JPWO2020122257A1 - X-ray tube and X-ray detector - Google Patents

X-ray tube and X-ray detector Download PDF

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JPWO2020122257A1
JPWO2020122257A1 JP2020559352A JP2020559352A JPWO2020122257A1 JP WO2020122257 A1 JPWO2020122257 A1 JP WO2020122257A1 JP 2020559352 A JP2020559352 A JP 2020559352A JP 2020559352 A JP2020559352 A JP 2020559352A JP WO2020122257 A1 JPWO2020122257 A1 JP WO2020122257A1
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粟田　正吾
淳一 青山
雅夫 水田
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Abstract

可及的に試料へターゲットを近づけることができるＸ線管及びＸ線検出装置を提供する。
Ｘ線管は、電子発生部と、前記電子発生部が発生させた電子を電圧によって加速させる電子加速部と、加速された電子が衝突することによってＸ線を発生させるターゲットと、内部に前記電子発生部が配置された管体部と、前記管体部よりも外径が小さい管状であり、前記管体部に連通しており、前記加速された電子が内部を長手方向に沿って通過する細管部と、前記細管部の内部を通過する電子を磁界によって集束させる磁界レンズ部とを備え、前記ターゲットは、前記細管部の先端部に配置されており、前記細管部の長手方向に沿って前記電子発生部から前記ターゲットまでの間で最も大きい前記管体部の外径に比べて、前記細管部の長手方向に沿って前記電子発生部から前記ターゲットまでの距離は三倍を超過する長さである。Provided are an X-ray tube and an X-ray detector capable of bringing the target as close as possible to the sample.
The X-ray tube includes an electron generating unit, an electron accelerating unit that accelerates the electrons generated by the electron generating unit by a voltage, a target that generates X-rays by colliding the accelerated electrons, and the electrons inside. The tubular portion in which the generating portion is arranged and the tubular portion having an outer diameter smaller than that of the tubular portion are communicated with the tubular portion, and the accelerated electrons pass through the inside along the longitudinal direction. A thin tube portion and a magnetic field lens portion that focuses electrons passing through the inside of the thin tube portion by a magnetic field are provided, and the target is arranged at the tip end portion of the thin tube portion and is arranged along the longitudinal direction of the thin tube portion. The distance from the electron generating portion to the target along the longitudinal direction of the thin tube portion is more than three times longer than the outer diameter of the tubular portion having the largest distance between the electron generating portion and the target. That's right.

Description

本発明は、Ｘ線を発生させるＸ線管、及びＸ線検出装置に関する。 The present invention relates to an X-ray tube that generates X-rays and an X-ray detector.

試料へＸ線を照射し、試料を透過したＸ線、又は試料から発生した二次Ｘ線を検出し、試料の分析を行うことができる。例えば、試料から発生した蛍光Ｘ線に基づいて元素を分析する蛍光Ｘ線分析を行うことができる。このような分析に用いられるＸ線を発生させるために、Ｘ線管が用いられている。Ｘ線管では、加熱されたフィラメント等の電子発生部から電子を発生させ、電界により電子を加速し、加速した電子をターゲットに衝突させ、ターゲットからＸ線を発生させる。特許文献１には、Ｘ線管の例が記載されている。 The sample can be analyzed by irradiating the sample with X-rays and detecting the X-rays that have passed through the sample or the secondary X-rays generated from the sample. For example, fluorescent X-ray analysis can be performed to analyze elements based on fluorescent X-rays generated from a sample. X-ray tubes are used to generate the X-rays used in such analyzes. In an X-ray tube, electrons are generated from an electron generating part such as a heated filament, the electrons are accelerated by an electric field, the accelerated electrons collide with a target, and X-rays are generated from the target. Patent Document 1 describes an example of an X-ray tube.

特開昭５８−１４５０４９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-1450449

Ｘ線を利用した分析を高精度に行うためには、高強度のＸ線を試料へ照射することが望ましい。高強度のＸ線を試料へ照射するためには、Ｘ線の発生源を試料へ近づけることが望ましい。しかしながら、Ｘ線管の大きさのため、Ｘ線管のターゲットを試料に近づけることには限界がある。 In order to perform analysis using X-rays with high accuracy, it is desirable to irradiate the sample with high-intensity X-rays. In order to irradiate the sample with high-intensity X-rays, it is desirable to bring the source of the X-rays closer to the sample. However, due to the size of the X-ray tube, there is a limit to bringing the target of the X-ray tube closer to the sample.

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、可及的に試料へターゲットを近づけることができるＸ線管及びＸ線検出装置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 an X-ray tube and an X-ray detector capable of bringing a target as close as possible to a sample. ..

本発明に係るＸ線管は、電子発生部と、前記電子発生部が発生させた電子を電圧によって加速させる電子加速部と、加速された電子が衝突することによってＸ線を発生させるターゲットとを備えるＸ線管において、内部に前記電子発生部が配置された管体部と、前記管体部よりも外径が小さい管状であり、前記管体部に連通しており、前記加速された電子が内部を長手方向に沿って通過する細管部と、前記細管部の内部を通過する電子を磁界によって集束させる磁界レンズ部とを備え、前記ターゲットは、前記細管部の先端部に配置されており、前記細管部の長手方向に沿って前記電子発生部から前記ターゲットまでの間で最も大きい前記管体部の外径に比べて、前記細管部の長手方向に沿って前記電子発生部から前記ターゲットまでの距離は三倍を超過する長さであることを特徴とする。 The X-ray tube according to the present invention comprises an electron generating unit, an electron accelerating unit that accelerates electrons generated by the electron generating unit by a voltage, and a target that generates X-rays by colliding the accelerated electrons. In the X-ray tube provided, the tubular portion in which the electron generating portion is arranged and the tubular portion having an outer diameter smaller than that of the tubular portion are communicated with the tubular portion, and the accelerated electrons are provided. The target includes a thin tube portion that passes through the inside along the longitudinal direction and a magnetic field lens portion that focuses electrons passing through the inside of the thin tube portion by a magnetic field, and the target is arranged at the tip end portion of the thin tube portion. , The electron generating portion to the target along the longitudinal direction of the thin tube portion as compared with the outer diameter of the tubular portion having the largest distance between the electron generating portion and the target along the longitudinal direction of the thin tube portion. The distance to is characterized by a length exceeding three times.

本発明においては、Ｘ線管は、電子発生部が配置された管体部と、より外径が小さい細管部とを備え、ターゲットは細管部の先端部にあり、電子発生部からターゲットまでの距離は管体部の外径に比べて三倍を超過する長さである。外径が小さい細管部の先端部にターゲットを配置することにより、ターゲットを試料へ近づけることができる。電子発生部からターゲットまでの距離を長くすることにより、サイズの大きい管体部が他の機器に干渉すること無く、ターゲットを試料へ可及的に近づけることができる。 In the present invention, the X-ray tube includes a tubular portion in which an electron generating portion is arranged and a thin tube portion having a smaller outer diameter, and the target is located at the tip of the thin tube portion, from the electron generating portion to the target. The distance is a length that exceeds three times the outer diameter of the tubular part. By arranging the target at the tip of the thin tube portion having a small outer diameter, the target can be brought closer to the sample. By increasing the distance from the electron generating part to the target, the target can be brought as close as possible to the sample without the large-sized tube part interfering with other devices.

本発明に係るＸ線管は、電子を加速させるために前記電子加速部が発生させる電圧は２１ｋＶ以上７０ｋＶ以下であることを特徴とする。 The X-ray tube according to the present invention is characterized in that the voltage generated by the electron accelerating unit for accelerating electrons is 21 kV or more and 70 kV or less.

本発明においては、電子を加速させる電圧は２１ｋＶ以上７０ｋＶ以下である。これにより、試料に含まれ分析対象となり得るほぼ全ての元素について十分な精度で元素分析を行うための蛍光Ｘ線を試料から発生させることができる。 In the present invention, the voltage for accelerating electrons is 21 kV or more and 70 kV or less. This makes it possible to generate fluorescent X-rays from the sample for performing elemental analysis with sufficient accuracy for almost all the elements contained in the sample and which can be analyzed.

本発明に係るＸ線管は、前記細管部は、高熱伝導材を用いて構成されており、前記細管部の外面は磁性材でコーティングされていることを特徴とする。 The X-ray tube according to the present invention is characterized in that the thin tube portion is formed of a high thermal conductive material, and the outer surface of the thin tube portion is coated with a magnetic material.

本発明においては、細管部は高熱伝導材を用いて構成されており、効率良くターゲットからの熱が放熱される。また、細管部の外面は磁性材でコーティングされている。コーティングされた磁性材が磁気シールドとなり、外部磁界によって電子の進路が影響を受けることが無い。 In the present invention, the thin tube portion is configured by using a high thermal conductive material, and heat from the target is efficiently dissipated. Further, the outer surface of the thin tube portion is coated with a magnetic material. The coated magnetic material acts as a magnetic shield, and the path of electrons is not affected by the external magnetic field.

本発明に係るＸ線管は、前記磁界レンズ部は、永久磁石を用いて構成されていることを特徴とする。 The X-ray tube according to the present invention is characterized in that the magnetic field lens portion is configured by using a permanent magnet.

本発明においては、加速させた電子を集束する磁界レンズ部は、永久磁石を用いて構成されている。永久磁石を用いることにより、磁界レンズ部が小型化・軽量化する。また、電磁石を使用するために必要な機構が不要となり、Ｘ線管の構造が簡素化する。 In the present invention, the magnetic field lens portion that focuses the accelerated electrons is configured by using a permanent magnet. By using a permanent magnet, the magnetic field lens portion is made smaller and lighter. In addition, the mechanism required for using an electromagnet becomes unnecessary, and the structure of the X-ray tube is simplified.

本発明に係るＸ線管は、前記ターゲットは、組成の異なる複数の領域を有し、前記磁界レンズ部は、前記複数の領域の内で前記加速された電子が衝突する領域を変更することを特徴とする。 In the X-ray tube according to the present invention, the target has a plurality of regions having different compositions, and the magnetic field lens portion changes the region in which the accelerated electrons collide within the plurality of regions. It is a feature.

本発明においては、ターゲットは組成の異なる複数の領域を有し、Ｘ線管は電子が衝突する領域が変更可能になっている。電子が衝突する領域を変更することによって、Ｘ線管が放射するＸ線のエネルギーが変更され、試料の種類に応じて適切なエネルギーのＸ線を利用することが可能となる。 In the present invention, the target has a plurality of regions having different compositions, and the region where electrons collide with the X-ray tube can be changed. By changing the region where the electrons collide, the energy of the X-rays emitted by the X-ray tube is changed, and it becomes possible to use the X-rays having an appropriate energy according to the type of the sample.

本発明に係るＸ線管は、前記ターゲットは、前記細管部の先端を塞ぐ位置に配置されてあり、前記Ｘ線は、前記ターゲットを通過して外部へ放射され、前記先端部の内径は、前記先端にかけて連続的に減少していることを特徴とする。 In the X-ray tube according to the present invention, the target is arranged at a position of closing the tip of the thin tube portion, the X-ray passes through the target and is radiated to the outside, and the inner diameter of the tip portion is defined as. It is characterized in that it decreases continuously toward the tip.

本発明においては、ターゲットは細管部の先端を塞いでおり、Ｘ線はターゲットを通過してＸ線管の外部へ放射される。細管部の先端部の内径は、先端にかけて連続的に減少している。細管部の先端の正面には、電子が衝突した先端部の内面から発生した蛍光Ｘ線が放出されない領域が存在する。先端部の内面から発生した蛍光Ｘ線が検出されることが抑制され、試料からのＸ線を測定する際のシステムピークが減少する。 In the present invention, the target closes the tip of the thin tube portion, and X-rays pass through the target and are emitted to the outside of the X-ray tube. The inner diameter of the tip of the thin tube portion continuously decreases toward the tip. In front of the tip of the thin tube portion, there is a region in which fluorescent X-rays generated from the inner surface of the tip portion with which electrons collide are not emitted. The detection of fluorescent X-rays generated from the inner surface of the tip is suppressed, and the system peak when measuring X-rays from the sample is reduced.

本発明に係るＸ線管は、前記細管部は、可撓性を有していることを特徴とする。 The X-ray tube according to the present invention is characterized in that the thin tube portion has flexibility.

本発明においては、細管部は可撓性を有している。細管部を曲線状にすることが可能となり、曲線状の細管部を用いて試料の所望の部分にターゲットをより近づけることが可能となる。 In the present invention, the capillary portion has flexibility. The tubular portion can be curved, and the curved tubular portion can be used to bring the target closer to the desired portion of the sample.

本発明においては、前記先端部の外径は２６ｍｍ以下であることを特徴とする。 The present invention is characterized in that the outer diameter of the tip portion is 26 mm or less.

本発明においては、細管部の先端部の外径が２６ｍｍ以下であり、細管部が十分に細いので、試料が入り組んだ形状を有している場合であっても、試料の所望の部分にターゲットを近づけることが可能となる。 In the present invention, the outer diameter of the tip of the thin tube portion is 26 mm or less, and the thin tube portion is sufficiently thin, so that even if the sample has a complicated shape, the target is targeted at the desired portion of the sample. Can be brought closer.

