、試料6へ照射される。このようにして、光源36から試料6へ照射される光は実質的に開口部11を通過しないようになっている。なお、50%という値は一例である。X線検出装置は、光源36の光軸上の光の強度の所定割合以上の強度を有する光が開口部11を通過しないようになっていればよい。所定割合の値は、45%又は60%等、50%以外の値であってもよい。
なお、透光板1の外面と試料保持部4に保持された試料6の表面との間の距離が所定距離以上である場合に、光源36の光を出射する部分の中心である出射中心と開口部11の外面の縁とを結んだ線の延長線がなす仮想的な錐体の外側に試料6が位置するように、光源36の透光板1に対する配置が定められていてもよい。図4には、仮想的な錐体を二点鎖線で示している。所定距離は、例えば1mmである。このように光源36が透光板1に対して配置されていることにより、光源36から試料6へ照射される光は開口部11を通過しない。なお、X線検出装置は、透光板1の外面と試料保持部4に保持された試料6の表面との間の距離が所定距離以上である場合に、X線の照射軸と試料6の表面との交点が、光源36の出射中心と開口部11の外面の縁とを結んだ線の延長線がなす仮想的な錐体の外側に位置するように、光源36の透光板1に対する配置が定められている形態であってもよい。X線の照射軸は、試料6へ照射されるX線の中心軸である。この形態では、X線光学素子32を通ったX線が試料6へ照射される位置に照射される光は、開口部11を通過しない。通常、光学顕微鏡35で試料6を撮影する際には、試料6上のX線が照射される部分を撮影するので、この形態でも、光学顕微鏡35で試料6を撮影した画像には影が発生し難い。
また、透光板1では、開口部11の縁には散乱部12が形成されていない。砂打ち加工等によって開口部11の縁に散乱部12が形成されている場合は、開口部11の縁を通る光が強調され、試料6上に明暗が生じる。開口部11の縁に散乱部12が形成されていないことにより、試料6上に明暗が生じ難くなる。従って、可及的に均一に試料6が照明される。試料が均一に照明されることにより、光学顕微鏡35で試料6を撮影する際に、安定した明るさで試料6を観察することが可能となる。なお、X線検出装置は、開口部11の縁にも散乱部12が形成された形態であってもよい。この形態でも、散乱光で試料6を均一に照明することが可能である。
また、前述したように、駆動部55は、試料保持部4が透光板1に接離する方向に試料保持部4を駆動させる。即ち、X線検出装置は、試料保持部4が保持する試料6と透光板1との間の距離を変更することができる。試料6と透光板1との間の距離が変更された場合、X線光学素子32と試料6との間の距離が変更され、X線光学素子32によって試料6上に収束されるX線の照射範囲の広さが変化する。X線検出装置は、試料保持部4を駆動させることにより、試料6にX線を照射する範囲の広さを調整することができる。従来では、試料6と透光板1との間の距離が異なる場合、試料6へ照射される光の角度が異なり、光学顕微鏡35で試料6を撮影した画像が異なる。特に、試料6が凹凸を有する場合は、試料6と透光板1との間の距離の違いに応じて、試料6上に生じる影の形状が変化し、試料6の画像が変化する。
本実施形態では、試料6と透光板1との間の距離が異なる複数の状態のいずれの状態においても、散乱部12で散乱した光が同様に試料6へ照射され、光学顕微鏡35で試料6を撮影した画像は変化し難い。また、散乱された光が試料6へ照射されることにより、試料6上に影が発生し難いので、試料6が凹凸を有する場合でも、試料6と透光板1との間の距離の違いに応じた試料6の画像の変化は生じ難い。従って、本実施形態においては、試料6と透光板1との間の距離を変更した場合でも、安定して試料6を観察することが可能となる。
図5は、光源36及び透光板1の具体的な配置の第1の例を示す模式図である。図中には透光板1及びフレーム22の断面を示しており、X線透過膜21を省略している。開口部11の中心から光源36の出射中心までの透光板1に沿った方向の距離は14mmである。透光板1の外面から光源36の出射中心までの透光板1に直交する方向の距離は3mmである。光源36の光軸と透光板1とのなす角度は30°である。図中には、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが1mm、5mm及び10mmである状態をまとめて示している。この第1の例では、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが1mm〜10mmの範囲で、光源36からの光が試料6へ照射される。図中には、光を実線矢印で示している。より詳しくは、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが1mm〜10mmの範囲にある場合に、光源36からの光が透光板1を透過し、かつ開口部11を通過せずに、試料6上で開口部11の中心に対向する位置に照射される。即ち、図5に示す如く光源36及び透光板1が配置されたX線検出装置では、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが1mm〜10mmの範囲に含まれるような位置に試料保持部4が試料6を保持した場合に、試料6が均一に照明される。
