CN112601952A - X射线分析装置 - Google Patents

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Abstract

X射线分析装置(1)具备：试样支承部(10)，其对配置于各待机位置的多个试样(S)进行支承；搬送部(20)，其具有把持试样(S)的把持部(26)，搬送部(20)使试样在各待机位置与测定位置之间移动；X射线照射部(30)，其朝向配置于测定位置的试样照射初级X射线；检测器(40)，其检测从被照射了初级X射线的试样产生的荧光X射线；以及试样室(51)，其包括以能够分离的方式设置的第一部分(511)和第二部分(512)，在测定位置配置有试样(S)的状态下收容试样(S)和把持部(26)。第一部分(511)设置在测定位置的周边，第二部分(512)设置于搬送部(20)。在测定位置配置有试样(S)的状态下，第二部分(512)抵接于第一部分(511)，由此成为形成有试样室(51)的状态。

Description

X射线分析装置
技术领域
本发明涉及一种向试样照射X射线并进行分析的X射线分析装置。
背景技术
在以往的X射线分析装置中公开了如下一种技术：使载置有多个试样的旋转台旋转，使用升降机构使移动到升降位置的试样被移动至测量仪器室(参照日本特开昭60-000043号公报(专利文献1))。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭60-000043号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所公开的X射线分析装置中，为了使试样移动至测量仪器室，必须使旋转台旋转且使各试样依次移动到升降位置。因此，无法直接使试样在配置有试样的各位置与测量仪器室之间移动。在该情况下，由于只能在旋转台的规定的移动路径上配置试样，因此难以有效地利用装置内的空间。
在使用搬送机构直接使试样在配置有试样的各位置(待机位置)与测量仪器室之间移动的情况下，在将试样配置于测定位置且使搬送机构从测量仪器室退避后进行X射线分析时，搬送机构的移动路径变长。在该情况下，在搬送机构的移动时间变长、试样的数量变多时，试样的搬送时间也花费相当程度的时间。
另外，在测量仪器室中需要用于容纳搬送机构的容纳部，在该情况下，在没有任何办法的情况下，担心X射线从该容纳部漏出到测量仪器室外。
本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，本发明的目的在于提供一种X射线分析装置，该X射线分析装置能够抑制测定时的X射线的泄漏，并且能够在待机位置与测定位置之间搬送试样。
用于解决问题的方案
基于本发明的X射线分析装置具备：试样支承部，其对配置于各待机位置的多个试样进行支承；搬送部，其具有把持上述试样的把持部，上述搬送部使上述试样在上述各待机位置与测定位置之间移动；X射线照射部，其朝向配置于上述测定位置的上述试样照射初级X射线；检测器，其检测从被照射了上述初级X射线的上述试样产生的荧光X射线；以及试样室，其包括以能够分离的方式设置的第一部分和第二部分，在上述测定位置配置有上述试样的状态下收容上述试样和上述把持部。上述第一部分设置在上述测定位置的周边，上述第二部分设置于上述搬送部。在上述测定位置配置有上述试样的状态下，上述第二部分抵接于上述第一部分，由此成为形成有上述试样室的状态。
根据上述构成，在X射线分析装置中，通过设置搬送试样的搬送部，能够在各待机位置与测定位置之间搬送试样。并且，在搬送部上设置作为以能够分离的方式设置的试样室的一部分的第二部分，在试样配置于测定位置的状态下，上述第二部分抵接于作为该试样室的另一部分的第一部分，由此成为形成有试样室的状态。在该状态下，用于把持试样的把持部以及该试样被收容在试样室内，因此在测定时透过了试样的X射线的一部分被试样室遮蔽。由此，能够抑制X射线漏出到试样室的外部。
