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Die
Erfindung betrifft allgemein einen Röntgenfluoreszenzanalysator
und insbesondere den Röntgenfluoreszenzanalysator
einer Art, die mit einem Kollimator zum Einschränken des Sichtfelds versehen
ist, so daß von
anderen Quellen als einem analysierten Probestück erzeugte Röntgenfluoreszenzstrahlen
und/oder Streuröntgenstrahlen
eine Detektionseinrichtung nicht erreichen.
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Allgemein
wird in einem Parallelstrahlen nutzenden Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß 19 ein
auf einem Probentisch fest gestütztes Probestück 1 mit
primären
Röntgenstrahlen 3 bestrahlt,
die aus einer Röntgenröhre 4 erzeugt
werden, um das Probestück 1 anzuregen.
Das so angeregte Probestück 1 erzeugt
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5, die
danach durch einen Kollimator 10A zu einem Sollerschlitz 7 geführt werden,
um die Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 in
Form von Parallelstrahlen abzunehmen. Anschließend werden die aus dem Sollerschlitz 7 austretenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 durch
einen Monochromator 8 gemäß einem Spektrum unterschiedlicher
Wellenlängen
monochromatisiert, die im Probestück 1 enthaltenen Elementen entsprechen,
wonach ein Detektor 9 die monochromatisierten Röntgenstrahlen
detektiert.
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Der
zwischen Probestück 1 und
Sollerschlitz 7 angeordnete Kollimator 10A kommt
aus folgendem Grund zum Einsatz:
Da die aus der Röntgenröhre 4 austretenden
primären
Röntgenstrahlen 3 nicht
nur das zu analysierende Probestück 1,
sondern auch den Probentisch 2 bestrahlen, führt ein
fehlender Kollimator dazu, daß gemäß 20A nicht nur die vom Probestück 1 erzeugten Röntgenfluoreszenzstrahlen,
sondern auch eine große
Menge von Störstrahlen,
z. B. Röntgenfluoreszenzstrahlen
und/oder Streuröntgenstrahlen,
die von einem zum Probestück 1 benachbarten
und es umgebenden Abschnitt 2a des Probentischs 2 erzeugt
werden, auf den Detektor 9 auftreffen. Daher bilden die
Störstrahlen
schließlich
einen Hintergrund im Hinblick auf das Spektrum der vom Probestück 1 ausgehenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen,
was von einer Verringerung des Signal-Rausch-Verhältnisses (S/R-Verhältnisses)
begleitet wird.
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Dagegen
führt die
Verwendung des Kollimators 10A dazu, daß gemäß 20B das
Sichtfeld oder der Erfassungswinkel des Detektors 9 auf
einen das Probestück 1 umgebenden
Abschnitt 2a des Probentischs 2 begrenzt ist.
Obwohl er eine Quelle für die
Störstrahlen
darstellt, ist insbesondere dieser vom Kollimator 10A gemäß 20B umfaßte
Abschnitt 2a des Probentischs 2 auf eine kleinere
Fläche
als der vom Detektor 9 erfaßte Abschnitt 2a begrenzt,
wenn kein Kollimator 10A verwendet wird, weshalb die meisten
Störstrahlen
durch den Kollimator 10A abgefangen werden und nicht den
Detektor 9 erreichen, was das S/R-Verhältnis verbessert.
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Dieser
Kollimator 10A hat gemäß 19 einen
Aufbau mit einem länglichen
Plattenteil mit mehreren, z. B. drei, feldbegrenzenden Öffnungen 12a, 12b und 12c mit
variierenden Durchmessern, die darin in einer Reihe ausgebildet
sind, die einer durch den Pfeil Y dargestellten Gleitbewegungsrichtung des
Kollimators 10A entspricht. Die Öffnungen 12a bis 12c werden
zum Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 zum
Sollerschlitz 7 je nach Größe einer zu messenden Zielfläche des
Probestücks 1 jeweils
selektiv in Ausrichtung gebracht.
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Allerdings
liegt gemäß 20B ein bestimmter Abstand L zwischen Kollimator 10A und Probestück 1 vor.
Auch wenn daher eine der Öffnungen,
z. B. die Öffnung 12a mit
einem Durchmesser ausgewählt
wird, der im wesentlichen der Größe des Probestücks 1 gleicht, "blickt" der Detektor 9 auf
das Probestück 1 durch
die ausgewählte Öffnung 12a so, daß auch die
Störstrahlen,
die von dem das Probestück 1 außen eng
umgebenden Abschnitt 2a ausgehen, die ausgewählte Öffnung 12a durchlaufen
und dann auf den Detektor 9 auftreffen können, was schließlich dazu
führt,
daß das
S/R-Verhältnis
nicht verbessert werden kann.
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Will
man verhindern, daß die
Störstrahlen
in den Detektor eintreten, und wählt
man daher eine der Öffnungen
aus, die einen kleineren Durchmesser als die Größe des Probestücks 1 hat,
verringert sich die Intensität
der die ausgewählte Öffnung durchlaufenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen,
was die Detektionsempfindlichkeit senkt.
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Zur
Erleichterung der zuvor diskutierten Probleme offenbart die JP05-126998A
(JP2674675B2; siehe auch die EP 0 623 817A1) Verwendung eines Kollimators 10B gemäß 21. Der vorgeschlagene Kollimator 10B verfügt über mehrere,
z. B. drei, Rohre 15a bis 15c mit variierenden
Innendurchmessern, die jeweils der Größe einer zu messenden Zielfläche des
Probestücks 1 entsprechen,
und auch variierenden Längen,
wobei die größte Länge für den kleinsten
Innendurchmesser des Rohrs und die kleinste Länge für den größten Innendurchmesser des Rohrs ausgewählt ist,
so daß bei
Auswahl eines der Rohre 15a bis 15c gilt, daß je kleiner
der Rohrinnendurchmesser ist, um so näher das Rohr zum Probestück 1 liegt.
Ist in einem solchen Fall eines der Rohre 15a bis 15c im
Kollimator 10B je nach spezieller Größe des zu analysierenden Probestücks 1 richtig
ausgewählt, "blickt" der Detektor 9 so
auf das Probestück 1 durch
das ausgewählte
Rohr, daß er
nur das Probestück 1 umfaßt, weshalb
von einer anderen Fläche als
dem Probestück 1 ausgehende
Störstrahlen
wirksam abgefangen werden können.
Daher läßt sich ohne
notwendige Durchmesserverringerung der entsprechenden Öffnung auf
einen kleineren Wert als die Größe des Probestücks 1 jedes
mögliche
Eintreten von Störstrahlen,
die von einer anderen Fläche als
dem Probestück 1 ausgehen,
durch den Sollerschlitz 7 in den Detektor wirksam minimieren, was
mit einer Verbesserung des S/R-Verhältnisses einhergeht, ohne daß die Detektionsempfindlichkeit
sinkt.
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Allerdings
wurde festgestellt, daß der
Einsatz des Kollimators 10B mit einem Problem gemäß 22 behaftet ist, daß beim teilweisen
Abschneiden der vom Probestück 1 ausgehenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen,
z. B. durch das Rohr 15a, ein Anteil 5a der vom
Probestück 1 ausgehenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 dazu
neigt, auf eine Innenwandfläche 16a des
Rohrs 15a aufzutreffen, was zur Erzeugung von Störstrahlen 30,
z. B. Röntgenfluoreszenzstrahlen
und/oder Streuröntgenstrahlen,
von der Innenwandfläche 16a führt, die
schließlich
durch den Sollerschlitz 7 in den Detektor eintreten. Somit läßt sich
das S/R-Verhältnis
immer noch nicht ausreichend verbessern. Außerdem müssen sich jeweilige Längachsen 17a, 17b, 17c dieser
Rohre 15a bis 15c parallel zur Sollerschlitzfolie
erstrecken, weshalb eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zur Produktion des
Kollimators 10B erforderlich ist, so daß die Herstellbarkeit schlechter
ist.
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Andererseits
wird beim bekannten Röntgenfluoreszenzana
lysator gemäß 21 das Probestück 1 durch
die primären
Röntgenstrahlen 3 bestrahlt,
wobei die Richtung einer Achse der Röntgenquelle 4 relativ
zum Probestück 1 geneigt
ist, so daß die
vom Probestück 1 erzeugten
Röntgenfluoreszenzstrahlen
in den Detektor eintreten können,
während
die Röntgenquelle 4 möglichst
nahe am Probestück 1 positioniert
ist, damit es eine erhöhte
Strahlungsintensität
aufnimmt. Die Strahlungsintensität der
primären
Röntgenstrahlen 3 zur
zu messenden Zielfläche
des Probestücks 1 bezeichnet
die gesamte Strahlungsintensität
der primären
Röntgenstrahlen 3 zur
gesamten Zielfläche
einer zu messenden Probenoberfläche 1a.
