CN106716115A - X射线分析装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的X射线分析装置同时包括:第1补偿机构(13A、13B),该第1补偿机构(13A、13B)输出用于使根据在预备测定求出的计数率的总计值而推算出的靶峰的波高值,与规定的期待波高值一致的第1增益;第2补偿机构(14A、14B),该第2补偿机构(14A、14B)通过反馈控制,实时地输出应与第1增益相加的第2增益,以便使在规定的能量范围内检测出的靶峰的波高值与期待波高值一致,此外,包括反馈控制停止机构(16A、16B),其确实地判断相对靶峰的妨碍线的有无,在判定具有妨碍线的场合,将增益设定为仅仅由第1增益构成的一定值。

Description

X射线分析装置
相关申请
本发明要求申请日为2014年9月18日、申请号为JP特愿2014—190249号的申请的优先权,通过参照其整体,将其作为构成本申请的一部分的内容而引用。
技术领域
本发明涉及对所谓的峰值漂移进行补偿的X射线分析装置。
背景技术
过去,在比如波长分散型荧光X射线分析装置中,对试样照射一次X射线,通过分光元件对由试样而产生的荧光X射线进行分光,通过检测器而检测该分光的荧光X射线,产生脉冲。该脉冲的电压,即,波高值,与荧光X射线的能量相对应,具体来说,认为有比例关系。另外,脉冲的单位时间的数量与荧光X射线的强度相对应。于是,通过波高分析器而分选脉冲中的规定的电压的范围(由上限值和下限值而规定,称为窗)的脉冲,将该计数率(单位时间的脉冲数量)作为X射线强度,通过计数器等的计数机构而求出。
但是,人们知道在比如检测器采用比例计数管的场合,在高强度的荧光X射线射入检测器中的场合,送给波高分析器的脉冲的电压,即,波高值比如通过数秒,急剧地降低几十%,或根据情况,在之后,在比如十几分钟的期间,在几个%程度的范围内变得不稳定。该现象称为峰值漂移,波高值的偏移等,如果产生峰值漂移,则通过相对目标的波长而错开的不当的设定的窗来进行测定,无法进行正确的分析(参照专利文献1~4)。该问题还在波长分散型荧光X射线分析装置以外的X射线分析装置中产生,另外,虽然具有程度的差别,但是,同样会在采用比例计数管以外的检测器的场合产生(参照专利文献3,4)。
于是,作为用于补偿峰值漂移的第1现有技术,具有下述的装置,其中,根据在预备测定中求出的X射线强度,推算峰值位置(通过作为分析目标的X射线的能谱中的顶部的峰值的,靶峰的波高值,具体来说,通过靶峰的顶点处的波高值而代表),在正式测定中,按照已推算出的峰值位置与相当于本来的波高值的基准位置(期待波高值)一致的方式,变更来自检测器的脉冲的增益(参照专利文献1、2)。在这里,X射线强度与能谱中降低而稳定的峰值位置的关系通过预先实验而求出。另外,作为用于补偿峰值漂移的第2现有技术,具有下述的装置,其中,在包括基准位置的规定的能量范围中,检测峰值位置,按照该已检测的峰值位置与基准位置一致的方式,动态地(实时地)变更来自检测器的脉冲的增益(参照专利文献3,4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开昭58—187885号公报
专利文献2:JP特开2005—9861号公报
专利文献3:JP特开平6—130155号公报
专利文献4:JP特公昭62—12475号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在因峰值漂移而降低的峰值位置稳定时,由于即使在短的场合仍花费数秒,故在稳定前,采用第1现有技术推算峰值位置,通过增益的变更对峰值位置进行补偿,开始正式测定,在此场合,在峰值位置降低而稳定之前的期间,已补偿的峰值位置比相当于本来的波高值的基准位置变得更高,无法进行正确的分析。虽然如此,但是为了进行正确的分析,使正式测定的开始延迟,直至因峰值漂移而降低的峰值位置稳定,则虽然短但是仍必须等待数秒,由此分析花费时间。在于波高值急剧地降低后,在十几分钟的期间不稳定这样的场合,短时间地进行正确的分析这一点更加困难。另外,由于X射线强度和在能谱中降低而稳定的峰值位置的关系在各自的X射线分析装置中有微妙的不同,故为了进行正确的分析,必须在各自的X射线分析装置中通过预先实验而求出该关系,但是,在相应的X射线分析装置更换检测器时,必须要求针对更换后的检测器而求出该关系。