本発明に係るＸ線管は、前記電子発生部及び前記電子加速部を稼働させるための電力を蓄電する蓄電部と、前記管体部に着脱可能であり、前記管体部に装着されている場合に、前記管体部及び前記細管部の内部を減圧し、前記蓄電部に給電する着脱ユニットと、前記着脱ユニットが前記管体部から離脱している場合に、前記管体部及び前記細管部の内部が減圧された状態を維持するべく、前記管体部及び前記細管部を封止する封止弁とを更に備えることを特徴とする。 The X-ray tube according to the present invention is attached to and detachable from the storage unit for storing electric power for operating the electron generating unit and the electron accelerating unit, and is attached to the tube body. In this case, the detachable unit that decompresses the inside of the tubular portion and the thin tube portion to supply power to the power storage unit, and the tubular portion and the thin tube when the detachable unit is separated from the tubular portion. In order to maintain a state in which the inside of the portion is depressurized, the tubular portion and a sealing valve for sealing the thin tube portion are further provided.

本発明においては、管体部に着脱可能な着脱ユニットは、管体部及び細管部の内部を減圧し、Ｘ線管を稼働させるための電力を蓄電する蓄電部に給電する。管体部及び細管部の内部を着脱ユニットによって減圧することができるので、Ｘ線管の構造を、一時的に減圧状態を保つことが可能な程度の簡素な構造とすることができる。着脱ユニットが給電を可能とすることによって、蓄電部を用いることが可能となり、外部からの電力の供給が無い状態でもＸ線管を使用することができる。 In the present invention, the detachable unit that can be attached to and detached from the tube body decompresses the inside of the tube body portion and the thin tube portion, and supplies power to the power storage unit that stores electric power for operating the X-ray tube. Since the inside of the tube body portion and the thin tube portion can be decompressed by the detachable unit, the structure of the X-ray tube can be made simple enough to temporarily maintain the decompressed state. Since the detachable unit enables power supply, the power storage unit can be used, and the X-ray tube can be used even when there is no external power supply.

本発明に係るＸ線検出装置は、本発明に係るＸ線管と、該Ｘ線管から放射されたＸ線を照射された試料から発生するＸ線を検出する検出部と、該検出部の検出結果に基づいた元素分析を行う分析部とを備えることを特徴とする。 The X-ray detector according to the present invention includes an X-ray tube according to the present invention, a detection unit that detects X-rays generated from a sample irradiated with X-rays emitted from the X-ray tube, and the detection unit. It is characterized by including an analysis unit that performs element analysis based on the detection result.

本発明に係るＸ線検出装置は、前記検出部は、前記試料から発生し、前記試料を透過したＸ線を検出することを特徴とする。 The X-ray detector according to the present invention is characterized in that the detection unit detects X-rays generated from the sample and transmitted through the sample.

本発明においては、Ｘ線管のターゲットを試料へ近づけることができる。これにより、高強度のＸ線を試料へ照射することが可能となり、高強度の蛍光Ｘ線を検出部で検出し、分析部で元素分析を行うことができる。 In the present invention, the target of the X-ray tube can be brought closer to the sample. This makes it possible to irradiate the sample with high-intensity X-rays, detect high-intensity fluorescent X-rays with the detection unit, and perform elemental analysis with the analysis unit.

本発明にあっては、Ｘ線管のターゲットを試料へ近づけることにより、高強度のＸ線を試料へ照射することが可能となる。従って、高強度のＸ線の照射に応じた高強度のＸ線が試料から得られ、高強度のＸ線を利用した高精度の元素分析が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。 In the present invention, by bringing the target of the X-ray tube closer to the sample, it is possible to irradiate the sample with high-intensity X-rays. Therefore, the present invention exerts excellent effects such that high-intensity X-rays corresponding to high-intensity X-ray irradiation can be obtained from the sample, and high-precision elemental analysis using high-intensity X-rays becomes possible. ..

実施形態１に係るＸ線検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the X-ray detection apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. Ｘ線管の内部の構成例を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the structural example of the inside of an X-ray tube. 実施形態１に係る細管部の先端部の構成例を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the structural example of the tip part of the thin tube part which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態２に係る細管部の先端部の構成例を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the structural example of the tip part of the thin tube part which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態３に係る細管部の先端部の構成例を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the structural example of the tip part of the thin tube part which concerns on Embodiment 3. 実施形態４に係るターゲットの第１の例を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the 1st example of the target which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施形態４に係るターゲットの第２の例を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the 2nd example of the target which concerns on Embodiment 4. FIG. 被衝突体を示す模式的斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the collided body. 永久磁石を用いた実施形態４に係る磁界レンズ部を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the magnetic field lens part which concerns on Embodiment 4 using a permanent magnet. 永久磁石を用いた実施形態４に係る磁界レンズ部を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the magnetic field lens part which concerns on Embodiment 4 using a permanent magnet. 実施形態５に係るＸ線検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the X-ray detection apparatus which concerns on Embodiment 5. 実施形態６に係るＸ線管を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the X-ray tube which concerns on Embodiment 6. 実施形態７に係るＸ線管を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the X-ray tube which concerns on Embodiment 7. 実施形態８に係るＸ線検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the X-ray detection apparatus which concerns on Embodiment 8. 実施形態８に係るＸ線管の一部を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows a part of the X-ray tube which concerns on Embodiment 8. 実施形態８に係るＸ線検出器の例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the example of the X-ray detector which concerns on Embodiment 8. 実施形態８に係るＸ線検出器の他の例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows another example of the X-ray detector which concerns on Embodiment 8. 実施形態９に係るＸ線管の内部の構成を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the internal structure of the X-ray tube which concerns on Embodiment 9. FIG.

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、実施形態１に係るＸ線検出装置１０の構成を示すブロック図である。Ｘ線検出装置１０は、例えば蛍光Ｘ線分析装置である。Ｘ線検出装置１０は、Ｘ線を放射するＸ線管１と、試料５が載置される試料台４５と、Ｘ線検出器３とを備えている。Ｘ線検出器３は検出部に対応する。Ｘ線管１が放射したＸ線は試料５へ照射される。Ｘ線を照射された試料５では、蛍光Ｘ線が発生する。Ｘ線検出器３は、試料５から発生した蛍光Ｘ線を検出する。図中には、Ｘ線管１が放射するＸ線及び試料５から発生する蛍光Ｘ線を矢印で示している。Ｘ線検出器３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線管１及びＸ線検出器３の少なくとも一部は、内部が減圧される容器内に配置されていてもよい。Ｘ線検出装置１０は、試料台４５に載置させる方法以外の方法で試料５を保持する形態であってもよい。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing the embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an X-ray detector 10 according to the first embodiment. The X-ray detector 10 is, for example, a fluorescent X-ray analyzer. The X-ray detector 10 includes an X-ray tube 1 that emits X-rays, a sample table 45 on which the sample 5 is placed, and an X-ray detector 3. The X-ray detector 3 corresponds to the detection unit. The X-ray emitted by the X-ray tube 1 irradiates the sample 5. Fluorescent X-rays are generated in the sample 5 irradiated with X-rays. The X-ray detector 3 detects fluorescent X-rays generated from the sample 5. In the figure, the X-rays emitted by the X-ray tube 1 and the fluorescent X-rays generated from the sample 5 are indicated by arrows. The X-ray detector 3 outputs a signal proportional to the energy of the detected fluorescent X-ray. At least a part of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 3 may be arranged in a container whose inside is decompressed. The X-ray detector 10 may be in a form of holding the sample 5 by a method other than the method of placing the sample on the sample table 45.

Ｘ線検出器３には、出力した信号を処理する信号処理部４２が接続されている。信号処理部４２は、Ｘ線検出器３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、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４２は、分析部４３に接続されている。分析部４３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４２は、生成したスペクトルを示すデータを分析部４３へ出力する。分析部４３は、信号処理部４２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５に含まれる元素の定性分析又は定量分析を行う。分析部４３には、液晶ディスプレイ等の表示部４４が接続されている。表示部４４は、分析部４３による分析結果を表示する。また、表示部４４は、信号処理部４２が生成したスペクトルを表示する。 A signal processing unit 42 that processes the output signal is connected to the X-ray detector 3. The signal processing unit 42 counts the signals of each value output by the X-ray detector 3 and performs a process of generating a relationship between the energy of the fluorescent X-ray and the number of counts, that is, a spectrum of the fluorescent X-ray. The signal processing unit 42 is connected to the analysis unit 43. The analysis unit 43 includes a calculation unit that performs calculations and a memory that stores data. The signal processing unit 42 outputs data indicating the generated spectrum to the analysis unit 43. The analysis unit 43 receives data from the signal processing unit 42, and performs qualitative analysis or quantitative analysis of the elements contained in the sample 5 based on the spectrum indicated by the input data. A display unit 44 such as a liquid crystal display is connected to the analysis unit 43. The display unit 44 displays the analysis result by the analysis unit 43. Further, the display unit 44 displays the spectrum generated by the signal processing unit 42.

Ｘ線管１には、Ｘ線管１を動作させるための電力をＸ線管１へ供給する電源部２が接続されている。信号処理部４２、分析部４３及び電源部２は、制御部４１に接続されている。制御部４１は、信号処理部４２、分析部４３及び電源部２の動作を制御する。制御部４１は、使用者の操作を受け付け、受け付けた操作に応じてＸ線検出装置１０の各部を制御する構成であってもよい。また、制御部４１及び分析部４３は同一のコンピュータで構成されていてもよい。 A power supply unit 2 for supplying electric power for operating the X-ray tube 1 to the X-ray tube 1 is connected to the X-ray tube 1. The signal processing unit 42, the analysis unit 43, and the power supply unit 2 are connected to the control unit 41. The control unit 41 controls the operations of the signal processing unit 42, the analysis unit 43, and the power supply unit 2. The control unit 41 may be configured to accept the user's operation and control each unit of the X-ray detection device 10 according to the accepted operation. Further, the control unit 41 and the analysis unit 43 may be configured by the same computer.

図２は、Ｘ線管１の内部の構成例を示す模式的断面図である。Ｘ線管１は、管体部１１と、管体部１１に連結した細管部１２とを備えている。管体部１１及び細管部１２はいずれも中空管である。細管部１２の外径は管体部１１に比べて小さい。管体部１１は、両端が封止されている。細管部１２の先端部１６にはターゲット１５が設けられている。ターゲット１５は平板状であり、細管部１２の先端を塞ぐ位置に配置されている。管体部１１の一端には、細管部１２の末端が連結されている。管体部１１の他端にはセラミックコネクタ１１０が配置されている。細管部１２の末端は、管体部１１の内部で開口している。このため、管体部１１及び細管部１２は連通しており、管体部１１の内部と細管部１２の内部とは繋がっている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the internal configuration of the X-ray tube 1. The X-ray tube 1 includes a tube body portion 11 and a thin tube portion 12 connected to the tube body portion 11. Both the tube body portion 11 and the thin tube portion 12 are hollow tubes. The outer diameter of the thin tube portion 12 is smaller than that of the tube body portion 11. Both ends of the tubular body portion 11 are sealed. A target 15 is provided at the tip portion 16 of the thin tube portion 12. The target 15 has a flat plate shape and is arranged at a position where the tip of the thin tube portion 12 is closed. The end of the thin tube portion 12 is connected to one end of the tubular portion 11. A ceramic connector 110 is arranged at the other end of the tubular body portion 11. The end of the thin tube portion 12 is open inside the tube body portion 11. Therefore, the tubular body portion 11 and the thin tube portion 12 communicate with each other, and the inside of the tubular body portion 11 and the inside of the thin tube portion 12 are connected to each other.

管体部１１の内部には、電子発生部であるフィラメント１３が配置されている。フィラメント１３は、例えばタングステンを用いて構成されている。フィラメント１３は、電源部２からの電力により、電流が流れ、加熱され、熱電子を放出する。このようにして、フィラメント１３は、電子を発生させる。フィラメント１３は、細管部１２の末端の開口部１８に対向する位置に配置されている。細管部１２及びフィラメント１３は、フィラメント１３と細管部１２の末端の開口部１８とターゲット１５とがほぼ直線状に並ぶように、配置されている。なお、Ｘ線管１は、フィラメント１３以外の電子発生部を備えた形態であってもよい。 Inside the tube body portion 11, a filament 13 which is an electron generating portion is arranged. The filament 13 is constructed using, for example, tungsten. A current flows through the filament 13 by electric power from the power supply unit 2, and the filament 13 is heated to emit thermoelectrons. In this way, the filament 13 generates electrons. The filament 13 is arranged at a position facing the opening 18 at the end of the thin tube portion 12. The thin tube portion 12 and the filament 13 are arranged so that the filament 13, the opening 18 at the end of the thin tube portion 12, and the target 15 are arranged substantially in a straight line. The X-ray tube 1 may be provided with an electron generating portion other than the filament 13.

管体部１１の内部には、フィラメント１３から発生した電子を加速させる電子加速部１４が配置されている。電子加速部１４は、電源部２からの電力により、電圧を発生させ、電圧によって電子を加速させる。電子加速部１４によってフィラメント１３とターゲット１５との間に発生する電圧を加速電圧とする。フィラメント１３から発生した電子は、加速電圧によって加速され、開口部１８から細管部１２の内部へ侵入し、細管部１２の長手方向に沿って細管部１２の内部を通過し、ターゲット１５へ衝突する。 Inside the tubular body portion 11, an electron accelerating portion 14 for accelerating the electrons generated from the filament 13 is arranged. The electron acceleration unit 14 generates a voltage by the electric power from the power supply unit 2, and accelerates the electrons by the voltage. The voltage generated between the filament 13 and the target 15 by the electron accelerating unit 14 is used as the acceleration voltage. The electrons generated from the filament 13 are accelerated by the acceleration voltage, enter the inside of the thin tube portion 12 through the opening 18, pass through the inside of the thin tube portion 12 along the longitudinal direction of the thin tube portion 12, and collide with the target 15. ..