基于上述本发明的X射线分析装置也可以还具备试样台，该试样台用于在上述测定位置载置上述试样。优选的是，上述试样台具有第一主表面和第二主表面，其中，上述第一主表面朝向上述X射线照射部和上述检测器侧，上述第二主表面位于上述第一主表面的相反侧，用于载置上述试样。上述把持部也可以被设置为能够在与上述第二主表面垂直的法线方向上移动。在该情况下，上述第一部分也可以是筒状构件，该筒状构件具有平行于上述法线方向的筒轴，上述筒状构件以使在上述筒轴的方向上的一端侧被上述试样台封闭的方式设置在上述第二主表面上，上述第二部分也可以是以能够从上述筒状构件的在上述筒轴的方向上的另一端侧与上述筒状构件相向的方式设置的盖构件。并且，在该情况下，优选的是，在上述把持部沿着上述法线方向以靠近上述第二主表面的方式移动而将上述试样配置于上述测定位置的状态下，上述盖构件将上述筒状构件的上述另一端侧封闭，由此成为形成有上述试样室的状态。
根据上述结构，能够在试样台上载置试样并进行X射线分析，因此能够精度良好地测定试样。另外，利用一端侧被试样台封闭的筒状构件和以能够将筒状构件的另一端侧封闭的方式设置的盖构件来构成试样室，由此能够简化试样室的结构。并且，通过使搬送部在试样台的第二主表面的法线方向上移动，能够形成试样室，因此能够简化用于形成试样室的搬送部的动作。
在基于上述本发明的X射线分析装置中，上述把持部也可以维持在上述测定位置把持了上述试样的状态，上述X射线照射部也可以朝向被上述把持部把持的上述试样照射上述初级X射线。
根据上述结构，在把持部把持了试样的状态下向试样照射初级X射线，因此能够在分析时省略在测定位置从把持部取下试样的操作。伴随于此，也能够省略再次通过把持部把持在测定位置被取下的试样的操作。其结果，能够缩短使试样移动的时间。
在基于上述本发明的X射线分析装置中，上述把持部也可以被设置为能够绕与上述试样的分析面垂直的旋转轴进行旋转。
根据上述结构，把持部被设置为能够旋转，由此能够使试样在测定位置旋转。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种X射线分析装置，该X射线分析装置能够抑制测定时的X射线的泄漏，并且能够在待机位置与测定位置之间搬送试样。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的X射线分析装置的概要剖面图。
图2是示出从图1所示的箭头II方向观察的情况下的搬送部及试样支承部的图。
具体实施方式
以下，参照图来详细地说明本发明的实施方式。在以下所示的实施方式中，作为X射线分析装置，例示荧光X射线分析装置来进行说明。另外，在以下所示的实施方式中，关于相同或共用的部分，在图中标注相同的附图标记，不重复其说明。
(X射线分析装置的构成)
图1是示出实施方式所涉及的X射线分析装置的概要剖面图。图2是示出从图1所示的箭头II方向观察的情况下的搬送部及试样支承部的图。参照图1和图2，对实施方式所涉及的X射线分析装置1进行说明。
如图1和图2所示，X射线分析装置1具备壳体2、试样支承部10、搬送部20、X射线照射部30、检测器40、分析腔室50以及控制部60。
壳体2是构成X射线分析装置1的外壳的构件，在内部收容有试样支承部10、搬送部20、X射线照射部30、检测器40、分析腔室50以及控制部60。
试样支承部10例如具有平板形状。试样支承部10对配置在各待机位置的多个试样S进行支承。多个试样S例如在试样支承部10上被配置成矩阵状。由此，能够有效地配置多个试样S。
搬送部20使试样S在各待机位置与测定位置之间移动。搬送部20包括X轴导轨21、Y轴导轨22、Z轴导轨23、移动体24、臂部25、把持部26以及旋转驱动部27。
X轴导轨21沿X轴方向延伸。X轴导轨21被设置为能够通过Y轴导轨22在Y轴方向上移动。X轴导轨21例如通过马达等驱动源在Y轴导轨22上行进。
此外，X轴方向是水平方向上的任意一个方向，Y轴方向是与X轴方向正交的方向。