図6は、光源36及び透光板1の具体的な配置の第2の例を示す模式図である。図中には透光板1及びフレーム22の断面を示しており、X線透過膜21を省略している。開口部11の中心から光源36の出射中心までの透光板1に沿った方向の距離は14mmである。透光板1の外面から光源36の出射中心までの透光板1に直交する方向の距離は10mmである。光源36の光軸と透光板1とのなす角度は60°である。図中には、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが10mm、15mm及び20mmである状態をまとめて示している。この第2の例では、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが10mm〜20mmの範囲で、光源36からの光が試料6へ照射される。図中には、光を実線矢印で示している。より詳しくは、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが10mm〜20mmの範囲にある場合に、光源36からの光が透光板1を透過し、かつ開口部11を通過せずに、試料6上で開口部11の中心に対向する位置に照射される。即ち、図6に示す如く光源36及び透光板1が配置されたX線検出装置では、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが10mm〜20mmの範囲に含まれるような位置に試料保持部4が試料6を保持した場合に、試料6が均一に照明される。
図7は、光源36及び透光板1の具体的な配置の第3の例を示す模式図である。第3の例では、第1及び第2の例を組み合わせた例である。第3の例では、X線検出装置は、透光板1の外面までの距離が3mmである光源361と、透光板1の外面までの距離が10mmである光源362とを備えている。光源361の光軸と透光板1とのなす角度は30°であり、光源362の光軸と透光板1とのなす角度は60°である。図中には、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが1mm、5mm、10mm、15mm及び20mmである状態をまとめて示している。この第3の例では、試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが1mm〜10mmの範囲で、光源361からの光が試料6へ照射される。試料6の表面から透光板1の外面までの距離Dが10mm〜20mmの範囲で、光源362からの光が試料6へ照射される。X線検出装置は、距離Dが1mm〜10mmの場合に光源361を用い、距離Dが10mm〜20mmの場合に光源362を用いることにより、試料6と透光板1との間の距離を広い範囲で変更しながら、試料6を均一に照明することができる。
<実施形態2>
図8は、実施形態2に係るX線検出装置の構成の一部を示す模式図である。X線検出装置は、遮光部37を備えている。遮光部37は、光を遮蔽する材料で筒状に形成されている。遮光部37の内径は開口部11の幅以上である。遮光部37は、透光板1の内面に一端が接し、開口部11を内側に囲んで配置されている。遮光部37は、光源36からの光を遮蔽する。X線検出装置のその他の部分の構成は、実施形態1と同様である。光源36からの光が遮光部37で遮蔽されることによって、光源36からの光は開口部11へは入射できない。このため、光源36から試料6へ照射される光は、開口部11を通過しない。従って、試料6上に開口部11の縁に起因した影が発生することが無い。本実施形態においても、光学顕微鏡35で試料6を撮影する際に、可及的に均一に試料6が照明され、安定した明るさで試料6を観察することが可能となる。また、本実施形態では、実施形態1に比べて広配光の光源36を用いた場合であっても、光が遮光部37で遮蔽されることによって、光は開口部11を通過しない。従って、実施形態1に比べて広配光の光源36を用いることが可能となる。広配光の光源36を用いることによって、試料6を照明する光の均一性がより高くなる。