Ｘ線管１は、磁界レンズ部１７を備えている。磁界レンズ部１７は、磁界を発生し、移動する電子を磁界によって集束させる。磁界レンズ部１７は、細管部１２に設けられており、細管部１２の内部を通過する電子を集束させる。磁界レンズ部１７が電子を集束させることによって、より多くの電子がターゲット１５に衝突するようになる。磁界レンズ部１７は、例えば、リング状に形成された磁石を用いて構成されている。磁界レンズ部１７は、細管部１２の長手方向に沿った一箇所で電子を集束させる形態であってもよく、複数の箇所で電子を集束させる形態であってもよい。 The X-ray tube 1 includes a magnetic field lens unit 17. The magnetic field lens unit 17 generates a magnetic field and focuses moving electrons by the magnetic field. The magnetic field lens portion 17 is provided in the thin tube portion 12, and focuses electrons passing through the inside of the thin tube portion 12. When the magnetic field lens unit 17 focuses the electrons, more electrons collide with the target 15. The magnetic field lens unit 17 is configured by using, for example, a magnet formed in a ring shape. The magnetic field lens portion 17 may have a form in which electrons are focused at one location along the longitudinal direction of the thin tube portion 12, or may be in a form in which electrons are focused at a plurality of locations.

磁界レンズ部１７は、電磁石を用いて構成されることも可能ではあるものの、永久磁石を用いて構成されていることが望ましい。電磁石を用いた場合は、電磁石を動作させるための電源が必要となる。また、電磁石からは熱が発生するので、排熱機構が必要となる。永久磁石を用いた場合は、電源及び排熱機構が不要となり、Ｘ線管１の構造が簡素化し、Ｘ線管１が小型化する。また、永久磁石は電磁石よりも小さく形成することができるので、磁界レンズ部１７が小型化・軽量化する。 Although the magnetic field lens unit 17 can be configured by using an electromagnet, it is desirable that the magnetic field lens portion 17 is configured by using a permanent magnet. When an electromagnet is used, a power source for operating the electromagnet is required. Further, since heat is generated from the electromagnet, a heat exhaust mechanism is required. When a permanent magnet is used, a power supply and a heat exhaust mechanism are not required, the structure of the X-ray tube 1 is simplified, and the X-ray tube 1 is miniaturized. Further, since the permanent magnet can be formed smaller than the electromagnet, the magnetic field lens portion 17 is made smaller and lighter.

ターゲット１５は、加速された電子が衝突することによってＸ線が発生する材料で形成されている。例えば、ターゲット１５は、タングステン又はモリブデンを用いて形成されている。加速された電子がターゲット１５に衝突することによって発生したＸ線は、ターゲット１５を通過してＸ線管１の外部へ放射される。放射されたＸ線は、試料５へ照射される。Ｘ線の照射によって試料５から蛍光Ｘ線が発生し、蛍光Ｘ線はＸ線検出器３で検出され、分析部４３で元素分析が行われる。 The target 15 is made of a material that generates X-rays when accelerated electrons collide with each other. For example, the target 15 is formed using tungsten or molybdenum. The X-rays generated by the accelerated electrons colliding with the target 15 pass through the target 15 and are radiated to the outside of the X-ray tube 1. The emitted X-rays irradiate the sample 5. Fluorescent X-rays are generated from the sample 5 by irradiation with X-rays, the fluorescent X-rays are detected by the X-ray detector 3, and elemental analysis is performed by the analysis unit 43.

細管部１２の内径は３ｍｍ以上であることが望ましい。細管部１２の内径が３ｍｍ以上であれば、細管部１２の内部を十分な量の電子が通過することができる。フィラメント１３の先端からターゲット１５までの最も大きい管体部１１の外径に比べて、フィラメント１３の先端からターゲット１５までの距離は、三倍を超過する長さになっている。また、細管部１２の先端部１６の外径は２６ｍｍ以下である。 It is desirable that the inner diameter of the thin tube portion 12 is 3 mm or more. When the inner diameter of the thin tube portion 12 is 3 mm or more, a sufficient amount of electrons can pass through the inside of the thin tube portion 12. The distance from the tip of the filament 13 to the target 15 is more than three times as long as the outer diameter of the largest tubular portion 11 from the tip of the filament 13 to the target 15. Further, the outer diameter of the tip portion 16 of the thin tube portion 12 is 26 mm or less.

セラミックコネクタ１１０は、管体部１１の端を封止している。セラミックコネクタ１１０は、管体部１１内で発生した電子が管体部１１の外部へ漏洩しないように、管体部１１の内部と外部とを絶縁している。高電圧を扱う電源部２に対して絶縁を保つために、セラミックコネクタ１１０にはある程度の大きさが必要である。このため、セラミックコネクタ１１０を内部に配置している管体部１１の外径を小さくすることには限界がある。フィラメント１３からターゲット１５までの距離を大きくすることにより、ターゲット１５が設けられた細管部１２の先端部１６の外径を管体部１１よりも大幅に小さくすることができる。先端部１６の外径が小さいことによって、先端部１６の外径がより大きい場合に比べて、ターゲット１５をより試料５へ近づけることができる。また、管体部１１に連結した細管部１２の先端部１６にターゲット１５を配置してあることにより、サイズの大きい管体部１１がＸ線検出装置１０内の他の部品に干渉すること無く、ターゲット１５を試料５へ可及的に近づけることができる。ターゲット１５はＸ線の発生源であり、Ｘ線の発生源が試料５に近づけることにより、高強度のＸ線を試料５へ照射することが可能となる。高強度のＸ線が試料５へ照射されることにより、高強度の蛍光Ｘ線が発生し、高強度の蛍光Ｘ線を利用して高精度の元素分析が可能となる。 The ceramic connector 110 seals the end of the tubular body portion 11. The ceramic connector 110 insulates the inside and the outside of the tube body 11 so that the electrons generated in the tube 11 do not leak to the outside of the tube 11. The ceramic connector 110 needs to have a certain size in order to maintain insulation from the power supply unit 2 that handles high voltage. Therefore, there is a limit to reducing the outer diameter of the tubular portion 11 in which the ceramic connector 110 is arranged. By increasing the distance from the filament 13 to the target 15, the outer diameter of the tip portion 16 of the thin tube portion 12 provided with the target 15 can be made significantly smaller than that of the tube body portion 11. Since the outer diameter of the tip portion 16 is small, the target 15 can be brought closer to the sample 5 as compared with the case where the outer diameter of the tip portion 16 is larger. Further, since the target 15 is arranged at the tip portion 16 of the thin tube portion 12 connected to the tube body portion 11, the large-sized tube portion 11 does not interfere with other parts in the X-ray detection device 10. , The target 15 can be brought as close as possible to the sample 5. The target 15 is a source of X-rays, and by bringing the source of X-rays closer to the sample 5, it is possible to irradiate the sample 5 with high-intensity X-rays. By irradiating the sample 5 with high-intensity X-rays, high-intensity fluorescent X-rays are generated, and high-precision elemental analysis can be performed using the high-intensity fluorescent X-rays.

電子加速部１４が発生させる加速電圧は、２１ｋＶ以上７０ｋＶ以下である。加速電圧を２１ｋＶ以上とすることによって、十分な精度で元素分析を行うための蛍光Ｘ線を試料５から発生させることができる。加速電圧が４０ｋＶ以上である場合は、分析対象となり得るほぼ全ての元素について元素分析が可能になる蛍光Ｘ線を試料５から発生させることができる。このため、加速電圧は４０ｋＶ以上であることが望ましい。加速電圧が７０ｋＶを超過する場合は、元素分析が可能になる元素はほとんど増えないので、加速電圧は７０ｋＶまでで十分である。 The acceleration voltage generated by the electron accelerating unit 14 is 21 kV or more and 70 kV or less. By setting the acceleration voltage to 21 kV or more, fluorescent X-rays for performing elemental analysis with sufficient accuracy can be generated from the sample 5. When the acceleration voltage is 40 kV or more, fluorescent X-rays capable of elemental analysis of almost all elements that can be analyzed can be generated from the sample 5. Therefore, it is desirable that the acceleration voltage is 40 kV or more. When the acceleration voltage exceeds 70 kV, the number of elements that can be used for elemental analysis hardly increases, so that the acceleration voltage up to 70 kV is sufficient.

ターゲット１５に電子が衝突することにより、熱が発生する。細管部１２は、放熱のために高熱伝導材で構成されていることが望ましい。高熱伝導材は、ターゲット１５が熱によって変質、溶融又は熱分解を起こさない程度に熱伝導率が高い物質である。例えば、高熱伝導材は銅である。細管部１２が高熱伝導材で構成されていることによって、ターゲット１５で発生した熱を素早く放熱させることができる。例えば、水冷機構等の大型の冷却機構を用いなくても、ターゲット１５で発生した熱をスムーズに放熱させることができる。冷却機構が不要であるので、先端部１６を細くすることができる。また、細管部１２の外面は、ニッケルメッキ等の方法により磁性材でコーティングされていることが好ましい。銅等の強磁性を示さない材料で細管部１２が構成されている場合であっても、コーティングされた磁性材が磁気シールドとなり、地磁気等の外部磁界が細管部１２の内部へ侵入することが無い。このため、外部磁界によって電子の進路が影響を受けることが無く、効率的に多くの電子をターゲット１５に衝突させることができる。 Heat is generated by the collision of electrons with the target 15. It is desirable that the thin tube portion 12 is made of a high thermal conductive material for heat dissipation. The high thermal conductive material is a substance having a high thermal conductivity so that the target 15 does not deteriorate, melt or thermally decompose due to heat. For example, the high thermal conductive material is copper. Since the thin tube portion 12 is made of a high thermal conductive material, the heat generated by the target 15 can be quickly dissipated. For example, the heat generated by the target 15 can be smoothly dissipated without using a large cooling mechanism such as a water cooling mechanism. Since no cooling mechanism is required, the tip portion 16 can be made thinner. Further, it is preferable that the outer surface of the thin tube portion 12 is coated with a magnetic material by a method such as nickel plating. Even when the thin tube portion 12 is made of a material that does not exhibit ferromagnetism such as copper, the coated magnetic material acts as a magnetic shield, and an external magnetic field such as geomagnetism may enter the inside of the thin tube portion 12. There is no. Therefore, the path of the electrons is not affected by the external magnetic field, and many electrons can be efficiently collided with the target 15.

図３は、実施形態１に係る細管部１２の先端部１６の構成例を示す模式的断面図である。細管部１２の中心軸を含む面で先端部１６を切断した断面を示す。図中には、細管部１２の中心軸を一点鎖線で示す。平板状のターゲット１５は、細管部１２の先端を塞いでいる。先端部１６の内面はテーパ状になっている。即ち、先端部１６の内径は先端にかけて連続的に減少している。先端部１６の内面の内で内径が連続的に減少している部分をテーパ面１６１とする。図３に示す例では、内径は線形に減少している。即ち、細管部１２の中心軸を含む面内で、テーパ面１６１はターゲット１５の表面に対して直線状に傾いている。図３には、テーパ面１６１の延長面を破線で示している。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the tip portion 16 of the thin tube portion 12 according to the first embodiment. A cross section obtained by cutting the tip portion 16 on a surface including the central axis of the thin tube portion 12 is shown. In the figure, the central axis of the thin tube portion 12 is shown by a alternate long and short dash line. The flat plate-shaped target 15 closes the tip of the thin tube portion 12. The inner surface of the tip portion 16 is tapered. That is, the inner diameter of the tip portion 16 continuously decreases toward the tip. A portion of the inner surface of the tip portion 16 in which the inner diameter is continuously reduced is referred to as a tapered surface 161. In the example shown in FIG. 3, the inner diameter decreases linearly. That is, the tapered surface 161 is linearly inclined with respect to the surface of the target 15 in the plane including the central axis of the thin tube portion 12. In FIG. 3, the extended surface of the tapered surface 161 is shown by a broken line.

細管部１２の内面に電子が衝突した場合は、細管部１２の内面からＸ線が発生する。先端部１６の内面から発生したＸ線は、ターゲット１５を通過してＸ線管１の外部へ放出されることがある。先端部１６の内面から発生したＸ線がＸ線検出器３で検出された場合は、生成される蛍光Ｘ線のスペクトルに、試料５に由来しないピーク、所謂システムピークが含まれることになる。蛍光Ｘ線のスペクトルにシステムピークが含まれることにより、試料５の元素分析が阻害される。 When an electron collides with the inner surface of the thin tube portion 12, X-rays are generated from the inner surface of the thin tube portion 12. The X-rays generated from the inner surface of the tip portion 16 may pass through the target 15 and be emitted to the outside of the X-ray tube 1. When the X-rays generated from the inner surface of the tip portion 16 are detected by the X-ray detector 3, the spectrum of the generated fluorescent X-rays includes a peak not derived from the sample 5, a so-called system peak. The inclusion of system peaks in the X-ray fluorescence spectrum hinders the elemental analysis of sample 5.