Als Ergebnis einer Prüfungssimulation,
die zur Bestimmung eines Verteilungsmusters der Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen 3 über eine
imaginäre
Bestrahlungsebene mit der Probenoberfläche 1a und ihrer Ebenenausdehnung durchgeführt wurde,
führte
die Achsenrichtungsneigung der Röntgenquelle 4 dazu,
daß gemäß einer Kurve
B in 23 die Verteilung
der Strahlungsintensität
nicht an einer Stelle C maximiert war, an der sich die Strahlungsmittelachse
der Röntgenquelle 4 zur imaginären Bestrahlungsebene
erstreckt, sondern ihr Maximum an einer Stelle M hatte, die in einer
Richtung verschoben war, die der Neigungsrichtung der Röntgenquelle 4 entsprach,
was ein asymmetrisches Verteilungsmuster der Strahlungsintensität darstellte.
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Nimmt
man daher z. B. an, daß die
zu messende Zielfläche
des Probestücks 1 einen
relativ großen
Durchmesser D3 hat, ist die Strahlungsintensität (entspricht der schraffierten
Fläche)
der auf die zu messende Zielfläche
des Probestücks 1 projizierten primären Röntgenstrahlen 3 an
einer durch D3 gezeigten Stelle maximiert, während bei einem relativ kleinen
Durchmesser D1 der zu messenden Zielfläche des Probestücks 1 ihre
Strahlungsintensität
an einer durch D1 dargestellten Stelle maximiert ist. Je nach Größe der Zielfläche des
Probestücks 1 variiert somit
die Stelle, an der die Strahlungsintensität maximiert ist. Daher schlug
der Erfinder der vorliegenden Erfindung in der JP10142171 A (siehe
auch die US 6, 028, 911) die Verwendung eines beweglichen Probentischs 2 vor,
der in eine Optimalposition bewegt werden kann, an der die Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen 3 zur
Zielfläche
des Probestücks 1 maximiert
sein kann, um dadurch den Ausnutzungsgrad der primären Röntgenstrahlen 3 von der
Röntgenquelle 4 zu
maximieren.
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Jedoch
sind die zuvor diskutierten Kollimatoren 10A und 10B des
Stands der Technik jeweils so gestaltet, daß die Stelle C, an der die
Strahlungsmittelachse der Röntgenquelle 4 zur
imaginären
Bestrahlungsebene verläuft,
als Stelle gewählt
werden kann, an der die Kollimatoren 10A und 10B so
wirken, daß sie
die Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 teilweise
abschneiden. Obwohl anders ausgedrückt eine der Öffnungen
in den jeweiligen Kollimatoren 10A und 10B ausgewählt wird,
liegt die Umfassungsmitte der Öffnung
zwangsläufig
an einer bestimmten Stelle C. Wird andererseits gemäß der vorstehenden Diskussion
die zu messende Zielfläche
des Probestücks 1 in
die Optimalposition bewegt, ist die Position M, an der die Intensität von Röntgenstrahlung
maximiert ist, von der Stelle C verschoben, weshalb in dem Fall,
daß die
von der Apertur umfaßte
Mitte an der Stelle C liegt, die von der zu messenden Zielfläche ausgehenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 nicht
ausreichend auf den Detektor auftreffen und folglich das S/R-Verhältnis nicht
genügend
verbessert ist.
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Somit
soll die Erfindung einen verbesserten Röntgenfluoreszenzanalysator
mit einem Kollimator bereitstellen, der das S/R-Verhältnis im
Vergleich zum bekannten Kollimator wirksam verbessert, ohne daß dies von
einer möglichen
Verringerung der Detektionsempfindlichkeit begleitet ist, und der
ausgezeichnet herstellbar ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe stellt die Erfindung verschiedene bauliche Merkmale
von Kollimatoren bereit, die einzeln oder in Kombination vorgesehen
sind. In einer Ausführungsform
stellt die Erfindung einen Röntgenfluoreszenzanalysator
bereit, der aufweist: eine Detektionseinrichtung zum Detektieren
von Röntgenfluoreszenzstrahlen,
die von einem zu analysierenden Probestück emittiert werden, und einen
ersten Kollimator, der zwischen dem Probestück und der Detektionseinrichtung
angeordnet und zur Bewegung zwischen einer Einführ- und einer Rückzugposition im Hinblick auf
einen Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen
zur Detektionseinrichtung gestützt
ist. Der erste Kollimator weist eine zum Probestück benachbarte Wand auf, die
abgestuft ist, um in Stufen verlaufende flache Wandsegmente mit darin
ausgebildeten jeweiligen Öffnungen
mit variierenden Durchmessern zu bilden. Je kleiner die Öffnung ist,
um so näher
ist sie dem Probestück,
wenn eine der Öffnungen
entsprechend einer Größe einer zu
messenden Zielfläche
des Probestücks
ausgewählt
und dann in Lageübereinstimmung
mit dem Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen
zur Detektionseinrichtung gebracht wird.
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Da
gemäß dem zuvor
beschriebenen Aufbau durch geeignetes Auswählen einer der Öffnungen
je nach Größe der zu
messenden Zielfläche
des Probestücks
nur das Probestück
umfaßt
werden kann, betrachtet man das Probestück von der Seite der Detektionseinrichtung,
läßt sich
ein mögliches
Eintreten der nicht vom Probestück
erzeugten Störstrahlen
in die Detektionseinrichtung wie beim im Zusammenhang mit dem Stand
der Technik beschriebenen Kollimator verhindern, weshalb das S/R-Verhältnis ohne Senkung
der Detektionsempfindlichkeit verbessert werden kann. Da zudem der
Laufweg der eine der Öffnungen
durchlaufenden Röntgenfluoreszenzstrahlen
nicht so ist, daß er
eine schmale Breite hat, die von einer Innenwandfläche umgeben
ist, treten die Störstrahlen
von der Innenwandfläche
kaum auf, so daß sich
das S/R-Verhältnis
gegenüber
dem Stand der Technik noch weiter verbessern läßt.
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Vorzugsweise
weist der erste Kollimator ein Substrat bzw. einen Träger und
einen auf dem Träger gebildeten
Vorsprung auf, wobei der Vorsprung eine Spitze hat, an der die abgestuften
flachen Wandsegmente gebildet sind.
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Außerdem ist
vorzugsweise ein zweiter Kollimator zwischen dem ersten Kollimator
und der Detektionseinrichtung angeordnet und zur Bewegung zwischen
einer Einführ-
und einer Rückzugposition im
Hinblick auf den Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen
zur Detektionseinrichtung gestützt.
Dieser zweite Kollimator hat eine oder mehrere Öffnungen mit einem größeren Durchmesser
als jede der Öffnungen
im ersten Kollimator. Da gemäß diesem Aufbau
eine oder mehrere Öffnungen
mit dem größeren Durchmesser
als jede der Öffnungen
im ersten Kollimator, die nicht der zu messenden Zielfläche des Probestücks angenähert zu
werden brauchen, im zweiten Kollimator gebildet sind, der ein vom
ersten Kollimator getrenntes Teil ist, und da der zweite Kollimator
hinter dem ersten Kollimator im Vergleich zu allen im ersten Kollimator
angeordneten Öffnungen
positioniert ist, kann die Länge
in Seitenrichtung verringert sein, wodurch der Kollimator mit kompakter
Größe gestaltet
sein kann.
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Vorzugsweise
ist zudem ein Antriebsmechanismus zum Bewegen des Probestücks in eine
Optimalposition vorgesehen, an der eine Strahlungsintensität primärer Röntgenstrahlen
zu einer zu messenden Zielfläche
des Probestücks
je nach Größe der Zielfläche des
Probestücks
maximiert sein kann. In diesem Fall sind die Öffnungen im ersten und zweiten
Kollimator so angeordnet, daß sie
die Zielfläche des
Probestücks
im Blick von der Detektionseinrichtung umfassen. Da gemäß diesem
Aufbau die Öffnungen
im ersten und zweiten Kollimator so angeordnet sind, daß sie die
zu messende Zielfläche
umfassen, die an der Optimalposition gehalten wird, an der die Strahlungs intensität der primären Röntgenstrahlen
maximal ist, lassen sich die vom Probestück erzeugten Röntgenfluoreszenzstrahlen
ausreichend nutzen, um das S/R-Verhältnis weiter zu verbessern.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform stellt
die Erfindung einen Röntgenfluoreszenzanalysator
bereit, der eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von Röntgenfluoreszenzstrahlen,
die von einem zu analysierenden Probestück emittiert werden, und einen
zwischen dem Probestück
und der Detektionseinrichtung angeordneten ersten Kollimator aufweist.
Der erste Kollimator hat mehrere darin ausgebildete Öffnungen
und ferner eine zum Probestück
benachbarte flache Wand, wobei mindestens ein Abschnitt der flachen
Wand in einer Bestrahlungsfläche
primärer
Röntgenstrahlen
positioniert ist, die von einer Röntgenquelle erzeugt werden,
sowie eine ebene Abschirmwand, die sich von der flachen Wand benachbart
zu dem Probestück
zu der Detektionseinrichtung erstreckt, zum Verhindern, daß die durch
die Röntgenquelle
erzeugten primären
Röntgenstrahlen
in einen Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen
von der Seite der Detektionseinrichtung der zum Probestück benachbarten
Wand eintreten.