図8は、実施形態2に係るX線検出装置の構成の一部を示す模式図である。X線検出装置は、遮光部37を備えている。遮光部37は、光を遮蔽する材料で筒状に形成されている。遮光部37の内径は開口部11の幅以上である。遮光部37は、透光板1の内面に一端が接し、開口部11を内側に囲んで配置されている。遮光部37は、光源36からの光を遮蔽する。X線検出装置のその他の部分の構成は、実施形態1と同様である。光源36からの光が遮光部37で遮蔽されることによって、光源36からの光は開口部11へは入射できない。このため、光源36から試料6へ照射される光は、開口部11を通過しない。従って、試料6上に開口部11の縁に起因した影が発生することが無い。本実施形態においても、光学顕微鏡35で試料6を撮影する際に、可及的に均一に試料6が照明され、安定した明るさで試料6を観察することが可能となる。また、本実施形態では、実施形態1に比べて広配光の光源36を用いた場合であっても、光が遮光部37で遮蔽されることによって、光は開口部11を通過しない。従って、実施形態1に比べて広配光の光源36を用いることが可能となる。広配光の光源36を用いることによって、試料6を照明する光の均一性がより高くなる。
なお、以上の実施形態1及び2においては、透光板1の一部が散乱部12である形態を示したが、X線検出装置は、透光板1の全てが散乱部12である形態であってもよい。また、実施形態1及び2においては、駆動部55が試料保持部4を透光板1に接離する方向に駆動させる形態を示したが、X線検出装置は、駆動部55が試料保持部4を透光板1に沿った方向にも駆動させることができる形態であってもよい。また、実施形態1及び2においては、X線をエネルギー別に分離して検出するエネルギー分散型の形態を示したが、X線検出装置は、X線を波長別に分離して検出する波長分散型の形態であってもよい。また、実施形態1及び2においては、X線を試料6へ照射し、試料6から発生した蛍光X線を検出する形態を示したが、X線検出装置は、X線以外の放射線を試料6へ照射し、試料6から発生する特性X線を検出する形態であってもよい。また、実施形態1及び2においては、放射線検出装置がX線検出装置である形態を示したが、放射線検出装置は、X線以外の放射線を検出部33で検出する形態であってもよい。例えば、放射線検出装置は、電子線を試料6へ照射し、試料6から発生する二次電子又は反射電子を検出部33で検出する形態であってもよい。
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1 透光板
11 開口部
12 散乱部
2 真空箱
21 X線透過膜
22 フレーム
31 X線源
32 X線光学素子
33 検出部
35 光学顕微鏡
36、361、362 光源
4 試料保持部
51 制御部
54 表示部
55 駆動部
6 試料
11 開口部
12 散乱部
2 真空箱
21 X線透過膜
22 フレーム
31 X線源
32 X線光学素子
33 検出部
35 光学顕微鏡
36、361、362 光源
4 試料保持部
51 制御部
54 表示部
55 駆動部
6 試料
Claims (7)
- 試料保持部と、該試料保持部が保持する試料へ放射線を照射する照射部と、前記試料から発生した放射線を検出する検出部と、前記試料へ光を照射する照明部と、前記試料を観察するための観察部とを備える放射線検出装置において、
前記試料保持部が保持する試料へ前記照明部が照射する光を透過させる透光板を備え、
該透光板は、
前記試料保持部と前記照射部との間の位置に配置されており、
前記照射部が前記試料へ照射する放射線を通過させる開口部と、
光を散乱させる散乱部とを有すること
を特徴とする放射線検出装置。 - 前記試料保持部、前記照明部及び前記透光板は、前記照明部が試料へ照射する光が前記開口部を通過しないように配置されていること
を特徴とする請求項1に記載の放射線検出装置。 - 前記透光板から所定距離以上離隔した位置に前記試料保持部により保持された試料が、前記照明部の光を出射する部分の中心と前記開口部の縁とを結んだ線の延長線がなす仮想的な錐体の外側に位置するように、前記照明部が前記透光板に対して配置されていること
を特徴とする請求項1に記載の放射線検出装置。 - 前記開口部の縁は、光を散乱させるようになっていないこと
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の放射線検出装置。 - 前記透光板の光を透過させる部分は、砂打ち加工されていること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の放射線検出装置。 - 前記試料保持部と前記透光板との間の距離を変更する変更部を更に備えること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の放射線検出装置。 - 真空箱を更に備え、
前記照射部、前記検出部及び前記照明部の少なくとも一部は前記真空箱の内部に配置されており、
前記透光板は、前記真空箱の壁の一部であり、
前記試料保持部は前記真空箱の外部に配置されていること
を特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の放射線検出装置。
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