Y轴导轨22沿Y轴方向延伸。Y轴导轨22用于引导X轴导轨21在Y轴方向上的移动。Y轴导轨22被设置在X轴方向上的X轴导轨21的两端。
Z轴导轨23沿Z轴方向延伸。Z轴方向是上下方向，与X轴方向及Y轴方向正交。Z轴导轨23被固定于移动体24。Z轴导轨23用于引导臂部25在Z轴方向上的移动。
移动体24被设置为能够沿X轴导轨21在X轴方向上移动。移动体24通过马达等驱动源进行移动。在移动体24上固定有Z轴导轨23。由此，通过移动体24移动，Z轴导轨23也沿X轴方向移动。
臂部25被设置为能够通过Z轴导轨23在Z轴方向上移动。臂部25以能够在Z轴方向上移动的方式被固定于Z轴导轨23。另外，臂部25被设置为能够绕与试样S的分析面Sa垂直的旋转轴进行旋转。臂部25通过旋转驱动部27进行旋转。
把持部26设置在臂部25的前端(图1中的下端)。把持部26被设置为能够把持试样S。把持部26把持试样S，以使试样S在待机位置与测定位置之间移动。
把持部26被设置为能够在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上移动。移动体24沿X轴方向移动，由此把持部26与移动体24一起沿X轴方向移动。X轴导轨21沿Y轴方向移动，由此把持部26与X轴导轨21一起沿Y轴方向移动。臂部25沿Z轴方向移动，由此把持部26与臂部25一起沿Z轴方向移动。
把持部26被设置为能够绕与试样S的分析面Sa垂直的旋转轴进行旋转。具体地说，臂部25如上所述那样旋转，由此把持部26与臂部25一体地旋转。此外，上述旋转轴方向与Z轴方向及后述的第一部分511的筒轴C方向一致。
X射线照射部30朝向配置于测定位置的试样S照射初级X射线。X射线照射部30例如为X射线管。在X射线管的内部配置有作为阳极的靶和作为阴极的丝极(filament)。通过对靶与丝极之间施加高电压，使从丝极放射的热电子与靶碰撞。由此，在靶中产生的初级X射线被射出。
检测器40检测从被照射了初级X射线的试样S产生的荧光X射线。检测器40由设置有用于导入荧光X射线的导入窗的壳体以及收容在壳体内部的检测元件(半导体元件)构成。检测器40向控制部60输出与所检测出的荧光X射线的能量成比例的信号。
分析腔室50包括试样室51、照射室52以及试样台53。
试样台53是用于在测定位置载置试样的台。试样台53具有板状形状，以将试样室51和照射室52分隔的方式设置。试样台53具有：第一主表面53a，其朝向X射线照射部30和检测器40侧；以及第二主表面53b，其位于该第一主表面53a的相反侧，用于载置试样S。
试样室51具有以能够分离的方式构成的第一部分511和第二部分512，在测定位置配置有试样S的状态下，试样室51将试样S和把持部26收容在内部。试样室51被设置为能够减压。另外，试样室51被设置为能够导入期望的气体。
第一部分511被设置在测定位置的周边。第一部分511例如是具有与上述第二主表面53b的法线方向平行的筒轴C的筒状构件。第一部分511以使在筒轴C的方向的一端侧被试样台53封闭的方式设置在第二主表面53b上。第一部分511由铁板和不锈钢(SUS)等能够遮蔽X射线的构件构成。
第一部分511的在筒轴C方向上的另一端(上端)设置有槽部，在该槽部内配置有密封构件513。密封构件513是用于将试样室51内维持气密的构件。密封构件513例如由具有弹性的橡胶构件构成。
第二部分512设置于搬送部20。具体地说，第二部分512设置于臂部25。第二部分512被设置为能够抵接于第一部分511。在测定位置配置有试样S的状态下，第二部分512抵接于第一部分511。由此，成为形成有试样室51的状态。
第二部分512以能够从上述筒轴C方向上的第一部分511的另一端侧与第一部分511相向的方式设置。第二部分512是能够将第一部分511的在筒轴C方向上的另一端侧封闭的盖构件。在测定位置配置有试样S的状态下。第二部分512将第一部分511的另一端侧封闭。第二部分512由铁板和不锈钢(SUS)等能够遮蔽X射线的构件构成。