先端部１６にテーパ面１６１が存在することにより、先端部１６の内面から発生したＸ線が放射される範囲が制限される。テーパ面１６１から発生するＸ線は、テーパ面１６１よりも細管部１２の内側へ放出され、テーパ面１６１よりも外側へは放出されない。即ち、細管部１２の中心軸を含む面内では、図３に示す左側のテーパ面１６１の延長面よりも右側のみにＸ線が放出され、延長面よりも左側へは放出されない。同様に、図３に示す右側のテーパ面１６１の延長面よりも左側のみにＸ線が放出され、延長面よりも右側へは放出されない。このため、図３にハッチングで示すように、細管部１２の先端の正面には、先端部１６の内面から発生したＸ線が放出されない領域１６２が存在する。 The presence of the tapered surface 161 on the tip portion 16 limits the range in which X-rays generated from the inner surface of the tip portion 16 are emitted. The X-rays generated from the tapered surface 161 are emitted to the inside of the thin tube portion 12 from the tapered surface 161 and not to the outside of the tapered surface 161. That is, in the plane including the central axis of the thin tube portion 12, X-rays are emitted only to the right side of the extension surface of the tapered surface 161 on the left side shown in FIG. 3, and not to the left side of the extension surface. Similarly, X-rays are emitted only to the left side of the extension surface of the tapered surface 161 on the right side shown in FIG. 3, and not to the right side of the extension surface. Therefore, as shown by hatching in FIG. 3, there is a region 162 in front of the tip of the thin tube portion 12 where X-rays generated from the inner surface of the tip portion 16 are not emitted.

この領域１６２を利用することによって、先端部１６の内面から発生したＸ線がＸ線検出器３で検出されることを抑制することができる。例えば、領域１６２内に試料台４５が位置するように試料台４５又はＸ線管１の位置を定めておくことによって、先端部１６の内面から発生して試料５又は試料台４５で反射したＸ線がＸ線検出器３へ入射することが抑制される。これにより、システムピークが減少し、試料５の元素分析の精度が向上する。また、Ｘ線検出器３を試料５へ近づけるほど、蛍光Ｘ線の強度が向上するものの、システムピークによる影響がより顕著になる可能性がある。領域１６２内に試料５が位置する状態では、Ｘ線検出器３を試料５へ近づけることによって、蛍光Ｘ線の強度を向上させながらも、システムピークによる影響を抑制し、試料５の元素分析の精度を向上させることができる。細管部１２の中心軸を含む面内でターゲット１５とテーパ面１６１とのなす角１６３は、９０°を超過する角度である。先端部１６の内面から発生したＸ線が放出されない領域１６２を十分に大きくするためには、角１６３は、１２０°以上であることが望ましい。 By using this region 162, it is possible to suppress the detection of X-rays generated from the inner surface of the tip portion 16 by the X-ray detector 3. For example, by locating the sample table 45 or the X-ray tube 1 so that the sample table 45 is located in the region 162, the X generated from the inner surface of the tip portion 16 and reflected by the sample 5 or the sample table 45. It is suppressed that the line is incident on the X-ray detector 3. As a result, the system peak is reduced and the accuracy of the elemental analysis of the sample 5 is improved. Further, as the X-ray detector 3 is brought closer to the sample 5, the intensity of the fluorescent X-ray is improved, but the influence of the system peak may become more remarkable. In the state where the sample 5 is located in the region 162, by moving the X-ray detector 3 closer to the sample 5, the intensity of the fluorescent X-rays is improved, and the influence of the system peak is suppressed, and the elemental analysis of the sample 5 is performed. The accuracy can be improved. The angle 163 formed by the target 15 and the tapered surface 161 in the plane including the central axis of the thin tube portion 12 is an angle exceeding 90 °. The angle 163 is preferably 120 ° or more in order to sufficiently increase the region 162 in which the X-rays generated from the inner surface of the tip portion 16 are not emitted.

なお、先端部１６の内径は先端にかけて非線形に減少していてもよい。例えば、細管部１２の中心軸を含む面内で、先端に近いほどターゲット１５の表面に対するテーパ面１６１の角度が大きくなっていてもよい。また、先端部１６の内径が先端にかけて減少する構成は、フィラメント１３からターゲット１５までの距離を大きくして先端部１６の外径を小さくしたＸ線管以外のＸ線管においても適用可能である。例えば試料５へターゲット１５を近づける必要のないＸ線管においても適用可能である。この場合においても、先端部１６の内面から発生したＸ線がＸ線検出器３で検出されることが抑制され、試料５の元素分析の精度が向上する。 The inner diameter of the tip portion 16 may decrease non-linearly toward the tip. For example, in the plane including the central axis of the thin tube portion 12, the angle of the tapered surface 161 with respect to the surface of the target 15 may be larger as it is closer to the tip. Further, the configuration in which the inner diameter of the tip portion 16 decreases toward the tip can be applied to an X-ray tube other than the X-ray tube in which the distance from the filament 13 to the target 15 is increased and the outer diameter of the tip portion 16 is reduced. .. For example, it can be applied to an X-ray tube that does not require the target 15 to be brought close to the sample 5. Also in this case, the X-rays generated from the inner surface of the tip portion 16 are suppressed from being detected by the X-ray detector 3, and the accuracy of the elemental analysis of the sample 5 is improved.

実施形態１においては、固定した試料５にＸ線を照射する例を示したが、Ｘ線検出装置１０は、試料５をＸ線で走査する形態であってもよい。例えば、Ｘ線検出装置１０は、試料５を順次移動させるか、又はＸ線の方向を順次変更させることによって、試料５をＸ線で走査してもよい。この形態では、Ｘ線検出装置１０は、試料５上の複数の部分から発生した蛍光Ｘ線を順次検出し、蛍光Ｘ線の検出結果に基づいて、試料５に含まれる元素の分布を生成してもよい。また、Ｘ線管１は、フィラメント１３の先端からターゲット１５までの最も大きい管体部１１の外径に比べて、フィラメント１３の先端からターゲット１５までの距離を、２．５倍以上３倍以下の長さにした構成とすることも可能である。 Although the example of irradiating the fixed sample 5 with X-rays is shown in the first embodiment, the X-ray detection device 10 may be in the form of scanning the sample 5 with X-rays. For example, the X-ray detector 10 may scan the sample 5 with X-rays by sequentially moving the sample 5 or sequentially changing the direction of the X-rays. In this embodiment, the X-ray detector 10 sequentially detects fluorescent X-rays generated from a plurality of portions on the sample 5, and generates a distribution of elements contained in the sample 5 based on the detection result of the fluorescent X-rays. You may. Further, the X-ray tube 1 increases the distance from the tip of the filament 13 to the target 15 by 2.5 times or more and 3 times or less of the outer diameter of the largest tube body portion 11 from the tip of the filament 13 to the target 15. It is also possible to make the configuration with the length of.

（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る細管部１２の先端部１６の構成例を示す模式的断面図である。細管部１２の中心軸を含む面で先端部１６を切断した断面を示す。図４には、細管部１２の中心軸を一点鎖線で示す。ターゲット１５は平板状であり、細管部１２の先端を塞いでいる。ターゲット１５の表面は、細管部１２の中心軸に対して、直交しておらず、傾斜している。加速された電子はターゲット１５へ衝突し、発生したＸ線は、ターゲット１５を通過し、Ｘ線管１の外部へ放射される。Ｘ線管１のその他の部分の構成、及びＸ線検出装置１０のＸ線管１以外の部分の構成は、実施形態１と同様である。(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the tip portion 16 of the thin tube portion 12 according to the second embodiment. A cross section obtained by cutting the tip portion 16 on a surface including the central axis of the thin tube portion 12 is shown. In FIG. 4, the central axis of the thin tube portion 12 is shown by a alternate long and short dash line. The target 15 has a flat plate shape and closes the tip of the thin tube portion 12. The surface of the target 15 is not orthogonal to the central axis of the thin tube portion 12 and is inclined. The accelerated electrons collide with the target 15, and the generated X-rays pass through the target 15 and are emitted to the outside of the X-ray tube 1. The configuration of other parts of the X-ray tube 1 and the configuration of the parts other than the X-ray tube 1 of the X-ray detector 10 are the same as those in the first embodiment.

図４には、Ｘ線の放射される方向を矢印で示している。Ｘ線は、ターゲット１５の表面に直交する方向へ放射される。より詳しくは、Ｘ線は、ターゲット１５の表面に直交する方向を中心として放射状に放射される。ターゲット１５の表面は、細管部１２の中心軸に対して傾斜しているので、Ｘ線は細管部１２の中心軸と交差する方向へ放射される。 In FIG. 4, the direction in which X-rays are emitted is indicated by an arrow. X-rays are emitted in a direction orthogonal to the surface of the target 15. More specifically, X-rays are emitted radially around a direction orthogonal to the surface of the target 15. Since the surface of the target 15 is inclined with respect to the central axis of the thin tube portion 12, X-rays are emitted in a direction intersecting the central axis of the thin tube portion 12.

実施形態２においても、ターゲット１５が設けられた細管部１２の先端部１６の外径を管体部１１よりも大幅に小さくすることができる。先端部１６の外径が小さいことによって、ターゲット１５を試料５へ近づけることができる。また、管体部１１がＸ線検出装置１０内の他の部品に干渉すること無く、ターゲット１５を試料５へ近づけることができる。更に、実施形態２では、ターゲット１５の表面が細管部１２の中心軸に対して傾斜しているので、Ｘ線検出装置１０の構造によっては、ターゲット１５を試料５へより近づけることができる。高強度のＸ線が試料５へ照射されることにより、高強度の蛍光Ｘ線が発生し、高強度の蛍光Ｘ線を利用して高精度の元素分析が可能となる。 Also in the second embodiment, the outer diameter of the tip portion 16 of the thin tube portion 12 provided with the target 15 can be made significantly smaller than that of the tubular body portion 11. Since the outer diameter of the tip portion 16 is small, the target 15 can be brought closer to the sample 5. Further, the target 15 can be brought closer to the sample 5 without the tube body portion 11 interfering with other parts in the X-ray detector 10. Further, in the second embodiment, since the surface of the target 15 is inclined with respect to the central axis of the thin tube portion 12, the target 15 can be brought closer to the sample 5 depending on the structure of the X-ray detector 10. By irradiating the sample 5 with high-intensity X-rays, high-intensity fluorescent X-rays are generated, and high-precision elemental analysis can be performed using the high-intensity fluorescent X-rays.

（実施形態３）
図５は、実施形態３に係る細管部１２の先端部１６の構成例を示す模式的断面図である。細管部１２の中心軸を含む面で先端部１６を切断した断面を示す。細管部１２の先端は封止されている。ターゲット１５は、平板状であり、先端部１６の内部（先端部１６に含まれる空洞内）に配置されている。先端部１６の側部には、Ｘ線が通過可能な窓１６４が設けられている。加速された電子はターゲット１５へ衝突し、ターゲット１５の電子が衝突した面から発生したＸ線は、窓１６４を通過し、Ｘ線管１の外部へ放射される。図中では、電子を破線矢印で示し、Ｘ線を直線矢印で示している。Ｘ線管１のその他の部分の構成、及びＸ線検出装置１０のＸ線管１以外の部分の構成は、実施形態１と同様である。(Embodiment 3)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the tip portion 16 of the thin tube portion 12 according to the third embodiment. A cross section obtained by cutting the tip portion 16 on a surface including the central axis of the thin tube portion 12 is shown. The tip of the thin tube portion 12 is sealed. The target 15 has a flat plate shape and is arranged inside the tip portion 16 (inside the cavity included in the tip portion 16). A window 164 through which X-rays can pass is provided on the side of the tip portion 16. The accelerated electrons collide with the target 15, and the X-rays generated from the surface on which the electrons of the target 15 collide pass through the window 164 and are radiated to the outside of the X-ray tube 1. In the figure, electrons are indicated by dashed arrows, and X-rays are indicated by straight arrows. The configuration of other parts of the X-ray tube 1 and the configuration of the parts other than the X-ray tube 1 of the X-ray detector 10 are the same as those in the first embodiment.

実施形態３においても、ターゲット１５が設けられた細管部１２の先端部１６の外径を管体部１１よりも大幅に小さくすることができる。先端部１６の外径が小さいことによって、ターゲット１５をより試料５へ近づけることができる。また、管体部１１がＸ線検出装置１０内の他の部品に干渉すること無く、ターゲット１５を試料５へ可及的に近づけることができる。高強度のＸ線が試料５へ照射されることにより、高強度の蛍光Ｘ線が発生し、高強度の蛍光Ｘ線を利用して高精度の元素分析が可能となる。 Also in the third embodiment, the outer diameter of the tip portion 16 of the thin tube portion 12 provided with the target 15 can be made significantly smaller than that of the tubular body portion 11. Since the outer diameter of the tip portion 16 is small, the target 15 can be brought closer to the sample 5. Further, the target 15 can be brought as close as possible to the sample 5 without the tube body portion 11 interfering with other parts in the X-ray detector 10. By irradiating the sample 5 with high-intensity X-rays, high-intensity fluorescent X-rays are generated, and high-precision elemental analysis can be performed using the high-intensity fluorescent X-rays.