另一方面,在第2现有技术中,如果X射线强度急剧地变化,或在能谱中混入妨碍线(比如,针对分析目标的X射线的2次以上的高次的X射线),则具有无法正确地检测峰值位置的危险,在该场合,无法进行正确的分析。
于是,本发明的目的在于提供一种X射线分析装置,其中,即使在产生峰值漂移的情况下,仍可快速而适当地进行补偿,可短时间地进行正确的分析。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的,本发明首先涉及一种X射线分析装置,其包括:检测器,该检测器以与X射线的强度相对应的数量,产生与已射入的X射线的能量相对应的波高的脉冲;高速AD转换器,该高速AD转换器对通过该检测器而产生的脉冲进行数字化处理;脉冲波高值稳定器,该脉冲波高值稳定器针对来自该高速AD转换器的脉冲,使作为分析目标的X射线的能谱中的峰值的靶峰的波高值稳定;计数机构,该计数机构针对来自该脉冲波高值稳定器的脉冲,求出已设定的波高范围中的计数率。
另外,上述脉冲波高值稳定器包括:输入脉冲乘法运算器,该输入脉冲乘法运算器将已输入的增益与已输入的来自上述高速AD转换器的脉冲相乘,将其输出;第1补偿机构,该第1补偿机构通过正式测定前的预备测定,针对来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,求出计数率的总计值,根据已求出的计数率的总计值,推算上述靶峰的波高值,输出作为用于使该已推算的靶峰的波高值与规定的期待波高值一致的增益的第1增益;第2补偿机构,该第2补偿机构根据来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,在包括上述期待波高值的规定的能量范围内,检测上述靶峰的波高值,并且实时地,通过反馈控制,输出作为应与上述第1增益相加的增益的第2增益,以便使该已检测的靶峰的波高值与上述期待波高值一致;增益加法运算器,该增益加法运算器将已输入的上述第1增益和上述第2增益相加,作为增益而输出给上述输入脉冲乘法运算器;
反馈控制停止机构,该反馈控制停止机构判断相对上述靶峰的妨碍线的有无,在判定具有妨碍线的场合,停止上述第2补偿机构的第2增益的输出,由此,将输入到上述输入脉冲乘法运算器中的增益设定为仅仅由上述第1增益构成的一定值。
按照本发明,由于同时包括:第1补偿机构,该第1补偿机构输出用于使根据在预备测定求出的计数率的总计值而推算出的靶峰的波高值,与规定的期待波高值一致的第1增益;第2补偿机构,该第2补偿机构通过反馈控制,实时地输出应与第1增益相加的第2增益,以便使在规定的能量范围内检测出的靶峰的波高值与期待波高值一致,即使在产生峰值漂移的情况下,仍在极短时间输出作为增益的初始值的第1增益,将第2增益与其相加,通过反馈而修正,故不必要求直至因峰值漂移而降低的靶峰的波高值的稳定,等待正式测定的开始,,另外,即使在X射线强度急剧地变化的情况下,仍不丢失靶峰的波高值,可正确地进行检测。另外,由于包括反馈控制停止机构,该反馈控制停止机构判断相对靶峰的妨碍线的有无,在判定具有妨碍线的场合,将增益设定为仅仅由第1增益构成的一定值,故即使在于能谱中混入妨碍线,通过第2补偿机构无法正确地检测靶峰的波高值的状况下,仍可采用第1补偿机构所输出的第1增益,使适当推算的靶峰的波高值与期待波高值一致,使其稳定。于是,即使在产生峰值漂移的情况下,仍可快速并且适当地进行补偿,可短时间地进行正确的分析。