在照射室52中设置有X射线照射部30和检测器40。照射室52被设置为能够减压。另外，照射室52被设置为能够导入期望的气体。
控制部60控制搬送部20的动作、X射线照射部30及检测器40的动作等X射线分析装置1的动作。
(搬送部的搬送动作以及X射线分析)
在要使位于待机位置的试样S向测定位置移动的情况下，首先，使把持部26移动到位于待机位置的试样S的上方。具体地说，使移动体24、X轴导轨21以及臂部25分别在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上移动，以使把持部26位于试样S的上方。
接着，移动把持部26，以使其靠近试样S。具体地说，使臂部25沿Z轴导轨23向试样S侧移动。使把持部26抵接于试样S来把持试样S。
接着，使把持部26以把持了试样S的状态向测定位置的上方移动。具体地说，使移动体24、X轴导轨21以及臂部25分别在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上移动，以使把持部26位于测定位置的上方。由此，设置于臂部25的第二部分512位于第一部分511的上方，第二部分512从第一部分511的另一端侧(上端侧)与第一部分511相向。
接着，使把持部26以靠近第二主表面53b的方式沿试样台53的第二主表面53b的法线方向移动。此外，上述法线方向与Z轴方向一致。使把持部26靠近第二主表面53b，直到由把持部26把持的试样S到达测定位置为止。具体地说，使臂部25沿Z轴方向移动，以使试样S到达测定位置。在该情况下，试样S优选被载置在第二主表面53b上。
在试样S被配置于测定位置的状态下，第二部分512将第一部分511的另一端侧封闭。由此，成为形成有试样室51的状态。在该状态下，在试样室51的内部收容把持部26和试样S。
通过将试样S配置于测定位置，能够进行X射线分析。在进行分析的情况下，从X射线照射部30向配置于测定位置的试样S照射初级X射线，利用检测器40检测从试样S产生的荧光X射线。
在向试样S照射初级X射线时，把持部26和试样S被第一部分511和第二部分512覆盖。由此，在分析时透过了试样S的X射线的一部分被第一部分511和第二部分512遮蔽。由此，能够抑制X射线漏出到试样室51的外部。
另外，在向试样S照射初级X射线时，也可以维持把持部26在测定位置把持了试样S的状态。在该情况下，能够在测定时省略在测定位置从把持部26取下试样S的操作。伴随于此，也能够省略再次通过把持部26把持在测定位置被取下的试样S的操作。其结果，能够缩短使试样S移动的时间。
此外，也可以在测定位置解除由把持部26对试样S的把持。在该情况下，能够在测定时防止从搬送部20侧向试样S传递振动。
并且，在向试样S照射初级X射线时，也可以使把持部26以把持了试样S的状态绕与试样S的分析面Sa垂直的旋转轴进行旋转。在该情况下，能够使试样S在测定位置旋转，因此能够沿周向对试样S进行分析。另外，由于利用马达等驱动源使臂部25旋转，因此也能够简化旋转机构。
在分析结束后，使试样S从测定位置移动到待机位置。具体地说，在把持了配置于测定位置的试样S的状态下使把持部26以远离试样台53的第二主表面53b的方式沿第二主表面53b的法线方向移动。具体地说，使臂部25以远离第二主表面53b的方式在Z轴方向上移动。
接着，使移动体24、X轴导轨21以及臂部25分别在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上移动，以使试样S位于待机位置。在待机位置解除由把持部26对试样S的把持。接着，使把持部26移动到规定的位置。
通过重复进行如上所述的搬送动作，能够分析多个试样S。
(其它变形例)
在上述实施方式中，例示说明了设置试样台53且在分析时在试样台53上载置试样S的情况，但并不限定于此。只要能够维持把持部26在测定位置把持了试样S的状态且在该状态下能够向试样S照射初级X射线，就可以省略试样台53。在将试样载置在试样台53上并进行X射线分析的情况下，能够精度良好地测定试样S。