（実施形態４）
図６は、実施形態４に係るターゲット１５の第１の例を示す模式的平面図である。ターゲット１５は、平板状であり、電子が衝突すべき複数の衝突領域１５１を含んでいる。複数の衝突領域１５１は、互いに組成が異なっている。例えば、複数の衝突領域１５１は異なる種類の元素からなる。複数の衝突領域１５１の組成が異なっているので、衝突領域１５１に電子が衝突したときに発生する電子のエネルギーは衝突領域１５１によって異なる。図６には、ターゲット１５が二個の衝突領域１５１を有する例を示したが、ターゲット１５は三個以上の衝突領域１５１を有していてもよい。(Embodiment 4)
FIG. 6 is a schematic plan view showing a first example of the target 15 according to the fourth embodiment. The target 15 has a flat plate shape and includes a plurality of collision regions 151 to which electrons should collide. The plurality of collision regions 151 have different compositions from each other. For example, the plurality of collision regions 151 are composed of different types of elements. Since the compositions of the plurality of collision regions 151 are different, the energy of the electrons generated when the electrons collide with the collision region 151 differs depending on the collision region 151. Although FIG. 6 shows an example in which the target 15 has two collision regions 151, the target 15 may have three or more collision regions 151.

図７は、実施形態４に係るターゲット１５の第２の例を示す模式的平面図である。ターゲット１５の面上には、電子が衝突すべき被衝突体１５３が設けられている。図８は、被衝突体１５３を示す模式的斜視図である。被衝突体１５３は、多面体であり、複数の衝突面１５２を有する。被衝突体１５３は、衝突面１５２に電子が衝突するような位置に配置されている。複数の衝突面１５２は、互いに組成が異なっている。例えば、複数の衝突面１５２は異なる種類の元素からなる。複数の衝突面１５２の組成が異なっているので、衝突面１５２に電子が衝突したときに発生する電子のエネルギーは衝突面１５２によって異なる。図７には、被衝突体１５３が四個の衝突面１５２を有する例を示したが、被衝突体１５３は三個の衝突面１５２を有していてもよく、五個以上の衝突面１５２を有していてもよい。 FIG. 7 is a schematic plan view showing a second example of the target 15 according to the fourth embodiment. On the surface of the target 15, a collided body 153 on which electrons should collide is provided. FIG. 8 is a schematic perspective view showing the collided body 153. The collided body 153 is a polyhedron and has a plurality of colliding surfaces 152. The collided body 153 is arranged at a position where electrons collide with the collision surface 152. The plurality of collision surfaces 152 have different compositions from each other. For example, the plurality of collision surfaces 152 are composed of different types of elements. Since the compositions of the plurality of collision surfaces 152 are different, the energy of the electrons generated when the electrons collide with the collision surface 152 differs depending on the collision surface 152. FIG. 7 shows an example in which the collided body 153 has four collision surfaces 152, but the collided body 153 may have three collision surfaces 152, and five or more collision surfaces 152. May have.

磁界レンズ部１７は、加速された電子の進路を変更することができるようになっている。例えば、磁界レンズ部１７は、複数の電磁石を用いて構成されており、制御部４１によりいずれの電磁石を稼働させるかを制御される。磁界レンズ部１７は、稼働させる電磁石を選択することにより、電子を集束させると共に電子の進路を調整し、何れの衝突領域１５１又は衝突面１５２に電子を衝突させるのかを選択する。 The magnetic field lens unit 17 is capable of changing the path of accelerated electrons. For example, the magnetic field lens unit 17 is configured by using a plurality of electromagnets, and the control unit 41 controls which electromagnet is operated. By selecting the electromagnet to be operated, the magnetic field lens unit 17 focuses the electrons and adjusts the path of the electrons, and selects which collision region 151 or the collision surface 152 the electrons collide with.

磁界レンズ部１７は永久磁石を用いて構成されていてもよい。図９Ａ及び図９Ｂは、永久磁石を用いた実施形態４に係る磁界レンズ部１７を示す模式的断面図である。細管部１２の中心軸に交差する面で磁界レンズ部１７及び細管部１２を切断した断面を示す。磁界レンズ部１７は、細管部１２の外側に配置されており、細管部１２を両側から挟むように二つの永久磁石が配置されている。また、磁界レンズ部１７は、永久磁石の位置を変更することができる構成になっている。図９Ａには、図中で横方向に二つの永久磁石が並んだ状態を示し、図９Ｂには、図中で縦方向に二つの永久磁石が並んだ状態を示す。永久磁石の位置を変更することにより、電子の進路が変更され、電子が衝突する衝突領域１５１又は衝突面１５２が変更される。磁界レンズ部１７は、単一の永久磁石を用いていてもよく、三個以上の永久磁石を用いていてもよい。また、磁界レンズ部１７は、細管部１２の長手方向に永久磁石の位置を変更することにより電子の進路を調整してもよい。磁界レンズ部１７は、永久磁石の位置を手動で変更することができる構成であってもよい。磁界レンズ部１７が細管部１２の外側に配置されている場合、少なくとも、細管部１２の外面の磁界レンズ部１７が配置される部分には、磁性材によるコーティングは設けられていない。Ｘ線管１のその他の部分の構成、及びＸ線検出装置１０のＸ線管１以外の部分の構成は、実施形態１〜３の何れかと同様である。 The magnetic field lens unit 17 may be configured by using a permanent magnet. 9A and 9B are schematic cross-sectional views showing a magnetic field lens unit 17 according to the fourth embodiment using a permanent magnet. A cross section of the magnetic field lens portion 17 and the thin tube portion 12 cut at a surface intersecting the central axis of the thin tube portion 12 is shown. The magnetic field lens portion 17 is arranged outside the thin tube portion 12, and two permanent magnets are arranged so as to sandwich the thin tube portion 12 from both sides. Further, the magnetic field lens unit 17 has a configuration in which the position of the permanent magnet can be changed. FIG. 9A shows a state in which two permanent magnets are arranged in the horizontal direction in the figure, and FIG. 9B shows a state in which two permanent magnets are arranged in the vertical direction in the figure. By changing the position of the permanent magnet, the path of the electrons is changed, and the collision region 151 or the collision surface 152 with which the electrons collide is changed. The magnetic field lens unit 17 may use a single permanent magnet, or may use three or more permanent magnets. Further, the magnetic field lens portion 17 may adjust the path of electrons by changing the position of the permanent magnet in the longitudinal direction of the thin tube portion 12. The magnetic field lens unit 17 may have a configuration in which the position of the permanent magnet can be manually changed. When the magnetic field lens portion 17 is arranged outside the thin tube portion 12, at least the portion of the outer surface of the thin tube portion 12 where the magnetic field lens portion 17 is arranged is not coated with a magnetic material. The configuration of other parts of the X-ray tube 1 and the configuration of the parts of the X-ray detector 10 other than the X-ray tube 1 are the same as those of any of the first to third embodiments.

以上のように、実施形態４では、Ｘ線管１は、電子が衝突する衝突領域１５１又は衝突面１５２を変更することができる。電子が衝突する衝突領域１５１又は衝突面１５２を変更することによって、Ｘ線管１が放射するＸ線のエネルギーが変更される。Ｘ線を利用した分析を行う際に、試料５の種類に応じて適切なエネルギーのＸ線を利用することが可能となる。試料５の種類に応じて、適切なエネルギーのＸ線を試料５へ照射することが可能となり、適切な分析を行うことが可能となる。 As described above, in the fourth embodiment, the X-ray tube 1 can change the collision region 151 or the collision surface 152 on which the electrons collide. By changing the collision region 151 or the collision surface 152 with which the electrons collide, the energy of the X-rays emitted by the X-ray tube 1 is changed. When performing analysis using X-rays, it is possible to use X-rays with appropriate energy according to the type of sample 5. Depending on the type of sample 5, it is possible to irradiate the sample 5 with X-rays having an appropriate energy, and it is possible to perform an appropriate analysis.

（実施形態５）
図１０は、実施形態５に係るＸ線検出装置１０の構成を示すブロック図である。Ｘ線管１の構成は、実施形態１〜４の何れかと同様である。Ｘ線管１は、Ｘ線検出器３に対する位置を変更可能であり、細管部１２の先端を試料５へ近接させるようになっている。実施形態１と同様に、Ｘ線検出装置１０は、電源部２、Ｘ線検出器３、制御部４１、信号処理部４２、分析部４３及び表示部４４を備えている。Ｘ線管１及び電源部２と、Ｘ線検出器３、制御部４１、信号処理部４２、分析部４３及び表示部４４とは分離していてもよい。この場合、Ｘ線管１及び電源部２は、制御部４１とは異なる制御部によって制御される。(Embodiment 5)
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the X-ray detector 10 according to the fifth embodiment. The configuration of the X-ray tube 1 is the same as that of any of the first to fourth embodiments. The position of the X-ray tube 1 with respect to the X-ray detector 3 can be changed, and the tip of the thin tube portion 12 is brought close to the sample 5. Similar to the first embodiment, the X-ray detection device 10 includes a power supply unit 2, an X-ray detector 3, a control unit 41, a signal processing unit 42, an analysis unit 43, and a display unit 44. The X-ray tube 1 and the power supply unit 2 may be separated from the X-ray detector 3, the control unit 41, the signal processing unit 42, the analysis unit 43, and the display unit 44. In this case, the X-ray tube 1 and the power supply unit 2 are controlled by a control unit different from the control unit 41.

Ｘ線検出装置１０は、例えば、モバイル型のＸ線検出装置１０である。文化財等の試料５は、入り組んだ形状を有していることがある。例えば、試料５は、配管又は壺である。Ｘ線管１は、管体部１１よりも外径が小さい細管部１２を有し、細管部１２の先端部１６にターゲット１５が設けられている。管体部１１の外径に比べたフィラメント１３からターゲット１５までの距離が三倍以下の長さである場合は、細管部１２よりも太い管体部１１が試料５に衝突し、試料５の所望の部分にターゲット１５を近接させることが困難になることがある。この場合は、試料５の所望の部分にＸ線を照射することが困難となり、試料５の所望の部分の分析が困難となる。 The X-ray detection device 10 is, for example, a mobile type X-ray detection device 10. Sample 5 of a cultural property or the like may have an intricate shape. For example, sample 5 is a pipe or a jar. The X-ray tube 1 has a thin tube portion 12 having an outer diameter smaller than that of the tubular body portion 11, and a target 15 is provided at a tip portion 16 of the thin tube portion 12. When the distance from the filament 13 to the target 15 is three times or less the length of the outer diameter of the tubular portion 11, the tubular portion 11 thicker than the thin tube portion 12 collides with the sample 5, and the sample 5 It may be difficult to bring the target 15 close to the desired portion. In this case, it becomes difficult to irradiate the desired portion of the sample 5 with X-rays, and it becomes difficult to analyze the desired portion of the sample 5.

実施形態５では、フィラメント１３からターゲット１５までに最も大きい管体部１１の外径に比べて、フィラメント１３からターゲット１５までの距離が三倍を超過する長さになるように、細管部１２は長くなっている。細管部１２が細長くなっているので、図１０に示すように、入り組んだ形状を有する試料５の内部に細管部１２を差し込んで、試料５の所望の部分にターゲット１５を近接させることができる。このため、試料５が入り組んだ形状を有している場合であっても、試料５の所望の部分にＸ線管１からＸ線を照射することができる。Ｘ線を照射された試料５からは蛍光Ｘ線が発生し、Ｘ線検出器３が蛍光Ｘ線を検出し、試料５の所望の部分の分析が行われる。 In the fifth embodiment, the thin tube portion 12 has a length that exceeds three times the outer diameter of the tube portion 11 that is the largest from the filament 13 to the target 15. It's getting longer. Since the thin tube portion 12 is elongated, as shown in FIG. 10, the thin tube portion 12 can be inserted into the sample 5 having an intricate shape so that the target 15 can be brought close to the desired portion of the sample 5. Therefore, even when the sample 5 has a complicated shape, the desired portion of the sample 5 can be irradiated with X-rays from the X-ray tube 1. Fluorescent X-rays are generated from the sample 5 irradiated with X-rays, the X-ray detector 3 detects the fluorescent X-rays, and the desired portion of the sample 5 is analyzed.

以上のように、実施形態５においては、試料５が入り組んだ形状を有している場合であっても、試料５の所望の部分にターゲット１５を近づけることができる。高強度のＸ線が試料５へ照射されることにより、高強度の蛍光Ｘ線が発生し、高強度の蛍光Ｘ線を利用して高精度の元素分析が可能となる。また、試料５を非破壊で分析することが可能となる。 As described above, in the fifth embodiment, the target 15 can be brought closer to the desired portion of the sample 5 even when the sample 5 has a complicated shape. By irradiating the sample 5 with high-intensity X-rays, high-intensity fluorescent X-rays are generated, and high-precision elemental analysis can be performed using the high-intensity fluorescent X-rays. In addition, the sample 5 can be analyzed non-destructively.