在本发明中,最好,在上述第2补偿机构中,上述规定的能量范围为:从作为比上述期待波高值低上述靶峰的半值幅的1/2~2倍的波高值的低波高阈值,到作为比上述期待波高值高的波高值的第1高波高阈值的范围,针对分析目标的X射线的能谱,按照从上述低波高阈值到上述期待波高值为止的范围内的计数率的合计,与从上述期待波高值到上述第1高波高阈值为止的范围内的计数率的合计相等的方式,设定上述低波高阈值和上述第1高波高阈值,上述第2补偿机构针对来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,将通过指数平滑法对在从上述低波高阈值到上述第1高波高阈值为止的范围内的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,作为上述靶峰的波高值而检测。
另外,最好,在上述反馈控制停止机构中,设定作为上述低波高阈值和上述期待波高值的2倍以上的波高值的第2高波高阈值,上述反馈控制停止机构在上述预备测定中,针对来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,在下述差超过规定值时,则判定具有妨碍线,该下述差是指:对从上述低波高阈值到上述第2高波高阈值为止的范围内的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,与在上述第2补偿机构中检测到的上述靶峰的波高值的差。在此场合,可充分确实地判断相对靶峰的妨碍线的有无。
另外,最好还在本发明中,上述反馈控制停止机构在于上述预备测定中,将上述第1增益和上述第2增益相加而得到的值超过规定的范围时,判定具有妨碍线。同样在该场合,可充分确实地判断相对靶峰的妨碍线的有无。
此外,还可在本发明中,上述反馈控制停止机构在通过上述预备测定而判定具有妨碍线后,在经过与通过上述第1补偿机构而求出的计数率的总计值相对应的规定的等待时间后,开始将输入到上述输入脉冲乘法运算器中的增益设定为仅仅由上述第1增益构成的一定值的正式测定。最好,像前述那样,针对仅仅采用第1增益的正式测定,为了进行正确的分析,推迟正式测定的开始,直至因峰值漂移而降低的靶峰的波高值稳定,但是是否必须要求此目的的等待时间,由分析所要求的精度和分析所花费的时间而确定,另外,等待时间的长度也应与通过第1补偿机构而求出的计数率的总计值相对应,来适当地设定。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是,权利要求书中的各项权利要求的两个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1为表示本发明的一个实施方式的波长分散型荧光X射线分析装置的外观结构图;
图2为表示该装置中的脉冲波高值稳定器的方框图;
图3为表示包括靶峰的能谱的一个例子的图;
图4为表示包括靶峰的能谱的另一个例子的图;
图5为包括靶峰的能谱的再一个例子的图。
具体实施方式
下面根据附图,对本发明的一个实施方式的波长分散型荧光X射线分析装置进行说明。该装置像图1所示的那样,针对应测定的荧光X射线等的二次X射线7A、7B的每个波长,设置检测机构18A、18B,检测机构18A、18B包括:分光元件6A、6B;检测器8A、8B;高速AD转换器9A、9B;脉冲波高值稳定器11A、11B以及计数机构10A、10B。即,该装置为波长分散型,为多元素同时分析型的荧光X射线分析装置。另外,还可在检测器8A、8B和高速AD转换器9A、9B之间设置前置放大器。
更具体地说,该装置包括:装载试样1的试样台2;X射线源4,该X射线源4为X射线管,其对试样1照射一次X射线3;分光元件6A、6B,该分光元件6A、6B对由试样1产生的荧光X射线等的二次X射线5A、5B进行分光;检测器8A、8B,该检测器8A、8B为气流型比例计数管,在该检测器8A、8B中,射入通过分光元件6A、6B而分光的二次X射线7A、7B,该检测器8A、8B以与X射线7A、7B的强度相对应的数量,产生与该X射线7A、7B的能量相对应的波高的脉冲;高速AD转换器9A、9B,该高速AD转换器9A、9B对通过该检测器8A、8B而产生的脉冲进行数字化处理。