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Da
gemäß diesem
Aufbau die zum Probestück
benachbarte Wand flach ist, läßt sie sich
einfach bearbeiten. Aufgrund der Bereitstellung der Abschirmwand
zum Verhindern, daß die
primären
Röntgenstrahlen,
die als Störstrahlen
wirken würden,
in den Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen
eintreten, lassen sich zudem die Störstrahlen verhindern, was folglich
das S/R-Verhältnis
verbessert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform stellt
die Erfindung einen Röntgenfluoreszenzanalysator
bereit, der eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von Röntgenfluoreszenzstrahlen,
die von einem zu analysierenden Probestück emittiert werden, und einen
zwischen dem Probestück
und der Detektionseinrichtung angeordneten ersten Kollimator aufweist.
Der erste Kollimator verfügt über eine zum
Probestück
benachbarte flache Wand mit mehreren darin ausgebildeten Öffnungen
und einen an einer Vorderseite der flachen Wand vorgesehenen und sich
an der Vorderseite der Öffnungen
in Richtung zum Probestück
erstreckenden Abschirmabschnitt zum Verhindern, daß durch
eine Röntgenquelle
erzeugte primäre
Röntgenstrahlen
in eine der Öffnungen
eintreten.
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Da
gemäß diesem
Aufbau der Abschirmabschnitt verhindert, daß die primären Röntgenstrahlen, die Störstrahlen
darstellen würden,
in eine der Öffnungen
eintreten, läßt sich
das S/R-Verhältnis verbessern.
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Vorzugsweise
wird das Probestück
durch einen Probentisch gestützt,
und der erste Kollimator ist so angeordnet, daß er Röntgenfluoreszenzstrahlen in
einer relativ zum Probentisch geneigten Richtung empfängt. Der
erste Kollimator hat einen Eckenbereich gegenüber dem Probentisch, der ausgeschnitten
ist, um eine Ausschnittfläche
parallel zur Oberfläche
des Probentischs zu bilden. Gemäß diesem
Aufbau kann jede der Öffnungen
im ersten Kollimator nahe an den Probentisch geführt werden, ohne vom Probentisch
gestört
zu werden, was von einer Verbesserung des S/R-Verhältnisses
begleitet wird.
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Vorzugsweise
kann der Abschirmabschnitt ferner eine einstückig mit dem ersten Kollimator
gebildete Blende oder eine Blende sein, die durch Anpassen einer
getrennten Platte an den ersten Kollimator gebildet ist. Außerdem hat
die Blende des ersten Kollimators vorzugsweise eine Verlängerung,
die mit einer primären
Röntgenstrahlöffnung ausgebildet ist.
Da gemäß diesem
Aufbau die durch die primäre Röntgenstrahlöffnung teilweise
abgeschnittenen primären
Röntgenstrahlen
auf das Probestück
auftreffen, läßt sich
jede mögliche
Erzeugung der Röntgenfluoreszenzstrahlen
von einem Bereich um das Probestück
vorteilhaft verhindern, was zu erhöhter Meßgenauigkeit führt.
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Ferner
ist der Abschirmabschnitt vorzugsweise so angeordnet, daß er in
einer Richtung geneigt ist, in der sich ein Abschnitt der zum Probestück benachbarten
Wand nahe der Röntgenquelle
einer Mittelachse der Röntgenquelle
nähert.
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen
von Kollimatoranordnungen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben;
sie dienen zur Veranschaulichung und Erläuterung.
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In
den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszahlen in den mehreren
Ansichten durchweg gleiche Teile. Es zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Röntgenfluoreszenzanalysators
gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform;
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2A eine
schematische Perspektivansicht eines wichtigen Abschnitts des Röntgenfluoreszenzanalysators
von 1;
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2B eine
schematische Längsschnittansicht
eines ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
von 1 zum Einsatz kommt;
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3 eine
schematische Seitenschnittansicht des ersten Kollimators, der im
Röntgenfluoreszenzanalysator
von 1 zum Einsatz kommt;
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4 eine
schematische Vorderansicht des ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
von 1 zum Einsatz kommt;
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5 eine
schematische Seitenansicht des Röntgenfluoreszenzanalysators
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform;
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6 eine
schematische Perspektivansicht eines wichtigen Abschnitts des Röntgenfluoreszenzanalysators
von 5;
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7A eine
schematische Perspektivansicht des Röntgenfluoreszenzanalysators
gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform,
die einen wichtigen Abschnitt von ihm zeigt;
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7B eine
schematische Längsschnittansicht
des ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
von 7A zum Einsatz kommt;
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8 eine
schematische Vorderansicht eines zweiten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß der dritten
bevorzugten Ausführungsform
zum Einsatz kommt;
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9 eine
schematische Perspektivansicht des Röntgenfluoreszenzanalysators
gemäß einer vierten
bevorzugten Aus führungsform,
die einen wichtigen Abschnitt von ihm zeigt;
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10 eine
schematische Längsschnittansicht
eines ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
von 9 zum Einsatz kommt;
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11 eine
schematische Perspektivansicht des Röntgenfluoreszenzanalysators
gemäß einer fünften bevorzugten
Ausführungsform,
die einen wichtigen Abschnitt von ihm zeigt;
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12 eine
schematische Perspektivansicht des wichtigen Abschnitts des Röntgenfluoreszenzanalysators
von 11;
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13A eine schematische Perspektivansicht eines
ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
von 11 zum Einsatz kommt;
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13B eine schematische Vorderansicht des ersten
Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
von 11 zum Einsatz kommt;
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14 eine
im vergrößerten Maßstab, gezeigte
Längsschnittansicht
eines Abschnitts des ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
von 11 zum Einsatz kommt;
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15 eine
im vergrößerten Maßstab gezeigte
Längsschnittansicht
eines Abschnitts eines ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß einer
sechsten bevorzugten Ausführungsform
zum Einsatz kommt;
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16 eine
im vergrößerten Maßstab gezeigte
Längsschnittansicht
eines Abschnitts eines ersten Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß einer
siebenten bevorzugten Ausführungsform
zum Einsatz kommt;
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17 eine
schematische Draufsicht auf den ersten Kollimator, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß der siebenten
bevorzugten Ausführungsform
zum Einsatz kommt;
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18 eine
schematische Perspektivansicht eines weiteren Röntgenfluoreszenzanalysators.
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19 eine
schematische Perspektivansicht eines Röntgenfluoreszenzanalysators
des Standes der Technik, die einen wichtigen Abschnitt von ihm zeigt;
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20A eine schematische Seitenschnittansicht des
Röntgenfluoreszenzanalysators
des Standes der Technik von 19, die
zeigt, wie die Röntgenfluoreszenzstrahlen
durch einen Detektor detektiert werden können, wenn kein Kollimator
verwendet wird;
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20B eine schematische Seitenschnittansicht des
Röntgenfluoreszenzanalysators
des Standes der Technik von 19, die
zeigt, wie die Röntgenfluoreszenzstrahlen
durch einen Detektor detektiert werden können, wenn der Kollimator verwendet
wird;
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21 eine
schematische Perspektivansicht eines weiteren Beispiels für den Röntgenfluoreszenzanalysator
des Stand der Technik, die einen wichtigen Abschnitt von ihm zeigt;
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22 eine
im vergrößerten Maßstab gezeigte
schematische Querschnittansicht eines Kollimators, der im Röntgenfluoreszenzanalysator
des Standes der Technik von 21 zum
Einsatz kommt; und
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23 ein
Diagramm eines Verteilungsmusters von Strahlungsintensitäten der
primären
Röntgenstrahlen
auf der imaginären
Bestrahlungsebene, das zustande kommt, wenn die primären Röntgenstrahlen
geneigt abgestrahlt werden.
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Zunächst wird
anhand von 1 bis 4 ein Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Mit speziellem Bezug auf 1 weist
der hier gezeigte Röntgenfluoreszenzanalysator
auf: einen Probentisch 2 zum Stützen eines Probestücks 1 darauf,
eine Röntgenquelle 4 zum
Projizieren primärer
Röntgenstrahlen 3 zu
einer Oberfläche 1a des Probestücks 1 in
einem geneigten Winkel und eine Detektionseinrichtung 6 zum
Messen der Intensität von
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5,
die eine Art sekundärer
Röntgenstrahlen
sind, die vom Probestück 1 erzeugt
werden. Die Detektionseinrichtung 6 verfügt über einen
Sollerschlitz 7 zum Parallelrichten der Röntgenfluoreszenzstrahlen,
einen Monochromator 8, einen Detektor 9 und ein
(nicht gezeigtes) Goniometer. Zu beachten ist, daß die Detektion einrichtung 6 nicht
unbedingt in einem Parallelstrahlverfahren arbeiten muß, bei dem
parallele Strahlen durch den Sollerschlitz 7 abgenommen
werden können,
sondern auch in einem sogenannten Fokussierverfahren. In einem solchen
Fall wird ein Krümmungskristall für einen
Monochromator verwendet, und der Detektor ist an einem Brennpunkt
positioniert, wobei kein Sollerschlitz 7 zum Parallelrichten
verwendet wird.