在上述实施方式中，例示说明了构成试样室51的第一部分511是筒状构件、第二部分512是以能够将筒状构件的另一端侧封闭的方式设置的盖构件的情况，但并不限定于此。只要在使第二部分512沿XYZ轴方向中的至少任一方向移动而抵接于第一部分511的状态下形成试样室51，第一部分511和第二部分512的形状就能够适当选择。
此外，如上所述，通过将第一部分511设为一端侧被试样台53封闭的筒状构件、将第二部分512设为以能够将第一部分511的另一端侧封闭的方式设置的盖构件，能够简化试样室51的结构。进而，通过使把持部26沿试样台53的第二主表面53b的法线方向移动，能够形成试样室51，因此能够简化用于形成试样室51的搬送部20的动作。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但此次公开的实施方式在所有方面均为例示而并不用于限制。本发明的范围通过权利要求书来示出，且包含与权利要求书等效的含义及范围内的所有变更。
附图标记说明
1：X射线分析装置；2：壳体；10：试样支承部；20：搬送部；21：X轴导轨；22：Y轴导轨；23：Z轴导轨；24：移动体；25：臂部；26：把持部；27：旋转驱动部；30：X射线照射部；40：检测器；50：分析腔室；51：试样室；52：照射室；53：试样台；53a：第一主表面；53b：第二主表面；60：控制部；511：第一部分；512：第二部分；513：密封构件；C：筒轴；S：试样；Sa：分析面。

Claims (4)

1.一种X射线分析装置，具备：
试样支承部，其对配置于各待机位置的多个试样进行支承；
搬送部，其具有用于把持所述试样的把持部，所述搬送部使所述试样在所述各待机位置与测定位置之间移动；
X射线照射部，其朝向配置于所述测定位置的所述试样照射初级X射线；
检测器，其检测从被照射了所述初级X射线的所述试样产生的荧光X射线；以及
试样室，其包括以能够分离的方式设置的第一部分和第二部分，在所述测定位置配置有所述试样的状态下所述试样室收容所述试样和所述把持部，
其中，所述第一部分设置在所述测定位置的周边，
所述第二部分设置于所述搬送部，
在所述测定位置配置有所述试样的状态下，所述第二部分抵接于所述第一部分，由此成为形成有所述试样室的状态。
2.根据权利要求1所述的X射线分析装置，其中，
还具备试样台，所述试样台用于在所述测定位置载置所述试样，
所述试样台具有第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面朝向所述X射线照射部和所述检测器侧，所述第二主表面位于所述第一主表面的相反侧，用于载置所述试样，
所述把持部被设置为能够在与所述第二主表面垂直的法线方向上移动，
所述第一部分是筒状构件，所述筒状构件具有平行于所述法线方向的筒轴，所述筒状构件以使在所述筒轴的方向上的一端侧被所述试样台封闭的方式设置在所述第二主表面上，
所述第二部分是以能够从所述筒状构件的在所述筒轴的方向上的另一端侧与所述筒状构件相向的方式设置的盖构件，
在所述把持部沿着所述法线方向以靠近所述第二主表面的方式移动而将所述试样配置于所述测定位置的状态下，所述盖构件将所述筒状构件的所述另一端侧封闭，由此成为形成有所述试样室的状态。
3.根据权利要求1或2所述的X射线分析装置，其中，
所述把持部维持在所述测定位置把持了所述试样的状态，
所述X射线照射部朝向被所述把持部把持的所述试样照射所述初级X射线。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的X射线分析装置，其特征在于，
所述把持部被设置为能够绕与所述试样的分析面垂直的旋转轴进行旋转。
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