另外,该装置包括:脉冲波高值稳定器11A、11B,该脉冲波高值稳定器11A、11B针对来自高速AD转换器9A、9B的脉冲,对分析目标的X射线的能谱中的作为峰值的靶峰的波高值(与顶部相符的靶峰的顶点处的波高值而代表)进行稳定化处理;计数机构10A、10B,该计数机构10A、10B针对来自该脉冲波高值稳定器11A、11B的脉冲,求出已设定的波高范围内的计数率。计数机构10A、10B具体来说,为设定单一的波高范围的波高分析器,或为设定了多个连续的波高范围,针对每个波高范围而求出计数率的多重波高分析器。
另外,如果以与二次X射线7A相对应的脉冲波高值稳定器11A为例子,则像图2所示的那样,脉冲波高值稳定器11A包括:输入脉冲乘法运算器12A;第1补偿机构13A;第2补偿机构14A;增益加法运算器15A以及反馈控制停止机构16A。输入脉冲乘法运算器12A将已输入的来自高速AD转换器9A的脉冲(在图2中,为了简化起见,记载为“输入脉冲”,同样在后面的说明中,以相同方式进行记载),与已输入的增益相乘,然后进行输出。
第1补偿机构13A针对在正式测定之前的预备测定中,来自输入脉冲乘法运算器12A的脉冲,求出计数率的总计,根据已求出的计数率的总计,推算靶峰的波高值,输出作为增益的第1增益,该第1增益用于使该已推算的靶峰的波高值与规定的期待波高值一致;第1增益能够在比如1.0~2.0的范围内变化。规定的期待波高值指没有产生峰值漂移的场合的本来的波高值,其为比如200mV。
由于关于峰值漂移,针对输入脉冲的计数率的总计值(相当于可通过检测器而检测出的波长范围的X射线的强度的总计值),与在能谱中降低而稳定的靶峰的波高值的关系,通过实验而预先求出,第1补偿机构13A存储该关系,故可根据在正式测定前的预备测定中求出的计数率的总计值,推算靶峰的波高值,输出作为增益的第1增益,该第1增益用于使该已推算出的靶峰的波高值与期待波高值一致。该第1增益可用作与输入脉冲相乘的增益的初始值。在这里,在本发明中,由于将后述的第2增益与第1增益相加,通过反馈而修正,故关于计数率的总计值和靶峰的波高值的关系,即使在没有严格地于相应的X射线分析装置、相应的检测器中求出的情况下,仍可进行正确的分析。
第2补偿机构14A根据来自输入脉冲乘法运算器12A的脉冲,在包括期待波高值的规定的能量范围内,检测靶峰的波高值,并且为了使该已检测出的靶峰的波高值与期待波高值一致,将作为应与第1增益相加的增益的第2增益,通过反馈控制而实时地输出。增益加法运算器15A将被输入的第1增益和第2增益相加,将其作为增益而输出给输入脉冲乘法运算器12A。
下面对第2补偿机构14A中的,包括期待波高值的规定的能量范围的设定、靶峰的波高值的检测动作进行具体描述。在本实施方式的X射线分析装置所具有的第2补偿机构14A中,上述规定的能量范围首先指:从作为与期待波高值相比较仅仅低于靶峰的半值幅度的1/2~2倍的波高值的低波高阈值,到作为高于期待波高值的波高值的第1高波高阈值的范围。在这里,通过预先的实验,按照针对分析目标的X射线的能谱,从低波高阈值到期待波高值为止的范围中的计数率的合计,与从期待波高值到第1高波高阈值为止的范围中的计数率的合计相等的方式,设定低波高阈值和第1高波高阈值。接着,第2补偿机构14A针对来自输入脉冲乘法运算器12A的脉冲,将通过指数平滑法而对从低波高阈值到第1高波高阈值的范围中的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,作为靶峰的波高值而检测。另外,在本发明中,当求出平均波高值时,不限于指数平滑法(指示移动平均法),也可采用纯移动平均法,加权移动平均法等。
反馈控制停止机构16A例如与第2补偿机构14A进行连接,形成一体,可相互发送接收信号,判断相对靶峰的妨碍线的有无,在判定具有妨碍线的场合,通过停止第2补偿机构14A带来的第2增益的输出,将输入到输入脉冲乘法运算器12A中的增益设定为仅仅由第1增益构成的一定值(不伴随时间而变化的值)。