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Ein
erster Kollimator 10 ist auf einem Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 vom
Probestück 1 zur
Detektionseinrichtung 6 angeordnet. Gemäß 2B verfügt der erste
Kollimator 10 über
eine zum Probestück 1 benachbarte
Vorderwand 11, eine zur Detektionseinrichtung 6 benachbarte
Rückwand 13 sowie
eine obere und eine untere Wand 35 und 36, die
alle so zusammengebaut sind, daß der
erste Kollimator 10 allgemein trapezförmig im Längsschnitt ist. Zu beachten
ist, daß der
erste Kollimator 10 durch Biegen eines Plattenteils oder
durch Schleifen einer dicken Platte oder eines Blocks hergestellt
sein kann. Gemäß 2A ist
die zum Probestück 1 weisende Vorderwand 11 treppenartig
abgestuft und hat mehrere Vorderwandsegmente, z. B. ein erstes,
zweites und drittes Vorderwandsegment 11a, 11b und 11c, die
jeweils eine darin gebildete erste, zweite oder dritte Öffnung 12a, 12b oder 12c mit
variierendem Durchmesser haben. Je näher das Vorderwandsegment der
Vorderwand 11 zum Probestück 1 vorsteht, um
so kleiner ist der Durchmesser der entsprechenden Öffnung.
In der dargestellten Ausführungsform ist
das erste Vorderwandsegment 11a dem Probestück 1 von
allen am nächsten,
weshalb die im ersten Vorderwandsegment 11a gebildete Öffnung 12a die kleinste
von allen ist. Somit ist leicht deutlich, daß bei Bewegung des ersten Kollimators 10,
um eine der ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c,
die so ausgewählt
ist, daß sie
der Größe der zu
messenden Zielfläche
des Probestücks 1 entspricht,
in Ausrichtung zum Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 zu bringen,
die angenäherte Öffnung mit
kleinstem Durchmesser den kleinsten verfügbaren Abstand vom Probestück 1 hat.
Auf diese Weise läßt sich ohne
notwendige weitere Durchmesserverringerung der ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c jeder
mögliche
Durchgang von Röntgenstrahlen,
die von einer anderen Fläche
als der Zielfläche
ausgehen, durch die ausgewählte Öffnung vorteilhaft
unterdrücken.
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Durch
richtige Auswahl einer der ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c je
nach Größe der Zielfläche des
Probestücks 1 "blickt" somit die Detektionseinrichtung 6 auf
das Probestück 1 durch
die ausgewählte Öffnung 12a, 12b oder 12c so,
daß nur
das Probestück 1 umfaßt ist,
weshalb von einer anderen Fläche
als dem Probestück 1 ausgehende
Störstrahlen
wirksam abgefangen werden können,
was das S/R-Verhältnis
verbessert, ohne von einer möglichen Verringerung
der Detektionsempfindlichkeit begleitet zu sein.
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Da
zudem der erste Kollimator 10 aus dem Plattenteil mit der
darin ausgebildeten ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c hergestellt
ist, ist der erste Kollimator 10 ausgezeichnet herstellbar.
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Wie 3 am
besten zeigt, hat die zum Sollerschlitz 7 weisende Rückwand 13 des
ersten Kollimators 10 die Form einer flachen Platte mit
einer darin ausgebildeten ersten bis dritten Hilfsöffnung 14a, 14b und 14c in
jeweiliger Ausrichtung zur ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c.
Die erste bis dritte Hilfsöffnung 14a bis 14c können einen
gleichen oder größeren Durchmesser
als die entsprechenden Öffnungen 12a, 12b oder 12c haben
und so angeordnet sein, daß die
Detektionseinrichtung 6 nur auf das Probestück 1"blicken" kann. Zu beachten
ist, daß der erste
Kollimator 10 keine zum Sollerschlitz 7 weisende
Rückwand 13 zu
haben braucht, sondern es ausreichen kann, daß er nur die Vorderwand 11 mit
der darin ausgebildeten ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c zum
teilweisen Abschneiden der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 hat.
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Gemäß 1 ist
der erste Kollimator 10 des Röntgenfluoreszenzanalysators
ferner auf einem (nicht gezeigten) Führungsteil beweglich, das sich
in einer Richtung Y senkrecht zur Ebene des Zeichnungsblatts erstreckt.
Eine Zahnstange 21 ist an einer Bodenfläche des ersten Kollimators 10 befestigt und
steht im Antriebseingriff mit einem Zahnrad 22, das starr
an einer Antriebswelle eines Schrittmotors 23 angeordnet
ist. Folglich kann der erste Kollimator 10 auf dem (nicht
gezeig ten) Führungsteil
durch Antrieb des Schrittmotors 23 in Richtung Y verschoben werden.
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Ferner
weist der Röntgenfluoreszenzanalysator
einen Antriebsmechanismus 24 auf, z. B. eine X-Y-Stufe
zum Bewegen des Probestücks 1 in
eine Optimalposition, an der die Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen 3,
die die zu messende Zielfläche
bestrahlen, einen Maximalwert je nach Größe der Zielfläche des
Probestücks 1 annehmen kann.
Daher ist der Probentisch 2 fest auf einem oberen Abschnitt 24a des
Antriebsmechanismus 24 angeordnet. Der obere Abschnitt 24a der
X-Y-Stufe ist auf einem unteren Abschnitt 24b zur Bewegung
in einer mit X bezeichnete Richtung angeordnet, während der
untere Abschnitt 24b der X-Y-Stufe auf einem Sockel 25 zur
Bewegung in einer Richtung Y senkrecht zur Richtung X angeordnet
ist. Anders ausgedrückt repräsentieren
X-Y die Orthogonalkoordinaten, die auf der imaginären Bestrahlungsoberfläche eingestellt
werden. Zu beachten ist, daß der
Antriebsmechanismus 24 eine r-θ-Stufe sein kann, wobei r-θ hierbei
die auf der imaginären
Bestrahlungsebene eingestellten Polarkoordinaten darstellen und
als ihr Pol der Mittelpunkt der Probenoberfläche 1a herangezogen
wird.
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Die
X-Y-Stufe 24 und der erste Kollimator 10 werden
durch eine Steuereinrichtung 26 gesteuert. Anders ausgedrückt steuert
die Steuereinrichtung 26 die X-Y-Stufe 24 so,
daß der
Probentisch 2 in die Optimalposition bewegt werden kann,
an der die Strahlungsintensität
der primären
Röntgenstrahlen 3 zur Zielfläche des
Probestücks 1 je
nach Größe der Zielfläche des
Probestücks 1 maximiert
werden kann, und sie steuert zudem den Schrittmotor 23 zum
Antreiben des ersten Kollimators 10, um eine der ersten bis
dritten Öffnung 12a bis 12c im
ersten Kollimator 10 je nach Größe der zu messenden Zielfläche des Probestücks 1 so
auszuwählen,
daß nur
die von der zu messenden Zielfläche
des Probestücks 1 ausgehenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 durch
die Detektionseinrichtung 6 über die ausgewählte Öffnung 12a, 12b oder 12c empfangen
werden.
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Da
also die Position des Probestücks 1 je nach
Größe der Zielfläche des
Probestücks 1 bewegt werden
kann, liegen gemäß 4 jeweilige
Mittenpositionen der ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c im
ersten Kollimator 10 nicht auf gleicher Höhe im Hinblick
auf die Höhenrichtung
h des ersten Kollimators 10, sondern sind zunehmend in
Höhenrichtung
h verschoben. Dies bezweckt, daß im
Blick von der Detektionseinrichtung 6 die Zielfläche des
an der Optimalposition befindlichen Probestücks 1 (23),
an der die Strahlungsintensität
der primären
Röntgenstrahlen 3 zur
Zielfläche
des Probestücks 1 den
Maximalwert annimmt, umfaßt
werden kann, wobei durch solches Anordnen der ersten bis dritten Öffnung 12a bis 12c auf
die beschriebene Weise die von der zu messenden Zielfläche des
Probestücks 1 ausgehenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen
ausreichend auf die Detektionseinrichtung 6 geführt werden
können,
um dadurch das S/R-Verhältnis
weiter zu verbessern.
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Das
Verteilungsmuster B der Strahlungsintensitäten der primären Röntgenstrahlen 3 auf
der imaginären
Bestrahlungsebene läßt sich
vorab mittels einer simulierten Berechnung oder einer Folge von
Experimenten gemäß 23 bestimmen.
In diesem Verteilungsmuster B der Strahlungsintensitäten wird ähnlich bestimmt,
daß bei
einer Größe der zu messenden
Zielfläche
des Probestücks 1 mit
einem Durchmesser D3 die Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen 3 zur
zu messenden Zielfläche des
Probestücks 1 in
der schraffierten Fläche
im Diagramm von 23 maximiert ist. Somit ist
die Position auf der imaginären
Bestrahlungsebene, die der schraffierten Fläche im Diagramm von 23 entspricht,
in der Steuereinrichtung 26 als Position gespeichert, die
dem Durchmesser D3 der Zielfläche entspricht. Ähnlich sind
die jeweiligen Positionen in Zuordnung zu den Durchmessern D1 und
D2 (wobei D1 < D2 < D3) in der Steuereinrichtung 26 gespeichert.