また、実施形態５に係るモバイル型のＸ線検出装置１０は、実施形態４と同様に、ターゲット１５が複数の衝突領域１５１を含んでいる形態であってもよい。モバイル型のＸ線検出装置１０は、文化財等の試料５が存在する現場で種々の種類の試料５の測定に用いられることが想定される。試料５の種類に応じて、使用する衝突領域１５１を変更することにより、試料５に含まれる元素に適切なエネルギーのＸ線を利用することが可能となる。このため、現場において、多様な試料５について適切な分析を行うことが可能となる。 Further, the mobile type X-ray detection device 10 according to the fifth embodiment may have a form in which the target 15 includes a plurality of collision regions 151 as in the fourth embodiment. It is assumed that the mobile X-ray detector 10 is used for measuring various types of samples 5 in the field where a sample 5 such as a cultural property exists. By changing the collision region 151 to be used according to the type of the sample 5, it is possible to use X-rays having an energy appropriate for the element contained in the sample 5. Therefore, it is possible to perform appropriate analysis on various samples 5 in the field.

（実施形態６）
図１１は、実施形態６に係るＸ線管１を示す模式図である。細管部１２は、可撓性を有しており、直線状の形状に限らず、曲線状の形状を有することができる。細管部１２は、可撓管を用いて構成されている。例えば、可撓管は、帯状の金属を螺旋状に巻いた螺旋管と、螺旋管を覆う樹脂とを用いて構成されている。(Embodiment 6)
FIG. 11 is a schematic view showing the X-ray tube 1 according to the sixth embodiment. The thin tube portion 12 has flexibility and can have a curved shape as well as a linear shape. The thin tube portion 12 is configured by using a flexible tube. For example, the flexible tube is composed of a spiral tube in which a band-shaped metal is spirally wound and a resin that covers the spiral tube.

磁界レンズ部１７は、曲線状の細管部１２の中を電子が通過できるように電子の進路を調整する構成になっている。例えば、磁界レンズ部１７は、細管部１２の長手方向に沿った複数箇所に磁石を配置してなり、細管部１２が曲線状になっている状態であっても、電子をターゲット１５へ導くようになっている。また、例えば、磁界レンズ部１７は、実施形態４と同様に、加速された電子の進路を変更することができるようになっており、ターゲット１５まで電子が曲線状の細管部１２の中を通過するように電子の進路を調整する。Ｘ線管１のその他の部分の構成は実施形態１〜５の何れかと同様であり、Ｘ線検出装置１０のＸ線管１以外の部分の構成は実施形態５と同様である。 The magnetic field lens portion 17 is configured to adjust the path of electrons so that electrons can pass through the curved thin tube portion 12. For example, the magnetic field lens portion 17 has magnets arranged at a plurality of locations along the longitudinal direction of the thin tube portion 12, and guides electrons to the target 15 even when the thin tube portion 12 is in a curved state. It has become. Further, for example, the magnetic field lens portion 17 can change the course of accelerated electrons as in the fourth embodiment, and the electrons pass through the curved tubular portion 12 up to the target 15. Adjust the path of the electron so that it does. The configuration of the other parts of the X-ray tube 1 is the same as that of any of the first to fifth embodiments, and the configuration of the parts other than the X-ray tube 1 of the X-ray detector 10 is the same as that of the fifth embodiment.

実施形態６においては、試料５が入り組んだ形状を有している場合であっても、細管部１２を曲線状にすることによって、試料５の所望の部分にターゲット１５をより近づけることができる。高強度のＸ線が試料５へ照射されることにより、高強度の蛍光Ｘ線が発生し、高強度の蛍光Ｘ線を利用して高精度の元素分析が可能となる。また、試料５を非破壊で分析することが可能となる。 In the sixth embodiment, even when the sample 5 has an intricate shape, the target 15 can be brought closer to the desired portion of the sample 5 by making the thin tube portion 12 curved. By irradiating the sample 5 with high-intensity X-rays, high-intensity fluorescent X-rays are generated, and high-precision elemental analysis can be performed using the high-intensity fluorescent X-rays. In addition, the sample 5 can be analyzed non-destructively.

（実施形態７）
図１２は、実施形態７に係るＸ線管１を示すブロック図である。Ｘ線管１は、管体部１１及び細管部１２の内部を減圧された状態に保つべく管体部１１及び細管部１２を封止する封止弁１９を有している。電源部２は、二次電池を用いた蓄電部２１を有している。電源部２は、蓄電部２１に蓄電された電力を利用して、Ｘ線管１へ電力を供給する。(Embodiment 7)
FIG. 12 is a block diagram showing an X-ray tube 1 according to the seventh embodiment. The X-ray tube 1 has a sealing valve 19 that seals the tube body portion 11 and the thin tube portion 12 in order to keep the inside of the tube body portion 11 and the thin tube portion 12 in a decompressed state. The power supply unit 2 has a power storage unit 21 that uses a secondary battery. The power supply unit 2 supplies electric power to the X-ray tube 1 by using the electric power stored in the power storage unit 21.

管体部１１には、着脱ユニット６が着脱可能になっている。着脱ユニット６は、装着時に封止弁１９に連結される減圧部６１を有している。減圧部６１は、真空ポンプを含んでおり、管体部１１及び細管部１２の内部を減圧することができる。着脱ユニット６が管体部１１に装着された場合に、封止弁１９が開放され、減圧部６１は、封止弁１９を介して管体部１１及び細管部１２の内部と連通する。この状態で、減圧部６１は、動作し、管体部１１及び細管部１２の内部を減圧する。管体部１１及び細管部１２の内部が十分に減圧された状態で、封止弁１９が閉鎖され、着脱ユニット６が離脱する。Ｘ線管１は、着脱ユニット６が離脱した状態で動作する。 A detachable unit 6 is detachable from the tubular body portion 11. The attachment / detachment unit 6 has a pressure reducing portion 61 that is connected to the sealing valve 19 at the time of mounting. The decompression unit 61 includes a vacuum pump, and can decompress the inside of the tube body portion 11 and the thin tube portion 12. When the attachment / detachment unit 6 is attached to the tubular body portion 11, the sealing valve 19 is opened, and the pressure reducing portion 61 communicates with the inside of the tubular body portion 11 and the thin tube portion 12 via the sealing valve 19. In this state, the decompression unit 61 operates to depressurize the inside of the tubular body portion 11 and the thin tube portion 12. With the inside of the tube body portion 11 and the thin tube portion 12 sufficiently depressurized, the sealing valve 19 is closed and the attachment / detachment unit 6 is detached. The X-ray tube 1 operates with the detachable unit 6 detached.

また、着脱ユニット６は、装着時に蓄電部２１に対して給電を行う給電部６２を有している。着脱ユニット６が管体部１１に装着された場合、給電部６２は電源部２に接続される。給電部６２は、蓄電部２１へ給電を行い、蓄電部２１は充電される。電源部２は、着脱ユニット６が離脱した状態で動作する。Ｘ線管１のその他の部分の構成は実施形態１〜６の何れかと同様であり、Ｘ線検出装置１０のＸ線管１及び電源部２以外の部分の構成は実施形態５又は６と同様である。 Further, the detachable unit 6 has a power supply unit 62 that supplies power to the power storage unit 21 when mounted. When the detachable unit 6 is attached to the tubular body portion 11, the power feeding portion 62 is connected to the power supply portion 2. The power supply unit 62 supplies power to the power storage unit 21, and the power storage unit 21 is charged. The power supply unit 2 operates in a state where the detachable unit 6 is detached. The configuration of other parts of the X-ray tube 1 is the same as that of any of the first to sixth embodiments, and the configuration of the parts other than the X-ray tube 1 and the power supply unit 2 of the X-ray detector 10 is the same as that of the fifth or sixth embodiment. Is.

実施形態７では、Ｘ線管１は、管体部１１及び細管部１２の内部を着脱ユニット６によって減圧することができるので、減圧状態を長期にわたって維持する必要が無い。このため、Ｘ線管１の構造を、短期間減圧状態を保つことが可能な程度の簡素な構造とすることができる。封止弁１９の構造も、短期間減圧状態を保つことが可能な程度の簡素な構造とすることができる。従って、Ｘ線管１の軽量化及び低コスト化が可能となる。 In the seventh embodiment, since the inside of the tube body portion 11 and the thin tube portion 12 can be decompressed by the detachable unit 6, the X-ray tube 1 does not need to maintain the decompressed state for a long period of time. Therefore, the structure of the X-ray tube 1 can be made simple enough to maintain a reduced pressure state for a short period of time. The structure of the sealing valve 19 can also be as simple as being able to maintain a reduced pressure state for a short period of time. Therefore, the weight and cost of the X-ray tube 1 can be reduced.

また、着脱ユニット６が給電を可能とすることによって、電源部２が蓄電部２１を用いることができる。蓄電部２１を用いることによって、外部からの電力の供給が無い状態でもＸ線管１を使用することができる。このため、Ｘ線管１及びＸ線検出装置１０をモバイル型とすることができる。Ｘ線管１又はＸ線検出装置１０をモバイル型とすることによって、試料５に対してＸ線管１を可及的に近づけることができる。更に、着脱ユニット６は管体部１１及び細管部１２の内部の減圧と蓄電部２１への給電を同時に行うことができる。このため、Ｘ線管１を動作可能にするための作業を短時間で完了することが可能である。 Further, since the detachable unit 6 enables power supply, the power supply unit 2 can use the power storage unit 21. By using the power storage unit 21, the X-ray tube 1 can be used even when there is no external power supply. Therefore, the X-ray tube 1 and the X-ray detection device 10 can be made mobile. By making the X-ray tube 1 or the X-ray detector 10 mobile, the X-ray tube 1 can be brought as close as possible to the sample 5. Further, the detachable unit 6 can simultaneously perform decompression inside the tube body portion 11 and the thin tube portion 12 and power supply to the power storage unit 21. Therefore, the work for making the X-ray tube 1 operational can be completed in a short time.

（実施形態８）
実施形態１〜７では、Ｘ線管１とＸ線検出器３とが分離している形態を示した。高精度及び高速応答の蛍光Ｘ線分析を行うためには、Ｘ線管１及びＸ線検出器３の両方を試料５へ近づけることが望ましい。しかし、試料５が入り組んだ形状を有している場合、Ｘ線管１及びＸ線検出器３の両方を試料５へ近づけることが困難なことがある。実施形態８では、Ｘ線管１とＸ線検出器３とが一体になった形態を示す。(Embodiment 8)
In the first to seventh embodiments, the X-ray tube 1 and the X-ray detector 3 are separated from each other. In order to perform high-precision and high-speed response fluorescent X-ray analysis, it is desirable to bring both the X-ray tube 1 and the X-ray detector 3 close to the sample 5. However, when the sample 5 has an intricate shape, it may be difficult to bring both the X-ray tube 1 and the X-ray detector 3 close to the sample 5. In the eighth embodiment, the X-ray tube 1 and the X-ray detector 3 are integrated.

図１３は、実施形態８に係るＸ線検出装置１０の構成を示すブロック図である。Ｘ線管１は、管体部１１を備える。管体部１１内には、電子発生部であるフィラメント１３と、電子加速部１４と、ターゲット１５と、Ｘ線検出器３とが配置されている。Ｘ線管１には、電源部２が接続されている。電源部２は、電力をＸ線管１へ供給する。また、Ｘ線管１には、信号処理部４２が接続されている。フィラメント１３は電子を発生させ、電子加速部１４は電子を加速する。加速された電子はターゲット１５に衝突し、ターゲット１５からＸ線が発生する。 FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the X-ray detector 10 according to the eighth embodiment. The X-ray tube 1 includes a tube body portion 11. In the tube body portion 11, a filament 13 which is an electron generating portion, an electron accelerating portion 14, a target 15, and an X-ray detector 3 are arranged. A power supply unit 2 is connected to the X-ray tube 1. The power supply unit 2 supplies electric power to the X-ray tube 1. Further, a signal processing unit 42 is connected to the X-ray tube 1. The filament 13 generates electrons, and the electron accelerating unit 14 accelerates the electrons. The accelerated electrons collide with the target 15 and X-rays are generated from the target 15.

図１４は、実施形態８に係るＸ線管１の一部を示す模式的断面図である。管体部１１は、Ｘ線透過部１１１を有している。管体部１１の一部がＸ線を透過させる物質で構成されており、Ｘ線透過部１１１になっている。例えば、Ｘ線透過部１１１は、ベリリウムで構成されている。Ｘ線透過部１１１は、管体部１１の側部に設けられている。ターゲット１５から発生したＸ線は、Ｘ線透過部１１１を透過してＸ線管１の外部へ放射され、試料５へ照射される。図１４では、ターゲット１５へ衝突する電子の軌跡を一点鎖線で示し、ターゲット１５から発生するＸ線を実線矢印で示す。 FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a part of the X-ray tube 1 according to the eighth embodiment. The tube body portion 11 has an X-ray transmitting portion 111. A part of the tube body portion 11 is composed of a substance that transmits X-rays, and is an X-ray transmitting portion 111. For example, the X-ray transmission unit 111 is made of beryllium. The X-ray transmitting portion 111 is provided on the side portion of the tubular body portion 11. The X-rays generated from the target 15 pass through the X-ray transmitting portion 111 and are radiated to the outside of the X-ray tube 1 to irradiate the sample 5. In FIG. 14, the trajectories of electrons colliding with the target 15 are indicated by a long-dotted chain line, and the X-rays generated from the target 15 are indicated by solid arrows.