具体描述反馈控制停止机构16A的妨碍线的有无的判断基准。在本实施方式的X射线分析装置所具有的反馈控制停止机构16A中,设定上述低波高阈值和作为上述期待波高值的2倍以上的波高值的第2高波高阈值。另外,反馈控制停止机构16A在预备测定中,针对来自输入脉冲乘法运算器12A的脉冲,在判断下述差超过规定的值时判定具有妨碍线,该下述差指:通过指数平滑法而对从低波高阈值到第2高波高阈值的范围内的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,与像前述那样,在第2补偿机构14A中检测出的靶峰的波高值的差。将此称为第1判断基准。
对像上述那样而构成第2补偿机构14A和反馈控制停止机构16A的妥当性进行说明。图3表示作为包括靶峰的能谱的一个例子的,靶峰的半值幅FWHM较宽,没有逃逸峰值、妨碍线的场合。伴随X射线强度的增加(伴随计数率的提高),靶峰按照在高波高值侧引出下摆的方式发生形变,如果X射线强度进一步增加,则像二点划线所示的那样,在靶峰的波高值的2倍的波高值中,出现所谓的堆峰。另外,通过实线而表示没有出现堆峰的能谱,通过二点划线而表示出现堆峰的能谱,通过靶峰的顶点的波高值和计数率,对两个能谱进行规范化处理,重合地表示(对于图4,是同样的)。
为了针对这样的能谱,确实地检测靶峰的波高值,按照不受到低波高值侧的噪音,高波高值侧的形变或堆峰的影响的方式,尽可能宽地将作为检测范围的包括期待波高值A的规定的能量范围(低波高阈值Lw~第1高波高阈值Uw)设定到以期待波高值A为中心的半值幅FWHM的4倍的范围。在这里,对于实际的靶峰,按照下述方式设定低波高阈值Lw和第1高波高阈值Uw,即,将期待波高值A作为规定的能量范围Lw~Uw的重心这一点是适当的,该方式为:考虑到不构成正态分布这样的完全的左右对称的情况,将低波高阈值Lw的下限作为期待波高值A-半值幅FWHM×2,从低波高阈值Lw到期待波高值A的范围内的计数率的合计,与从期待波高值A到第1高波高阈值Uw的范围内的计数率的合计相同。在图3中,针对没有出现堆峰的能谱,设定为低波高阈值Lw=期待波高值A-半值幅FWHM×0.75,第1高波高阈值Uw=期待波高值A+半值幅FWHM×0.75。
接着,针对来自输入脉冲乘法运算器12A的脉冲,将通过指数平滑法对规定的能量范围Lw~Uw中的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,即,在时间上,越新的越以指数函数方式附加权重,然后对其进行平均化处理而得到的波高值,作为靶峰的波高值而检测出来这一点是适合的。
图4表示作为包括靶峰的能谱的另一例子的,靶峰的半值幅FWHM比图3的场合窄,具有逃逸峰的场合。在这样的场合,按照不受到低波高值侧的逃逸峰的影响的方式,应以更接近期待波高值A的方式设定低波高阈值Lw,但是,如果考虑应当尽可能地在规定的能量范围Lw~Uw中网罗靶峰,则低波高阈值Lw的上限为期待波高值A-半值幅FWHM×0.5是适合的。在图4中,针对没有出现堆峰的能谱,设定为低波高阈值Lw=期待波高值A-半值幅FWHM×0.9,第1高波高阈值Uw=期待波高值A+半值幅FWHM×0.9。
在通过图3和图4而考察后,理解到,前述的第2补偿机构14A中的,包括期待波高值A的规定的能量范围Lw~Uw的设定,和靶峰的波高值的检测动作是妥当的。即,在第2补偿机构14A中,规定的能量范围Lw~Uw表示:从作为低波高阈值Lw的与期待波高值A相比较低于靶峰的半值幅FWHM的1/2~2倍的波高值,到作为第1高波高阈值Uw的高于期待波高值A的波高值的范围Lw~Uw;关于分析目标的X射线的能谱,按照以下方式设定:从低波高阈值Lw到期待波高值A的范围的计数率的合计,与从期待波高值A到第1高波高阈值Uw的范围的计数率的合计相等;第2补偿机构14A针对来自输入脉冲乘法运算器12A的脉冲,将通过指数平滑法,对从低波高阈值Lw到第1高波高阈值Uw的范围Lw~Uw中的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,作为靶峰的波高值而检测。以上内容是妥当的。