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Sobald
andererseits die Größe der Zielfläche des
Probestücks 1 bestimmt
ist, werden der Durchmesser der Öffnung
im ersten Kollimator 10 und der Abstand zwischen Öffnung im
ersten Kollimator 10 und zu messender Zielfläche bestimmt,
die beide erforderlich sind, damit nur die von der zu messenden Zielfläche ausgehenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen in
die Detektionseinrichtung 6 eintreten können. Hat aufgrund dessen die
zu messende Zielfläche
eine von z. B. drei unterschiedli chen Größen, ist die Tatsache, daß die jeweils
den Durchmessern D1, D2 und D3 der zu messenden Zielfläche entsprechenden Öffnungen
im ersten Kollimator 10 die durch die Öffnungen 12a, 12b und 12c bezeichnet
sind, in der Steuereinrichtung 26 gespeichert.
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Im
folgenden wird der Betrieb des gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gestalteten Röntgenfluoreszenzanalysators
beschrieben.
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Zunächst wird
gemäß 1 das
Probestück 1 fest
auf dem Probentisch 2 plaziert, wobei seine Mitte zur Mitte
des Probentischs 2 ausgerichtet ist. Bei Eingabe von Informationen
in die Steuereinrichtung 26, die besagen, daß die zu
messende Zielfläche
einen z. B. durch D1 bezeichneten Durchmesser hat, steuert die Steuereinrichtung 26 die
X-Y-Stufe 24 so, daß der
Probentisch 2 in die dem Durchmesser D1 der zu messenden
Zielfläche
entsprechende Position bewegt werden kann, die in der Steuereinrichtung 26 gespeichert
ist, d. h. die Position, an der die Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen 3 zur
zu messenden Zielfläche
des Probestücks 1 den Maximalwert
annimmt. Gleichzeitig steuert die Steuereinrichtung 26 den
Schrittmotor 23, so daß die
erste Öffnung 12a im
ersten Kollimator 10, die dem Durchmesser D1 der zu messenden
Zielfläche
entspricht, der in der Steuereinrichtung 26 gespeichert wurde,
ausgewählt
werden kann, d. h. daß nur
die von der Zielfläche
ausgehenden Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 in
die Detektionseinrichtung 6 eintreten können. Als Ergebnis der Drehung
des Schrittmotors 23 wird der erste Kollimator 10 in
Richtung Y gemäß 2A bewegt,
um die erste Öffnung 12a im ersten
Kollimator 10 in Ausrichtung zum Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 zwischen
dem Probestück 1 und
der Detektionseinrichtung 6 zu bringen.
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Erzeugt,
ausgehend von diesem Zustand, das Probestück 1 die Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 als
Ergebnis der Bestrahlung mit den primären Röntgenstrahlen 3 aus
der Röntgenquelle 4,
durchlaufen die Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 die
erste Öffnung 12a.
Hierbei treffen gemäß 3 von
einer zum Sollerschlitz 7 benachbarten Innenwandfläche 18 des ersten
Kollimators 10 reflektierte Röntgenstrahlen 31 auf
eine zum Probestück 1 benachbarte
Innenwandfläche 18 davon
auf, um Stör strahlen 32 zu
erzeugen, und/oder auf die zum Sollerschlitz 7 benachbarte
Innenwandfläche 19 auftreffende
Röntgenstrahlen 33 erzeugen
Röntgenfluoreszenzstrahlen,
die anschließend
auf die zum Probestück 1 benachbarte
Innenwandfläche 18 auftreffen,
um dadurch Störstrahlen 34 zu
bilden. Allerdings werden diese keine starken Störstrahlen, da Reflexion an
den Innenwandflächen 18 und 19 zur
Intensitätsdämpfung führt. Da
der erste Kollimator 10 kein Gegenstück der Innenwandfläche 16a hat,
die im Kollimator 10 des Stands der Technik gemäß 22 zum
Einsatz kommt, läßt sich
so eine Erzeugung der Störstrahlen
vorteilhaft unterdrücken, was
zu weiterer Verbesserung des S/R-Verhältnisses führt.
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Zu
beachten ist, daß in
der vorstehenden Ausführungsform
der erste Kollimator 10 zwar mit drei Öffnungen beschrieben und gezeigt
wurde, die Anzahl der im Kollimator 10 verwendeten Öffnungen aber
unter Berücksichtigung
der zu analysierenden Probestücke
gewählt
werden sollte.
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Im
folgenden wird der Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Der
Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
unterscheidet sich von dem gemäß der zuvor
beschriebenen ersten Ausführungsform
darin, daß ein
zweiter Kollimator 40 zum Einsatz kommt. Gemäß 5 ist dieser
zweite Kollimator 40 zwischen dem ersten Kollimator 10 und
der Detektionseinrichtung 6 angeordnet. Der zweite Kollimator 40 weist
ein längliches Plattenteil
auf, in dem eine oder mehrere Öffnungen 42a, 42b, 42c mit
einem größeren Durchmesser
als jede der Öffnungen 12a bis 12c im
ersten Kollimator 10 gebildet sind, und ist zur Bewegung
in einer durch Y bezeichneten Richtung zwischen einer Einführ- und
einer Rückzugposition
relativ zum Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 gestützt. In
der dargestellten Ausführungsform
von 5 beträgt
die Anzahl der Öffnungen
im zweiten Kollimator 40 drei, die in 6 mit 42a, 42b und 42c bezeichnet
sind.
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Der
zweite Kollimator 40 ist an einem (nicht gezeigten) Führungsteil
beweglich angeordnet und hat eine Zahnstange 51, die an
einem Bodenabschnitt des zweiten Kollimators 40 befes tigt
ist und im Antriebseingriff mit einem Zahnrad 52 steht,
das fest an einer Antriebswelle eines Schrittmotors 53 angeordnet
ist. Bei Antrieb des Schrittmotors 53 läßt sich somit der zweite Kollimator 40 auf
dem (nicht gezeigten) Führungsteil
in Richtung Y ähnlich
wie der erste Kollimator 10 verschieben.
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Das
Verteilungsmuster B der Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen 3 auf
der imaginären
Bestrahlungsebene gemäß 23 ist
in der Steuereinrichtung 26 als Informationen über ihre
jeweiligen Positionen im Hinblick auf die Durchmesser D1, D2, D3,
D4, D5 und D6 (wobei D1 < D2 < D3 < D4 < D5 < D6) der zu messenden
Zielfläche
gespeichert, oder die Optimalposition, an der die Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen 3 zur Zielfläche des
Probestücks 1 maximiert
werden kann, ist für
jeden der Durchmesser D1, D2, D3, D4, D5 und D6 gespeichert. Gleichermaßen ist
die Tatsache, daß die
den Durchmessern D1, D2 und D3 der zu messenden Zielflächen entsprechenden Öffnungen
jene des ersten Kollimators 10 sind, die mit 12a, 12b bzw. 12c bezeichnet
sind, und die den Durchmessern D4, D5 und D6 der zu messenden Zielflächen entsprechenden Öffnungen
jene des zweiten Kollimators 40 sind, die mit 42a, 42b bzw. 42c bezeichnet
sind, ebenfalls in der Steuereinrichtung 26 gespeichert.
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Ist
also der Durchmesser der zu messenden Zielfläche groß, wird eine der Öffnungen 42a bis 42c im
länglichen
Plattenteil des zweiten Kollimators 40 ausgewählt. Obwohl
in einem solchen Fall ein relativ großer Abstand zwischen jeder
der Öffnungen 42a, 42b und 42c im
zweiten Kollimator 40 und der zu messenden Zielfläche vorhanden
ist, läßt sich
eine Detektion der Störstrahlen
wirksam und ausreichend vermeiden, da der Durchmesser der zu messenden Zielfläche groß ist. Somit
reduziert die Bereitstellung des zweiten Kollimators 40 zwischen
erstem Kollimator 10 und Detektionseinrichtung 6 wirksam
die Länge
des ersten Kollimators 10 in Richtung Y gegenüber der
Länge,
die der erste Kollimator 10 annehmen würde, wären sechs Öffnungen in einer Reihe im
ersten Kollimator 10 gebildet. Ihrerseits vermeidet die Längenverringerung
des ersten Kollimators 10 wirksam jede mögliche Zunahme
der Ent fernung, über die
sich der erste Kollimator 10 in Richtung Y bewegen muß, und dient
ferner dazu, den ersten Kollimator 10 kompakt zu gestalten.