Ｘ線検出器３は、ターゲット１５とＸ線透過部１１１との間の位置に配置されている。Ｘ線検出器３は、板状であり、貫通孔３４が形成されている。Ｘ線検出器３は、ターゲット１５から発生したＸ線の光軸が貫通孔３４を通過するような位置に配置されている。これにより、ターゲット１５から発生したＸ線は、貫通孔３４を通過し、Ｘ線透過部１１１を透過し、Ｘ線管１の外部にある試料５へ照射される。Ｘ線を照射された試料５では、蛍光Ｘ線が発生する。図１４では、蛍光Ｘ線を破線矢印で示す。 The X-ray detector 3 is arranged at a position between the target 15 and the X-ray transmitting portion 111. The X-ray detector 3 has a plate shape and has a through hole 34 formed therein. The X-ray detector 3 is arranged at a position such that the optical axis of the X-ray generated from the target 15 passes through the through hole 34. As a result, the X-rays generated from the target 15 pass through the through hole 34, pass through the X-ray transmitting portion 111, and irradiate the sample 5 outside the X-ray tube 1. Fluorescent X-rays are generated in the sample 5 irradiated with X-rays. In FIG. 14, fluorescent X-rays are indicated by dashed arrows.

Ｘ線検出器３は、放射線検出素子３１と、冷却部３２と、シールド部３３とを有している。放射線検出素子３１は、放射線を検出する半導体素子であり、例えば、ＳＤＤ（Silicon Drift Detector）である。放射線検出素子３１は、ＳＤＤ以外の素子であってもよい。冷却部３２は、放射線検出素子３１を冷却する素子であり、例えば、ペルチェ素子である。シールド部３３は、ターゲット１５からのＸ線が放射線検出素子３１へ入射することを妨害する。シールド部３３は、ターゲット１５に対向する位置に配置されており、放射線検出素子３１は、Ｘ線透過部１１１に対向する位置に配置されている。このように、Ｘ線検出器３は、Ｘ線透過部１１１を透過した外部からのＸ線が放射線検出素子３１へ入射する位置に配置されている。試料５で発生した蛍光Ｘ線は、Ｘ線透過部１１１を透過し、放射線検出素子３１へ入射する。Ｘ線検出器３は、入射した蛍光Ｘ線を検出する。 The X-ray detector 3 has a radiation detection element 31, a cooling unit 32, and a shield unit 33. The radiation detection element 31 is a semiconductor element that detects radiation, and is, for example, an SDD (Silicon Drift Detector). The radiation detection element 31 may be an element other than the SDD. The cooling unit 32 is an element that cools the radiation detection element 31, and is, for example, a Pelche element. The shield unit 33 prevents the X-rays from the target 15 from entering the radiation detection element 31. The shield portion 33 is arranged at a position facing the target 15, and the radiation detecting element 31 is arranged at a position facing the X-ray transmitting portion 111. As described above, the X-ray detector 3 is arranged at a position where the X-ray from the outside transmitted through the X-ray transmitting portion 111 is incident on the radiation detecting element 31. The fluorescent X-rays generated in the sample 5 pass through the X-ray transmitting portion 111 and enter the radiation detecting element 31. The X-ray detector 3 detects the incident fluorescent X-rays.

Ｘ線管１には、信号処理部４２が接続されている。信号処理部４２は、Ｘ線管１内のＸ線検出器３に接続されている。信号処理部４２は、Ｘ線検出器３が出力した信号を受け付け、信号処理部４２が検出した蛍光Ｘ線のスペクトルを生成する。信号処理部４２は、分析部４３に接続されている。分析部４３は、蛍光Ｘ線のスペクトルに基づいて、試料５の元素分析を行う。分析部４３には、表示部４４が接続されている。信号処理部４２、分析部４３及び電源部２は、制御部４１に接続されている。 A signal processing unit 42 is connected to the X-ray tube 1. The signal processing unit 42 is connected to the X-ray detector 3 in the X-ray tube 1. The signal processing unit 42 receives the signal output by the X-ray detector 3 and generates a spectrum of fluorescent X-rays detected by the signal processing unit 42. The signal processing unit 42 is connected to the analysis unit 43. The analysis unit 43 performs elemental analysis of the sample 5 based on the spectrum of fluorescent X-rays. A display unit 44 is connected to the analysis unit 43. The signal processing unit 42, the analysis unit 43, and the power supply unit 2 are connected to the control unit 41.

図１５は、実施形態８に係るＸ線検出器３の例を模式的に示す平面図である。放射線検出素子３１は、円環状の形状を有し、貫通孔３４が形成されている。Ｘ線検出器３は、ターゲット１５から発生するＸ線の光軸３５が貫通孔３４を通過するように、配置されている。Ｘ線検出器３がこのような構成になっていることにより、ターゲット１５からのＸ線はＸ線管１の外部へ放射され、Ｘ線透過部１１１を透過した外部からの蛍光Ｘ線を効率的にＸ線検出器３で検出することができる。また、このような構成により、ターゲット１５と、Ｘ線検出器３と、Ｘ線透過部１１１とを近接させた配置が可能となり、Ｘ線管１のサイズが小さくなる。なお、放射線検出素子３１は、八角環等の角環状の形状を有していてもよい。また、放射線検出素子３１は、環の一部が繋がっていない形状を有していてもよい。 FIG. 15 is a plan view schematically showing an example of the X-ray detector 3 according to the eighth embodiment. The radiation detection element 31 has an annular shape, and a through hole 34 is formed. The X-ray detector 3 is arranged so that the optical axis 35 of the X-ray generated from the target 15 passes through the through hole 34. Since the X-ray detector 3 has such a configuration, the X-rays from the target 15 are radiated to the outside of the X-ray tube 1, and the fluorescent X-rays from the outside that have passed through the X-ray transmitting portion 111 are efficiently transmitted. It can be detected by the X-ray detector 3. Further, with such a configuration, the target 15, the X-ray detector 3, and the X-ray transmitting portion 111 can be arranged close to each other, and the size of the X-ray tube 1 is reduced. The radiation detection element 31 may have an annular shape such as an octagonal ring. Further, the radiation detection element 31 may have a shape in which a part of the ring is not connected.

図１６は、実施形態８に係るＸ線検出器３の他の例を模式的に示す平面図である。図１６に示す例では、Ｘ線検出器３は、複数の放射線検出素子３１を有している。Ｘ線検出器３は一体でなくてもよい。複数の放射線検出素子３１は、ターゲット１５から発生するＸ線の光軸３５の周囲に配置されている。この例においても、ターゲット１５からのＸ線はＸ線管１の外部へ放射され、Ｘ線透過部１１１を透過した外部からの蛍光Ｘ線を効率的にＸ線検出器３で検出することができる。図１６には、放射線検出素子３１の数が四個である例を示したが、放射線検出素子３１の数は四個以外であってもよい。図１６には、放射線検出素子３１の形状が矩形である例を示したが、放射線検出素子３１の形状は、円形等、矩形以外の形状であってもよい。 FIG. 16 is a plan view schematically showing another example of the X-ray detector 3 according to the eighth embodiment. In the example shown in FIG. 16, the X-ray detector 3 has a plurality of radiation detection elements 31. The X-ray detector 3 does not have to be integrated. The plurality of radiation detection elements 31 are arranged around the optical axis 35 of the X-rays generated from the target 15. Also in this example, the X-rays from the target 15 are radiated to the outside of the X-ray tube 1, and the fluorescent X-rays from the outside that have passed through the X-ray transmitting portion 111 can be efficiently detected by the X-ray detector 3. can. Although FIG. 16 shows an example in which the number of radiation detection elements 31 is four, the number of radiation detection elements 31 may be other than four. Although FIG. 16 shows an example in which the shape of the radiation detection element 31 is rectangular, the shape of the radiation detection element 31 may be a shape other than a rectangle such as a circle.

図１３に示すように、Ｘ線管１は、入り組んだ形状を有している配管等の試料５へ近接することができる。特に、試料５の所望の部分にＸ線透過部１１１を近接させることができる。このため、試料５の所望の部分にターゲット１５及びＸ線検出器３の両方を近づけることができる。Ｘ線管１とＸ線検出器３とが分離した形態では、試料５が入り組んだ形状を有している場合、Ｘ線管１及びＸ線検出器３の両方を試料５へ近づけることが困難なことがある。実施形態８では、Ｘ線管１のみを試料５へ近づけるだけで、Ｘ線の発生源及び蛍光Ｘ線の検出部の両方を試料５へ近づけることができる。高強度のＸ線が試料５へ照射され、高強度の蛍光Ｘ線が発生し、高強度の蛍光Ｘ線を効率的に検出することができる。このため、高精度の元素分析が可能となる。また、高強度の蛍光Ｘ線を効率的に検出して元素分析を行うことができるので、精度を高く保ちながら元素分析の応答速度を速くすることができる。このように、試料５が入り組んだ形状を有している場合であっても、高精度及び高速応答の元素分析を行うことが可能となる。また、試料５を非破壊で分析することが可能となる。 As shown in FIG. 13, the X-ray tube 1 can approach the sample 5 such as a pipe having an intricate shape. In particular, the X-ray transmitting portion 111 can be brought close to the desired portion of the sample 5. Therefore, both the target 15 and the X-ray detector 3 can be brought close to the desired portion of the sample 5. In the form in which the X-ray tube 1 and the X-ray detector 3 are separated, it is difficult to bring both the X-ray tube 1 and the X-ray detector 3 close to the sample 5 when the sample 5 has a complicated shape. There is something. In the eighth embodiment, only the X-ray tube 1 can be brought closer to the sample 5, and both the X-ray source and the fluorescent X-ray detector can be brought closer to the sample 5. The sample 5 is irradiated with high-intensity X-rays, high-intensity fluorescent X-rays are generated, and high-intensity fluorescent X-rays can be efficiently detected. Therefore, highly accurate elemental analysis becomes possible. Further, since high-intensity fluorescent X-rays can be efficiently detected and elemental analysis can be performed, the response speed of elemental analysis can be increased while maintaining high accuracy. As described above, even when the sample 5 has a complicated shape, it is possible to perform elemental analysis with high accuracy and high-speed response. In addition, the sample 5 can be analyzed non-destructively.

（実施形態９）
図１７は、実施形態９に係るＸ線管１の内部の構成を示す模式的断面図である。管体部１１の先端部分の一部が開口し、開口した部分を塞いでターゲット１５が配置されている。ターゲット１５は、平板状であり、管体部１１の開口した部分にはめ込まれている。ターゲット１５の周囲には、Ｘ線透過部１１１が配置されている。Ｘ線透過部１１１は、管体部１１の先端部分の一部をなしている。管体部１１内には、電子発生部であるフィラメント１３と、電子加速部１４と、Ｘ線検出器３とが配置されている。(Embodiment 9)
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the internal configuration of the X-ray tube 1 according to the ninth embodiment. A part of the tip portion of the tube body portion 11 is opened, and the target 15 is arranged by closing the opened portion. The target 15 has a flat plate shape and is fitted in the open portion of the tubular body portion 11. An X-ray transmitting portion 111 is arranged around the target 15. The X-ray transmitting portion 111 forms a part of the tip portion of the tubular body portion 11. A filament 13 which is an electron generating part, an electron accelerating part 14, and an X-ray detector 3 are arranged in the tube body part 11.

Ｘ線検出器３は、Ｘ線透過部１１１の近傍に配置されている。Ｘ線検出器３は、板状であり、貫通孔３４が形成されている。Ｘ線検出器３は、ターゲット１５へ衝突する電子の光軸が貫通孔３４を通過するような位置に配置されている。フィラメント１３から発生した電子は、電子加速部１４により加速され、貫通孔３４を通過し、ターゲット１５へ衝突する。電子の衝突によりターゲット１５からＸ線が発生し、発生したＸ線は、ターゲット１５を透過してＸ線管１の外部へ放射され、試料５へ照射される。図１７では、ターゲット１５へ衝突する電子の軌跡を一点鎖線で示し、ターゲット１５から発生するＸ線を実線矢印で示す。 The X-ray detector 3 is arranged in the vicinity of the X-ray transmitting portion 111. The X-ray detector 3 has a plate shape and has a through hole 34 formed therein. The X-ray detector 3 is arranged at a position such that the optical axis of the electron colliding with the target 15 passes through the through hole 34. The electrons generated from the filament 13 are accelerated by the electron accelerating unit 14, pass through the through hole 34, and collide with the target 15. X-rays are generated from the target 15 due to the collision of electrons, and the generated X-rays pass through the target 15 and are radiated to the outside of the X-ray tube 1 to irradiate the sample 5. In FIG. 17, the trajectories of electrons colliding with the target 15 are indicated by alternate long and short dash lines, and the X-rays generated from the target 15 are indicated by solid arrows.

Ｘ線を照射された試料５では、蛍光Ｘ線が発生する。蛍光Ｘ線は、Ｘ線透過部１１１を透過し、Ｘ線検出器３へ入射する。Ｘ線検出器３は、入射した蛍光Ｘ線を検出する。図１７では、蛍光Ｘ線を破線矢印で示す。Ｘ線検出装置１０のＸ線管１以外の部分の構成は実施形態８と同様である。 Fluorescent X-rays are generated in the sample 5 irradiated with X-rays. Fluorescent X-rays pass through the X-ray transmitting unit 111 and enter the X-ray detector 3. The X-ray detector 3 detects the incident fluorescent X-rays. In FIG. 17, fluorescent X-rays are indicated by dashed arrows. The configuration of the portion of the X-ray detector 10 other than the X-ray tube 1 is the same as that of the eighth embodiment.