图5表示作为包括靶峰的能谱的另一例子的,具有妨碍线的场合,通过实线而表示包含相当量的分析目标的元素的场合的能谱,通过二点划线而表示只包含微量分析目标的元素的场合的能谱,以重合方式表示两个能谱。另外,将采用1000波道的多个波道分析装置的场合的波道值作为波高值。在这里,妨碍线为分析目标的X射线的3次线,妨碍线的谱的顶点的波高值为期待波高值A(200)的3倍的600。在这样的场合,如果靶峰的顶点的计数率小于等于妨碍线的顶点的计数率,即,如果为通过图5中的二点划线所示的那样的能谱,则比如将低波高阈值Lw设定为100,将第1高波高阈值Uw设定为300,通过第2补偿机构14A,通过反馈控制,使靶峰的波高值与期待波高值A一致,即使在该情况下,由于所检测的靶峰的波高值错位到具有妨碍线的高波高值侧,故将能谱整体压缩到低波高值侧,其结果是,妨碍线的顶点的波高值与作为期待波高值A的200一致。在此场合,无法进行正确的分析。
于是,像前述的那样,在本实施方式的X射线分析装置的场合,在反馈控制停止机构16A中,设定上述低波高阈值Lw和作为期待波高值A的2倍以上的波高值的第2高波高阈值Ui。在这里,为了可应对到作为4次线的妨碍线,将第2高波高阈值Ui设定为期待波高值A的4倍的800,但是,为了在应应对的妨碍线中不包含宇宙射线等,第2高波高阈值Ui以期待波高值A的5倍为上限这一点是适合的,另外,其为高于第1高波高阈值Uw的波高值。另外,反馈控制停止机构16A在预备测定中,针对来自输入脉冲乘法运算器12A的脉冲,求出从低波高阈值Lw到第2高波高阈值Ui的范围中的通过指数平滑法而对波高值进行平均化处理而得到的平均波高值。由于如果没有妨碍线,则该平均波高值,与像前述那样的在第2补偿机构14A中检测出的靶峰的波高值应当一致,故反馈控制停止机构16A在于预备测定中,两者的差超过规定的值时,判定具有妨碍线。另外,该规定的值可通过预先实验而求出。
另外,反馈控制停止机构16A在判定具有妨碍线的场合,通过停止第2补偿机构14A的第2增益的输出,将输入到输入脉冲乘法运算器12A的增益设定为仅仅由第1增益构成的一定值。由此,即使在于能谱中混入妨碍线,通过第2补偿机构14A无法正确地检测靶峰的波高值的状况下,仍可采用第1补偿机构13A所输出的第1增益,使适当推算的靶峰的波高值与期待波高值A一致,使其稳定。像上面,通过图3~图5而说明的那样,本实施方式的X射线分析装置中的第2补偿机构14A和反馈控制停止机构16A的结构是妥当的。
还有,在本实施方式的X射线分析装置中,反馈控制停止机构16A还具有下述第2判断基准,其中,在于预备测定中,第1增益和第2增益的合计的值超出规定的范围时,则判定具有妨碍线。如果没有妨碍线,则第1增益和第2增益的合计的值不应超出的本规定的范围也可通过预先实验,作为比如0.8~2的范围的值而预先求出。另外,在通过第1判断基准和第2判断基准中的至少一者判定具有妨碍线的场合,由于通过停止第2补偿机构14A的第2增益的输出,将输入到输入脉冲乘法运算器12A中的增益设定为仅仅由第1增益构成的一定值,故可更加确实地检测妨碍线在能谱中的混入并进行应对。
然而,反馈控制停止机构16A也可仅仅具有第1判断基准和第2判断基准中的任意一者。另外,在反馈控制停止机构16A仅仅具有第2判断基准的场合,针对第2补偿机构14A中的,包括期待波高值的规定的能量范围的设定,和靶峰的波高值的检测动作,不限于前述的内容,而可采用各种的公知技术。
还有,在本发明中,针对反馈控制停止机构中的妨碍线的有无的判断基准,不限于第1判断基准、第2判断基准,而可采用各种的公知技术。另外,在本发明中,同样针对第2补偿机构中的包括期待波高值的规定的能量范围的设定,和靶峰的波高值的检测动作,可与反馈控制停止机构中的妨碍线的有无的判断基准相对应即可,不限于前述的内容,而可采用各种的公知技术。
针对本实施方式的X射线分析装置中的从预备测定到正式测定的动作,列举一个例子而进行说明。首先,预先使第1增益G1为1.0,使第2增益G2为0,在预备测定的最初的0.1秒期间,通过第1补偿机构13A,作为求出计数率的总计值而推算出的靶峰的波高值与规定的期待波高值一致的增益,计算而输出第1增益G1的初始值G1i。在计数率大的场合,由于波高值降低,故第1补偿机构13A求出的计数率的总计值低于实际值,按照小于适当值的方式计算第1增益G1i,由此,为了计算更加现实的第1增益G1,在预备测定的下一0.1秒的期间,使第1增益为G1i,使第2增益G2为0,再次通过第1补偿机构13A,作为求出计数率的总计值而推算出的靶峰的波高值与规定的期待波高值一致的增益,计算而输出第1增益G1的现实值G1r。