Obwohl der zweite Kollimator 40 mit drei Öffnungen 42a bis 42c gezeigt
und beschrieben wurde, braucht in der Praxis der zweiten Ausführungsform
der Erfindung die Anzahl der Öffnungen
im zweiten Kollimator 40 nicht immer auf drei wie in der
Darstellung beschränkt
zu sein, sondern kann eins oder zwei oder mehr als drei betragen
und somit je nach Anzahl jeweiliger Größen der zu analysierenden Probestücke gewählt sein.
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Im
folgenden wird der Betrieb des gemäß der zweiten Ausführungsform
gestalteten Röntgenfluoreszenzanalysators
beschrieben.
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Unter
der Annahme, daß der
Durchmesser der zu messenden Zielfläche D1, D2 oder D3 beträgt, wird
eine der Öffnungen 12a bis 12c im
ersten Kollimator 10, die dem Durchmesser der zu messenden Zielfläche entspricht,
in Ausrichtung zum Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 zwischen
Probestück 1 und
Detektionseinrichtung 6 wie bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung gebracht. Hierbei ist der zweite Kollimator 40 in
der Rückzugposition außerhalb
des Laufwegs der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 festgehalten.
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Ist
der Durchmesser der Zielfläche
des Probestücks 1 groß und werden
Befehle in die Steuereinrichtung 26 eingegeben, die darauf
verweisen, daß der
Durchmesser der zu messenden Zielfläche D3, D4 oder D5 ist, steuert
die Steuereinrichtung 26 die X-Y-Stufe 24 so,
daß der
Probentisch 2 in eine Position bewegt werden kann, an der
die Strahlungsintensität
der primären
Röntgenstrahlen 3 zur
zu messenden Zielfläche
des Probestücks 1 maximal ist.
Gleichzeitig steuert die Steuereinrichtung 26 den Schrittmotor 53 so,
daß eine
der Öffnungen 42a, 42b und 42c im
zweiten Kollimator 40, die dem Durchmesser D3, D4 oder
D5 der zu messenden Zielfläche des
Probestücks 1 entspricht,
ausgewählt
werden kann. Als Ergebnis der Drehung des Schrittmotors 53 wird
der zweite Kollimator 40 in Richtung Y bewegt, um die ausgewählte Öffnung 42a, 42b oder 42c in Ausrichtung
zum Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 zwischen
Probestück 1 und
Detektionseinrichtung 6 zu brin gen. Hierbei ist der erste
Kollimator 10 in die Rückzugposition
aus dem Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 bewegt.
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Gemäß der vorstehenden
Diskussion kann durch abwechselndes Bewegen des ersten und zweiten
Kollimators 10 und 40 die jeweilige Bewegungsstrecke
des ersten und zweiten Kollimators 10 und 40 ausreichend
klein sein, vergleicht man sie mit derjenigen bei Verwendung des
einzelnen Kollimators.
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Mit
speziellem Bezug auf 7A bis 8 wird im
folgenden der Röntgenfluoreszenzanalysator gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung beschrieben.
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Auch
beim Röntgenfluoreszenzanalysator gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung, der am besten aus 7A hervorgeht,
werden der erste Kollimator 10, der zweite Kollimator 40 und
die Position des Probestücks 1 durch
die Steuereinrichtung 26 wie in der zweiten Ausführungsform
der Erfindung von 5 gesteuert. Wie 7B am
besten zeigt, weist der erste Kollimator 10 einen einzelnen, allgemein
rechtwinkligen Träger 60 auf,
der eine zum Sollerschlitz 7 weisende Wand bildet. Dieser
einzelne Träger 60 ist
mit einem ersten Hohlvorsprung 61 und einem zweiten Hohlvorsprung 62 ausgebildet,
der seitlich vom ersten Hohlvorsprung 61 in einer Richtung
positioniert ist, die mit der Längsachse
des einzelnen Trägers 60 übereinstimmt.
Der erste Hohlvorsprung 61 hat eine Vorderwand 61c,
die so abgestuft ist, daß sie
Vorderwandsegmente 11a, 11b und 11c bildet,
in denen jeweils die entsprechende Öffnung 12a, 12b oder 12c in Übereinstimmung
mit der Größe einer
Analysenoberflächenform
des Probestücks 1 ausgebildet
ist. Der zweite Hohlvorsprung 62 ist allgemein pyramidenstumpfförmig und
mit einer Öffnung 12d mit
einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser jeder der Öffnungen 12a bis 12c ausgebildet.
Der zweite Hohlvorsprung 62 steht vom einzelnen Träger 60 über eine
größere Entfernung
als der erste Hohlvorsprung 61 vor.
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Obwohl
in der dargestellten Ausführungsform
der zweite Hohlvorsprung 62 allgemein pyramidenstumpfförmig ist,
kann er auch allgemein kegelstumpfförmig sein oder eine Zylinder-
oder Rohrform haben.
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Der
zweite Hohlvorsprung 62 hat eine Seitenwand 63,
in der ein Fenster gebildet sein kann, wobei in diesem Fall ein
Teil der in die Öffnung 12d eintretenden
Röntgenstrahlen
aus dem zweiten Hohlvorsprung 62 durch das Fenster austritt.
Somit treten die Störstrahlen,
z. B. Röntgenfluoreszenzstrahlen
und/oder Streuröntgenstrahlen,
die als Ergebnis des Auftreffens der Röntgenfluoreszenzstrahlen auf
die Innenwandfläche
des zweiten Hohlvorsprungs 62 erzeugt würden, kaum auf, was das S/R-Verhältnis weiter
verbessert.
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Im
Träger 60 des
ersten Kollimators 10 sind Hilfsöffnungen mit jeweiligen Durchmessern
gebildet, die gleich oder größer als
die der Öffnungen 12a, 12b und 12c sind,
die jeweils den Öffnungen 14a, 14b und 14c gemäß 3 entsprechen
und die so angeordnet sind, daß im
Blick auf das Probestück 1 von der
Detektionseinrichtung 6 nur das Probestück 1 umfaßt werden
kann.
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Der
zweite Kollimator 40 weist ein allgemein längliches
flaches Plattenteil mit darin ausgebildeten Öffnungen 42a und 42b mit
einem größeren Durchmesser
als die Öffnungen 12a, 12b, 12c und 12d im ersten
und zweiten Hohlvorsprung 61 und 62 auf. Wie 8 am
besten zeigt, ist der zweite Kollimator 40 ferner mit einem
Energiedispersionsdetektor versehen, z. B. einem SSD (Festkörperdetektor) 43,
der seitlich von den Öffnungen 42a und 42b zum
Detektieren der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 angeordnet ist,
die durch eine der Öffnungen 12a bis 12d im
ersten Kollimator 10 teilweise abgeschnitten wurden.
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Der
Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung arbeitet auf die nachstehend beschriebene Weise.
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Die
Art und Weise, wie die Röntgenfluoreszenzstrahlen
durch Auswählen
einer der Öffnungen 12a bis 12c im
ersten Kollimator 10 oder einer der Öffnungen 42a und 42b im
zweiten Kollimator 40 teilweise abgeschnitten werden, ähnelt im
wesentlichen der Praxis in der ersten oder zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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Ist
die zu messende Zielfläche
des Probestücks 1 klein,
wird die Öffnung 12d im
zweiten Hohlvorsprung 62 ausgewählt, wobei in diesem Fall der zweite
Kollimator 40 in Richtung Y bewegt wird, um eine Position
hinter der Öffnung 12d einzunehmen, und
die die Öffnung 12d durchlaufenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 durch
den SSD 43 detektiert werden. Der SSD 43 ist vom
Energiedispersionstyp und kann die Röntgenspektren vom Probestück ohne
Monochromatisierung grob untersuchen. Auch bei Verwendung einer
der Öffnungen 12a bis 12c im
ersten Hohlvorsprung 61 können die eine solche der Öffnungen 12a bis 12c durchlaufenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 durch
den SSD 43 detektiert werden. In diesem Fall kann nach
Grobuntersuchung der Spektren durch den SSD 43 ähnlich wie
in der ersten oder zweiten Ausführungsform
die Detektionseinrichtung 6 verwendet werden, um einen
speziellen Wellenlängenbereich
gemäß dem Parallelstrahlverfahren
oder dem Fokussierverfahren zu bestimmen.
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In 9 und 10 ist
der Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß einer
vierten bevorzugten Ausführungsform
dargestellt.
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Während ein
Abschnitt des Aufbaus des Röntgenfluoreszenzanalysators
gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung, der dem gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung ähnelt,
der Kürze
halber nicht näher
beschrieben wird, wird nur der Unterschied zwischen ihnen dargelegt.
Gemäß 9 ist
der erste Kollimator 10 auf dem Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 zwischen
Probestück 1 und
Detektionseinrichtung 6 angeordnet. Der erste Kollimator 10 verfügt über eine
Vorderwand 11, die zum Probestück 1 benachbart ist
und eine Reihe mit darin gebildeten Öffnungen 12a, 12b und 12c hat, eine
zur Detektionseinrichtung 6 benachbarte Rückwand 13 gemäß 10 sowie
eine obere Wand 35, die als jeweilige Abschirmwand dient,
und eine untere Wand 36. Die Vorderwand 11 befindet
sich nahe am Probestück 1,
wobei mindestens ein Abschnitt von ihr in einem Bereich positioniert
ist, in dem die von der Röntgenquelle 4 erzeugten
primären
Röntgenstrahlen 3 strahlen.