実施形態９においても、Ｘ線管１は、入り組んだ形状を有している試料５へ近接することができる。特に、試料５の所望の部分に管体部１１の先端を近づけることにより、試料５の所望の部分にターゲット１５及びＸ線検出器３の両方を近づけることができる。高強度のＸ線が試料５へ照射され、高強度の蛍光Ｘ線が発生し、高強度の蛍光Ｘ線を効率的に検出することができ、高精度の元素分析が可能となる。このように、試料５が入り組んだ形状を有している場合であっても、高精度の元素分析が可能となる。また、試料５を非破壊で分析することが可能となる。 Also in the ninth embodiment, the X-ray tube 1 can approach the sample 5 having an intricate shape. In particular, by bringing the tip of the tube body portion 11 close to the desired portion of the sample 5, both the target 15 and the X-ray detector 3 can be brought close to the desired portion of the sample 5. The sample 5 is irradiated with high-intensity X-rays, high-intensity fluorescent X-rays are generated, and high-intensity fluorescent X-rays can be efficiently detected, enabling highly accurate elemental analysis. As described above, even when the sample 5 has a complicated shape, highly accurate elemental analysis becomes possible. In addition, the sample 5 can be analyzed non-destructively.

なお、Ｘ線検出器３は、複数の放射線検出素子３１を有し、複数の放射線検出素子３１はターゲット１５へ衝突する電子の光軸の周囲に配置されている形態であってもよい。この形態においても、電子はターゲット１５へ衝突し、ターゲット１５からのＸ線はＸ線管１の外部へ放射され、Ｘ線透過部１１１を透過した外部からの蛍光Ｘ線をＸ線検出器３で検出することができる。 The X-ray detector 3 may have a plurality of radiation detection elements 31, and the plurality of radiation detection elements 31 may be arranged around the optical axis of electrons colliding with the target 15. Also in this form, the electrons collide with the target 15, the X-rays from the target 15 are radiated to the outside of the X-ray tube 1, and the fluorescent X-rays from the outside transmitted through the X-ray transmitting portion 111 are emitted from the X-ray detector 3. Can be detected with.

なお、以上の実施形態１〜９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１０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１〜９においては、蛍光Ｘ線を検出する形態を示したが、Ｘ線検出装置１０は、蛍光Ｘ線以外のＸ線を検出する形態であってもよい。例えば、Ｘ線検出装置１０は、試料５を透過した透過Ｘ線、又は回折Ｘ線を検出する形態であってもよい。 In the above embodiments 1 to 9, the energy dispersive form in which X-rays are separated and detected by energy is shown, but the X-ray detector 10 has a wavelength that separates and detects X-rays by wavelength. It may be in a decentralized form. Further, in the first to ninth embodiments, the form of detecting fluorescent X-rays is shown, but the X-ray detection device 10 may be in the form of detecting X-rays other than fluorescent X-rays. For example, the X-ray detection device 10 may be in the form of detecting transmitted X-rays transmitted through the sample 5 or diffracted X-rays.

本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, an embodiment obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims is also included in the technical scope of the present invention.

（付記１）
電子発生部と、前記電子発生部が発生させた電子が衝突することによってＸ線を発生させるターゲットと、内部に前記電子発生部及び前記ターゲットが配置された管体部とを備えるＸ線管において、
前記管体部の内部に配置されたＸ線検出器を備え、
前記管体部は、Ｘ線が透過するＸ線透過部を有し、
前記Ｘ線検出器は、前記Ｘ線透過部を透過した外部からのＸ線が入射する位置に配置されていること
を特徴とするＸ線管。(Appendix 1)
In an X-ray tube including an electron generating unit, a target that generates X-rays when electrons generated by the electron generating unit collide with each other, and a tube body portion in which the electron generating unit and the target are arranged. ,
An X-ray detector arranged inside the tube body is provided.
The tube body portion has an X-ray transmitting portion through which X-rays are transmitted.
The X-ray detector is an X-ray tube characterized in that it is arranged at a position where X-rays from the outside that have passed through the X-ray transmitting portion are incident.

（付記２）
前記Ｘ線検出器は、板状であり、貫通孔を有し、前記ターゲットから発生するＸ線の光軸が前記貫通孔を通過するような位置に配置されていること
を特徴とする付記１に記載のＸ線管。(Appendix 2)
The X-ray detector is plate-shaped, has a through hole, and is arranged at a position such that the optical axis of the X-ray generated from the target passes through the through hole. The X-ray tube described in.

（付記３）
前記Ｘ線検出器は、複数のＸ線検出素子を有し、
前記複数のＸ線検出素子は、前記ターゲットから発生するＸ線の光軸の周囲に配置されていること
を特徴とする付記１に記載のＸ線管。(Appendix 3)
The X-ray detector has a plurality of X-ray detection elements and has a plurality of X-ray detection elements.
The X-ray tube according to Appendix 1, wherein the plurality of X-ray detection elements are arranged around an optical axis of X-rays generated from the target.

（付記４）
前記ターゲットから発生するＸ線は、前記Ｘ線透過部を透過して外部へ放射され、
前記Ｘ線検出器は、外部へ放射されＸ線を照射された試料から発生して前記Ｘ線透過部を透過したＸ線を検出すること
を特徴とする付記１乃至３のいずれか一つに記載のＸ線管。(Appendix 4)
The X-rays generated from the target pass through the X-ray transmitting portion and are radiated to the outside.
The X-ray detector according to any one of Supplementary note 1 to 3, wherein the X-ray detector detects X-rays generated from a sample radiated to the outside and irradiated with X-rays and transmitted through the X-ray transmitting portion. The X-ray tube described.

（付記５）
前記ターゲットは、前記管体部の開口した部分を塞ぐ位置に配置され、
前記Ｘ線透過部は、前記ターゲットの周囲に配置され、
前記Ｘ線検出器は、板状であり、貫通孔を有し、前記ターゲットへ衝突する電子の光軸が前記貫通孔を通過するような位置に配置されていること
を特徴とする付記１に記載のＸ線管。(Appendix 5)
The target is arranged at a position that closes the open portion of the tubular body portion.
The X-ray transmitting portion is arranged around the target, and the X-ray transmitting portion is arranged around the target.
The X-ray detector is plate-shaped, has a through hole, and is arranged at a position such that the optical axis of an electron colliding with the target passes through the through hole. The X-ray tube described.

（付記６）
付記１乃至５のいずれか一つに記載のＸ線管と、
該Ｘ線管に含まれるＸ線検出器の検出結果に基づいた元素分析を行う分析部と
を備えることを特徴とするＸ線検出装置。(Appendix 6)
The X-ray tube according to any one of Appendix 1 to 5 and
An X-ray detection apparatus including an analysis unit that performs elemental analysis based on the detection results of an X-ray detector included in the X-ray tube.

１ Ｘ線管
１０ Ｘ線検出装置
１１ 管体部
１１１ Ｘ線透過部
１２ 細管部
１３ フィラメント（電子発生部）
１４ 電子加速部
１５ ターゲット
１５１ 衝突領域
１６ 先端部
１７ 磁界レンズ部
１９ 封止弁
１１０ セラミックコネクタ
２ 電源部
２１ 蓄電部
３ Ｘ線検出器（検出部）
３１ 放射線検出素子
３２ 冷却部
３３ シールド部
３４ 貫通孔
５ 試料
６ 着脱ユニット
６１ 減圧部
６２ 給電部
1 X-ray tube 10 X-ray detector 11 Tube part 111 X-ray transmission part 12 Thin tube part 13 Filament (electron generation part)
14 Electron Accelerator 15 Target 151 Collision Area 16 Tip 17 Magnetic Field Lens 19 Sealing Valve 110 Ceramic Connector 2 Power Supply 21 Power Storage 3 X-ray Detector (Detector)
31 Radiation detection element 32 Cooling unit 33 Shielding unit 34 Through hole 5 Sample 6 Detachable unit 61 Decompression unit 62 Power supply unit

Claims (11)

電子発生部と、前記電子発生部が発生させた電子を電圧によって加速させる電子加速部と、加速された電子が衝突することによってＸ線を発生させるターゲットとを備えるＸ線管において、
内部に前記電子発生部が配置された管体部と、
前記管体部よりも外径が小さい管状であり、前記管体部に連通しており、前記加速された電子が内部を長手方向に沿って通過する細管部と、
前記細管部の内部を通過する電子を磁界によって集束させる磁界レンズ部とを備え、
前記ターゲットは、前記細管部の先端部に配置されており、
前記細管部の長手方向に沿って前記電子発生部から前記ターゲットまでの間で最も大きい前記管体部の外径に比べて、前記細管部の長手方向に沿って前記電子発生部から前記ターゲットまでの距離は三倍を超過する長さであること
を特徴とするＸ線管。In an X-ray tube including an electron generating unit, an electron accelerating unit that accelerates the electrons generated by the electron generating unit by a voltage, and a target that generates X-rays when the accelerated electrons collide with each other.
The tube body part in which the electron generating part is arranged and
A tubular portion having an outer diameter smaller than that of the tubular portion, communicating with the tubular portion, and a thin tube portion through which accelerated electrons pass along the inside in the longitudinal direction.
It is provided with a magnetic field lens portion that focuses electrons passing through the inside of the thin tube portion by a magnetic field.
The target is arranged at the tip of the thin tube portion, and is arranged.
From the electron generating portion to the target along the longitudinal direction of the thin tube portion as compared with the outer diameter of the tubular portion having the largest distance between the electron generating portion and the target along the longitudinal direction of the thin tube portion. An X-ray tube characterized in that the distance between them is more than three times as long. 電子を加速させるために前記電子加速部が発生させる電圧は２１ｋＶ以上７０ｋＶ以下であること
を特徴とする請求項１に記載のＸ線管。The X-ray tube according to claim 1, wherein the voltage generated by the electron accelerating unit for accelerating electrons is 21 kV or more and 70 kV or less. 前記細管部は、高熱伝導材を用いて構成されており、
前記細管部の外面は磁性材でコーティングされていること
を特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線管。The thin tube portion is constructed by using a high thermal conductive material.
The X-ray tube according to claim 1 or 2, wherein the outer surface of the thin tube portion is coated with a magnetic material. 前記磁界レンズ部は、永久磁石を用いて構成されていること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のＸ線管。The X-ray tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic field lens portion is formed by using a permanent magnet. 前記ターゲットは、組成の異なる複数の領域を有し、
前記磁界レンズ部は、前記複数の領域の内で前記加速された電子が衝突する領域を変更すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のＸ線管。The target has a plurality of regions having different compositions and has a plurality of regions.
The X-ray tube according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic field lens unit changes a region in which the accelerated electrons collide within the plurality of regions. 前記ターゲットは、前記細管部の先端を塞ぐ位置に配置されてあり、
前記Ｘ線は、前記ターゲットを通過して外部へ放射され、
前記先端部の内径は、前記先端にかけて連続的に減少していること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のＸ線管。The target is arranged at a position that closes the tip of the thin tube portion.
The X-rays pass through the target and are emitted to the outside.
The X-ray tube according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner diameter of the tip portion continuously decreases toward the tip portion. 前記細管部は、可撓性を有していること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のＸ線管。The X-ray tube according to any one of claims 1 to 6, wherein the thin tube portion has flexibility. 前記先端部の外径は２６ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のＸ線管。The X-ray tube according to any one of claims 1 to 7, wherein the outer diameter of the tip portion is 26 mm or less. 前記電子発生部及び前記電子加速部を稼働させるための電力を蓄電する蓄電部と、
前記管体部に着脱可能であり、前記管体部に装着されている場合に、前記管体部及び前記細管部の内部を減圧し、前記蓄電部に給電する着脱ユニットと、
前記着脱ユニットが前記管体部から離脱している場合に、前記管体部及び前記細管部の内部が減圧された状態を維持するべく、前記管体部及び前記細管部を封止する封止弁と
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載のＸ線管。A power storage unit that stores electric power for operating the electron generation unit and the electron acceleration unit,
A detachable unit that is removable from the tube body and, when attached to the tube body, decompresses the inside of the tube body and the thin tube portion to supply power to the power storage unit.
When the detachable unit is separated from the tubular portion, the tubular portion and the inside of the thin tube portion are sealed to seal the tubular portion and the thin tube portion in order to maintain a depressurized state. The X-ray tube according to any one of claims 1 to 8, further comprising a valve. 請求項１乃至９のいずれか一つに記載のＸ線管と、
該Ｘ線管から放射されたＸ線を照射された試料から発生するＸ線を検出する検出部と、
該検出部の検出結果に基づいた元素分析を行う分析部と
を備えることを特徴とするＸ線検出装置。The X-ray tube according to any one of claims 1 to 9.
A detector that detects X-rays generated from a sample irradiated with X-rays emitted from the X-ray tube, and a detector.
An X-ray detection apparatus including an analysis unit that performs elemental analysis based on the detection result of the detection unit. 前記検出部は、前記試料から発生し、前記試料を透過したＸ線を検出すること
を特徴とする請求項１０に記載のＸ線検出装置。
The X-ray detector according to claim 10, wherein the detection unit detects X-rays generated from the sample and transmitted through the sample.
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