另外,在预备测定的最后的0.1秒的期间,使第1增益G1为G1r,通过第2补偿机构14A检测靶峰的波高值,并且为了使该已检测出的靶峰的波高值与期待波高值一致,计算而输出作为应与第1增益G1i相加的增益的第2增益G2。接着,经过反馈控制停止机构16A的妨碍线的有无的判断,开始正式测定。
在本实施方式的X射线分析装置中,在反馈控制停止机构16A通过预备测定而判定有妨碍线后,在经过与通过第1补偿机构13A而求出的计数率的总计值相对应的规定的等待时间(比如,从0秒、4秒、8秒中选择)后,将输入到输入脉冲乘法运算器12A中的增益设定为仅仅由第1增益G1i构成的一定值,开始正式测定。针对仅仅采用第1增益的正式测定,为了进行正确的分析,优选使正式测定的开始延迟,直至因峰值漂移而降低的靶峰的波高值稳定,其原因在于:等待时间的长度应对应于通过第1补偿机构13A而求出的计数率的总计值而适当地设定。然而,在反馈控制停止机构16A中是否必须要求这样的等待时间的设定由分析所要求的精度和分析所花费的时间而确定。
与以上说明的与二次X射线7A相对应的脉冲波高值稳定器11A相同,与二次X射线7B相对应的脉冲波高值稳定器11B也包括:输入脉冲乘法运算器12B、第1补偿机构13B、第2补偿机构14B、增益加法运算器15B以及反馈控制停止机构16B。
按照本实施方式的X射线分析装置,同时包括第1补偿机构13A、13B和第2补偿机构14A、14B,该第1补偿机构13A、13B输出第1增益G1,该第1增益G1用于使根据由预备测定而求出的计数率的总计值而推算出的靶峰的波高值与规定的期待波高值A一致,该第2补偿机构14A、14B实时地通过反馈控制,输出应与第1增益G1相加的第2增益G2,以便使在规定的能量范围Lw~Uw内检测出的靶峰的波高值与期待波高值A一致。由于即使在产生峰值漂移的情况下,仍在极短的时间内输出作为增益的初始值的第1增益G1,将第2增益与其相加,通过反馈而修正,故不必要求直至因峰值漂移而降低的靶峰的波高值稳定,等待正式测定的开始(除了在反馈控制停止机构16A、16B中设定规定的等待时间的场合),另外,即使在X射线强度急剧地变化的情况下,仍可在不丢失靶峰的波高值的情况下,正确地进行检测。
而且,由于具有反馈控制停止机构16A、16B,该反馈控制停止机构16A、16B确实地判断相对靶峰的妨碍线的有无,在判定具有妨碍线的场合,使增益为仅仅由第1增益构成的一定值,故即使在能谱中混入妨碍线,通过第2补偿机构14A、14B无法正确地检测靶峰的波高值的状况下,仍可采用第1补偿机构13A、13B所输出的第1增益G1,使适当推算的靶峰的波高值与期待波高值A一致,使其稳定。于是,即使在产生峰值漂移的情况下,仍可快速而适当地进行补偿,可在短时间进行正确的分析。
以上,对于本实施方式的装置,对为波长分散型的多元素同时分析型的荧光X射线分析装置进行了说明,但是,在本发明中,其以外的X射线分析装置也可为比如波长分散型的扫描型的荧光X射线分析装置,能量分散型的荧光X射线分析装置,X射线衍射装置等。另外,所采用的检测器也可为气流型比例计数管以外的检测器,比如密闭型比例计数管,闪烁计数器,半导体检测器等。
如上面所述,在参照附图的同时对优选的实施形式进行了说明,但是,如果是本领域的技术人员,阅读本说明书会在显然的范围内容易地想到各种变更和修正方式。于是,这样的变更和修正方式解释为根据权利要求书确定的本发明的范围内的方式。
标号的说明:
标号7A、7B表示已射入的X射线;
标号8A、8B表示检测器;
标号9A、9B表示高速AD转换器;
标号10A、10B表示计数机构;
标号11A、11B表示脉冲波高值稳定器;
标号12A、12B表示输入脉冲乘法运算器;
标号13A、13B表示第1补偿机构;
标号14A、14B表示第2补偿机构;
标号15A、15B表示增益加法运算器;