Die obere Wand 35 verhindert, daß die von der Röntgenquelle 4 abgestrahlten primären Röntgenstrahlen 3 direkt
hinter der Vorderwand 11 eintreten, d. h. in den Laufweg
der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 von
der Seite der Detektionsein richtung 6, ohne reflektiert
zu werden. Ohne die obere Wand 35, bei der es sich um die
Abschirmwand handelt, treten die durch die Strichlinie 3a dargestellten
primären
Röntgenstrahlen
in den Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 ein
und werden zu Störstrahlen,
die ihrerseits zur Verringerung des S/R-Verhältnisses führen würden.
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Obwohl
der Röntgenfluoreszenzanalysator gemäß dieser
vierten Ausführungsform
der Erfindung mit der unteren und der Rückwand 36 und 13 versehen
ist, erfordert er nicht immer die untere und die Rückwand 36 und 13.
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Der
in der vierten Ausführungsform
verwendete Kollimator 10 hat im wesentlichen einen hohlen Aufbau
mit rechtwinkliger Parallelepipedform, in dem die Öffnungen 12a, 12b und 12c in
der zum Probestück 1 benachbarten
Vorderwand 11 gebildet sind und die Rückwand 13 zur Detektionseinrichtung 6 benachbart
ist und der daher leicht herzustellen ist. Da außerdem wie bei der ersten Ausführungsform
kein Gegenstück
der Innenwandfläche 16a des
bekannten Kollimators 10 gemäß 22 verwendet
wird, läßt sich
die Erzeugung der Störstrahlen
unterdrücken,
was das S/R-Verhältnis
verbessert.
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In
der vierten Ausführungsform
ist die untere Wand 36 so geneigt, daß sie zur Vorderseite nach oben
verschoben ist, weshalb der erste Kollimator 10 nahe an
das Probestück 1 ohne
Berührung
des Probentischs 2 geführt
werden kann, wodurch sich das S/R-Verhältnis verbessert.
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Obwohl
in dieser Ausführungsform
ein sogenanntes Strahlungssystem von oben zum Einsatz kommt, bei
dem die primären
Röntgenstrahlen 3 zum Probestück 1 von
oben abgestrahlt werden, muß bei gewünschtem
Einsatz eines sogenannten Strahlungssystems von unten, bei dem die
primären
Röntgenstrahlen 3 zum
Probestück 1 von
unten abgestrahlt werden, der erste Kollimator 10 umgedreht
angeordnet sein.
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In 11 bis 14 ist
der Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
gezeigt, auf die nunmehr Bezug genommen wird.
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Während ein
Abschnitt des Aufbaus des Röntgenfluoreszenzanalysators
gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung, der dem gemäß der dritten
Ausführungsform ähnelt, der
Kürze halber nicht
näher beschrieben
wird, wird nur der Unterschied zwischen ihnen dargelegt. Gemäß 11 weist
in einer Schnittdarstellung eines Abschnitts des Röntgenfluoreszenzanalysators
der Röntgenfluoreszenzanalysator
den ersten Kollimator 10 und den zweiten Kollimator 40 auf.
Der erste Kollimator 10 ist in Richtung Y beweglich, wenn
ein am ersten Kollimator 10 befestigtes (nicht gezeigtes)
Gleitstück
auf einer (nicht gezeigten) Führungsstange
gleitet, die sich in Richtung Y senkrecht zur Ebene des Zeichnungsblatts
erstreckt. Eine in eine vordere und hintere Komponente aufgeteilte
Zahnstange 21 ist an einem Bodenabschnitt des ersten Kollimators 10 befestigt
und steht im Antriebseingriff mit einem Zahnrad 22, das
starr an einer Antriebswelle eines Schrittmotors 23 angeordnet
ist.
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Gemäß 12 hat
der zweite Kollimator 40 mehrere, z. B. drei, Öffnungen 42a, 42b und 42c mit variierenden
Durchmessern und weist einen SSD 43 auf, der seitlich von
der Reihe von Öffnungen 42a bis 42c positioniert
ist. Der SSD 43 ist mit einer (nicht gezeigten) Abdeckung
abgedeckt, um zu verhindern, daß Streustrahlen
auf ihn auftreffen. Jede der Öffnungen 42b und 42c im
zweiten Kollimator 40 gemäß 12 hat
eine Form, bei der ein oberer Abschnitt des durch die jeweilige Öffnung dargestellten
Kreises so weggelassen ist, daß verhindert
werden kann, daß die
von der Röntgenröhre abgestrahlten
Störröntgenstrahlen
und/oder die Störröntgenstrahlen,
die von einem Filterhalter 80 reflektiert werden, der vor
der die Röntgenquelle 4 bildenden
Röntgenröhre gemäß 11 eingebaut
ist, in den Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 eintreten.
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Ein
dritter Kollimator 70 ist zwischen erstem Kollimator 10 und
zweitem Kollimator 40 angeordnet. Dieser dritte Kollimator 70 ist
am zweiten Kollimator 40 z. B. durch mehrere Gewindestifte 71 befestigt. Eine Öffnung 72 im
dritten Kollimator 70 gemäß 12 hat
einen kleineren Durchmesser als jede der Öffnungen 42a bis 42c im
zweiten Kollimator 40. Die Verwendung des dritten Kollimators 70 näher an der Probe 1 als
der zweite Kollimator 40 schirmt im Vergleich zur Verwendung lediglich
der Öffnung 42a im zweiten
Kollimator 40 wirksam die Störstrahlen ab, was das S/R-Verhältnis verbessert.
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Wie
beim ersten Kollimator 10 ist auch der zweite Kollimator 40 gemäß 11 in
Richtung Y beweglich, wenn das (nicht gezeigte) Gleitstück auf der (nicht
gezeigten) Führungsstange
gleitet, die sich in Richtung Y senkrecht zur Ebene des Zeichnungsblatts
erstreckt. Eine in eine vordere und hintere Komponente aufgeteilte
Zahnstange 51 ist am zweiten Kollimator 40 befestigt
und steht im Antriebseingriff mit einem Zahnrad 52, das
starr an einer Antriebswelle eines Schrittmotors 53 angeordnet
ist.
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Gemäß 12 ist
der erste Kollimator 10 so angeordnet, daß er die
Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 in
einer Richtung umfaßt,
die relativ zum Probentisch 2 geneigt ist, der das Probestück 1 stützt. Gemäß 13A verfügt
der erste Kollimator 10 im Detail über einen einzelnen Träger 60,
der eine zum Sollerschlitz 7 benachbarte Wand bildet und
mit einem Hohlvorsprung 61 versehen ist. Eine zum Probestück 1 benachbarte
Wand 11 des Hohlvorsprungs 61 ist in zwei Stufen
mit einem Wandsegment 11a nahe dem Probestück 1 und
einem Wandsegment 11b entfernt vom Probestück 1 abgestuft.
Das Wandsegment 11a ist mit zwei Öffnungen 12a und 12b gebildet,
während
das Wandsegment 11b mit einer Öffnung 12c mit einem
großen
Durchmesser gebildet ist. Ein unterer Eckenbereich 61a des
Hohlvorsprungs 61, der dem Probentisch 2 gegenüberliegt,
ist abgeschrägt, um
eine schräge
Oberfläche 61b zu
bilden, die allgemein parallel zu einer Oberfläche 2a des Probentischs 2 ist.
Aufgrund der schrägen
Oberfläche 61b stört der Hohlvorsprung 61 nicht
den Probentisch 2, obwohl die Öffnungen 12a und 12b im
Hohlvorsprung 61 nahe an die zu messende Zielfläche des
Probestücks 1 geführt werden.
Der einzelne Träger 60 des ersten
Kollimators 10 ist außerdem
mit einer Öffnung 65 mit
einem Durchmesser ausgebildet, der gleich oder größer als
eine der Öffnungen 42a bis 42c im zweiten
Kollimator 40 ist, die den größten Durchmesser hat, wobei
die Öffnung 65 seitlich
vom Hohlvorsprung 61 positioniert ist.
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Gemäß 13B ist die im Träger 60 des ersten
Kollimators 10 gebildete Öffnung 65 mit einem Dämpfer 29 versehen. Dieser
Dämpfer 29 weist
eine flache Platte auf, die mit mehreren Löchern 29a zum Durchgang
der Röntgenfluoreszenzstrahlen
versehen ist. Sollen die Röntgenfluoreszenzstrahlen
durch Auswählen
einer der Öffnungen 42a bis 42c im
zweiten Kollimator 40 und Aufprallenlassen der diese Öffnung durchlaufenden
Röntgenfluoreszenzstrahlen auf
die Detektionseinrichtung 6 für Röntgenfluoreszenzstrahlen analysiert
werden, beobachtet man oft, daß aufgrund
der Tatsache, daß die
zu messende Probe ein bestimmtes Element in großer Menge enthält, die
Intensität
der Röntgenfluoreszenzstrahlen
in der Tendenz übermäßig hoch
ist. In diesem Fall wird der erste Kollimator 10 in einer
durch Y dargestellten Richtung bewegt (12), so
daß die
mit dem Dämpfer 29 ausgestattete Öffnung 65 auf
dem Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 so
angeordnet werden kann, daß sie
zu einer der Öffnungen 42a bis 42c im
zweiten Kollimator 40 ausgerichtet ist. Auf diese Weise
läßt sich
die Intensität
der auf die Detektionseinrichtung 6 durch den ersten und
zweiten Kollimator 10 und 40 auftreffenden Röntgenfluoreszenzstrahlen
reduzieren.
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Gemäß 13A hat der erste Kollimator 10 eine
als Abschirmung dienende Blende 37 an einer Vorderseite
der Vorderwand 11 des Hohlvorsprungs 61 zum Verhindern,
daß die
von der Röntgenquelle 4 abgestrahlten
primären
Röntgenstrahlen 3 in
eine Vorderkante der Öffnungen 12a bis 12c eintreten,
d. h. die zum Probestück 1 benachbarte
offene Kante. Die Blende 37 kann die Form eines gesonderten
flachen Plattenteils haben, das am ersten Kollimator 10 befestigt
ist, oder sie kann ein einteiliger Aufbau des ersten Kollimators 10 sein,
der durch Schleifen hergestellt ist. Wie 14 in
vergrößertem Maßstab zeigt,
treffen ohne die Blende 37 die primären Röntgenstrahlen 3 auf
eine offene Kante 12aa der Öffnung 12a gemäß dem Pfeil 3a auf
und werden danach gemäß dem Pfeil 3aa reflektiert,
um in den Durchgang für
die Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 einzutreten
und damit Störstrahlen
zu bilden. Da der erste Kollimator 10 mit der zuvor beschriebenen
Blende 37 versehen ist, können im Gegensatz dazu die
primären
Röntgenstrahlen 3 durch
eine Oberseite der Blende 37 reflektiert werden und bilden
somit keine Störstrahlen.
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Mit
speziellem Bezug auf 15 wird im folgenden eine sechste
bevorzugte Ausführungsform beschrieben.
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Der
Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß der sechsten
Ausführungsform
unterscheidet sich von dem gemäß der fünften Ausführungsform
darin, daß in
der Ausführungsform
von 15 keine Blende, z. B. die mit 37 bezeichnete
und im ersten Kollimator 10 in der fünften Ausführungsform verwendete, zum
Einsatz kommt und statt dessen ein oberer Abschnitt der zur Röntgenquelle 4 benachbarten
Vorderwand 11A in einer Richtung zu einer Mittelachse 4a der
Röntgenquelle 4 geneigt
ist, um so zu verhindern, daß die
von der Röntgenquelle 4 emittierten
primären
Röntgenstrahlen 3 direkt
in die Öffnung 12a eintreten.
Dadurch treffen die primären
Röntgenstrahlen 3 nicht
auf die offene Kante 12aa der Öffnung 12a gemäß dem Pfeil 3a auf,
sondern werden durch die Oberseite der oberen Wand 10 gemäß dem Pfeil 3b reflektiert,
ohne Störstrahlen
zu bilden, die mit den Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 interferieren können.
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Im
Gegensatz dazu muß beim
sogenannten Strahlungssystem von unten der erste Kollimator 10 umgedreht
angeordnet sein.
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16 und 17 zeigen
eine siebente bevorzugte Ausführungsform,
die im folgenden beschrieben wird.
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Der
Röntgenfluoreszenzanalysator
gemäß der siebenten
Ausführungsform
unterscheidet sich von dem gemäß der fünften Ausführungsform
darin, daß gemäß 16 und 17 die
Blende 37 des ersten Kollimators 10 eine Verlängerung 81 hat,
in der eine primäre
Röntgenstrahlöffnung 82 mit
runder Konfiguration zum teilweisen Abschneiden der von der Röntgenquelle
emittierten primären
Röntgenstrahlen 3 gebildet
ist, damit die teilweise abgeschnittenen primären Röntgenstrahlen 3 auf
das Probestück 1 auftreffen
können.
Diese Verlängerung 81 dient
als Abschirmteil, um dadurch zu verhindern, daß die primären Röntgenstrahlen 3 in
die Öffnung 12a eintreten.
Da die primären
Röntgenstrahlen 3 teilweise
abgeschnitten sind, wenn sie die primäre Röntgenstrahlöffnung 82 durchlaufen,
und dann auf das Probestück 1 auftreffen,
läßt sich
eine Erzeugung der Röntgenfluoreszenzstrahlen
von einem Abschnitt des Probentischs 2 um das Probestück 1 vorteilhaft
unterdrücken,
um die Meßgenauigkeit
zu erhöhen.
Zudem ist bevorzugt, daß die
Ver längerung 81 so
positioniert ist, daß sich
eine Unterseite 81a der Verlängerung 81 dem Probestück 1 möglichst
nahe sein kann, d. h., daß die
Unterseite 81a, ohne daß die Verlängerung 81 den Laufweg
der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 stören kann,
ausreichend tief z. B. auf einer waagerechten Ebene liegen kann,
die im wesentlichen auf gleicher Höhe wie die unterste Oberfläche 36a des
ersten Kollimators 10 ist. Obwohl in der dargestellten
Ausführungsform
die primäre
Röntgenstrahlöffnung 82 und
der erste Kollimator 10 einen einstückigen Aufbau haben, können sie
voneinander getrennt sein.
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Im
folgenden wird ein weiterer Röntgenfluoreszenzanalysator
anhand von 18 beschrieben.
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Der
Röntgenfluoreszenzanalysator
unterscheidet sich von dem gemäß der ersten
Ausführungsform
darin, daß gemäß 18 der
erste Kollimator 10, der zur Bewegung zwischen der Einführ- und
der Rückzugposition
im Hinblick auf den Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 gestützt ist, eine
allgemein längliche
Platte aufweist, die mit Öffnungen 12a und 12b gebildet
ist, die darin auf einer Reihe in einer Richtung vorgesehen sind,
die mit seiner Bewegungsrichtung übereinstimmt. Außerdem verfügt der Röntgenfluoreszenzanalysator
von 18 über
einen zweiten Kollimator 40, der zur Bewegung zwischen
einer Einführ-
und einer Rückzugposition
im Hinblick auf den Laufweg der Röntgenfluoreszenzstrahlen 5 gestützt und
zwischen erstem Kollimator 10 und Detektionseinrichtung 6 positioniert
ist. Dieser zweite Kollimator 40 weist ähnlich eine allgemein längliche
Platte mit Öffnungen 42a, 42b und 42c auf,
die darin auf einer Reihe in einer Richtung gebildet sind, die mit
seiner Bewegungsrichtung übereinstimmt,
und einen größeren Durchmesser
als die Öffnungen 12a und 12b im
ersten Kollimator 10 haben.
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Da
gemäß 18 der
erste und zweite Kollimator 10 und 40 eine allgemein
plattenartige Konfiguration haben, lassen sie sich leicht herstellen.
Außerdem
sind die Öffnungen 12a und 12b mit
kleinerem Durchmesser näher
am Probestück
als die Öffnungen 42a bis 42c mit
größerem Durchmesser
positioniert, so daß das
S/R-Verhältnis besonders
dann verbessert werden kann, wenn das Probestück 1 klein ist. Im
Vergleich zum einzelnen Kollimator mit sämtlichen Öffnungen können zudem der erste und zweite
Kollimator 10 und 40 jeweils eine reduzierte Länge haben,
und durch jeweiliges Bewegen des ersten und zweiten Kollimators 10 und 40 läßt sich der
Hub der Gleitbewegung des jeweiligen ersten und zweiten Kollimators 10 und 40 reduzieren.
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Obwohl
in der dargestellten Vorrichtung der erste und zweite Kollimator 10 und 40 jeweils
mit mehreren Öffnungen
gezeigt und beschrieben wurden, die darin ausgebildet sind und einen
jeweiligen Durchmesser haben, der der Größe der zu messenden Zielfläche des
Probestücks
entspricht, kann eine einzelne Öffnung
jeweils im ersten und zweiten Kollimator 10 und 40 ausreichend
sein.
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Wie
in der ersten oder zweiten Ausführungsform
kann zudem in der dritten bis siebten Ausführungsform jeweils der Antriebsmechanismus 24 zum Bewegen
des Probestücks 1 in
die Optimalposition zum Einsatz kommen, in der die Strahlungsintensität der primären Röntgenstrahlen
zur Zielfläche
des Probestücks 1 je
nach Größe der zu
messenden Zielfläche
des Probestücks 1 maximiert
werden kann, wobei in diesem Fall die Öffnungen im ersten und zweiten
Kollimator 10 und 40 jeweils so angeordnet sind, daß sie die
zu messende Zielfläche
des Probestücks im
Blick von der Detektionseinrichtung 6 umfassen.