标号16A、16B表示反馈控制停止机构;
符号A表示期待波高值;
符号FWHM表示靶峰的半值幅度;
符号Lw表示低波高阈值;
符号Uw表示第1高波高阈值;
符号Ui表示第2高波高阈值。

Claims (4)

1.一种X射线分析装置,其包括:
检测器,该检测器以与X射线的强度相对应的数量,产生与已射入的X射线的能量相对应的波高的脉冲;
高速AD转换器,该高速AD转换器对通过该检测器而产生的脉冲进行数字化处理;
脉冲波高值稳定器,该脉冲波高值稳定器针对来自该高速AD转换器的脉冲,使作为分析目标的X射线的能谱中的峰值的靶峰的波高值稳定;
计数机构,该计数机构针对来自该脉冲波高值稳定器的脉冲,求出已设定的波高范围中的计数率,
上述脉冲波高值稳定器包括:
输入脉冲乘法运算器,该输入脉冲乘法运算器将已输入的增益与已输入的来自上述高速AD转换器的脉冲相乘,将其输出;
第1补偿机构,该第1补偿机构通过正式测定前的预备测定,针对来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,求出计数率的总计值,根据已求出的计数率的总计值,推算上述靶峰的波高值,输出作为用于使该已推算的靶峰的波高值与规定的期待波高值一致的增益的第1增益;
第2补偿机构,该第2补偿机构根据来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,在包括上述期待波高值的规定的能量范围内检测上述靶峰的波高值,并且实时地通过反馈控制,输出作为应与上述第1增益相加的增益的第2增益,以便使该已检测的靶峰的波高值与上述期待波高值一致;
增益加法运算器,该增益加法运算器将已输入的上述第1增益和上述第2增益相加,作为增益而输出给上述输入脉冲乘法运算器;
反馈控制停止机构,该反馈控制停止机构判断相对上述靶峰的妨碍线的有无,在判定具有妨碍线的场合,停止上述第2补偿机构的第2增益的输出,由此,将输入到上述输入脉冲乘法运算器中的增益设定为仅仅由上述第1增益构成的一定值。
2.根据权利要求1所述的X射线分析装置,其中,
在上述第2补偿机构中:
上述规定的能量范围为:从作为比上述期待波高值低上述靶峰的半值幅的1/2~2倍的波高值的低波高阈值,到作为比上述期待波高值高的波高值的第1高波高阈值的范围,针对分析目标的X射线的能谱,按照从上述低波高阈值到上述期待波高值为止的范围内的计数率的合计,与从上述期待波高值到上述第1高波高阈值为止的范围内的计数率的合计相等的方式,设定上述低波高阈值和上述第1高波高阈值,
针对来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,将通过指数平滑法对在从上述低波高阈值到上述第1高波高阈值为止的范围内的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,作为上述靶峰的波高值而检测,
在上述反馈控制停止机构中:
设定作为上述低波高阈值和上述期待波高值的2倍以上的波高值的第2高波高阈值;
在上述预备测定中,针对来自上述输入脉冲乘法运算器的脉冲,在下述差超过规定值时,则判定具有妨碍线,该下述差是指:通过指数平滑法而对从上述低波高阈值到上述第2高波高阈值为止的范围内的波高值进行平均化处理而得到的平均波高值,与在上述第2补偿机构中检测到的上述靶峰的波高值的差。
3.根据权利要求1所述的X射线分析装置,其中,上述反馈控制停止机构在于上述预备测定中,将上述第1增益和上述第2增益相加而得到的值超过规定的范围时,则判定具有妨碍线。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的X射线分析装置,其中,上述反馈控制停止机构在通过上述预备测定而判定具有妨碍线后,在经过与通过上述第1补偿机构而求出的计数率的总计值相对应的规定的等待时间后,开始将输入到上述输入脉冲乘法运算器中的增益设定为仅仅由上述第1增益构成的一定值的正式测定。
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