JP2001013252A - エネルギー分散型元素分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型ガス循環式冷却機の長寿命化を図ること
ができるエネルギー分散型半導体Ｘ線検出器を提供す
る。 【解決手段】 エネルギー分散型半導体Ｘ線検出器Ｄ
と、このエネルギー分散型半導体Ｘ線検出器Ｄを冷却す
るためのガス循環式冷却機と、ガス循環式冷却機のコン
プレッサ１および前記エネルギー分散型半導体Ｘ線検出
器Ｄを制御するためのコントローラ７と、このコントロ
ーラ７と前記コンプレッサ１との間に位置し、コンプレ
ッサ１を時間的に管理することが可能なタイマーユニッ
ト８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、電子
顕微鏡と組合せ、電子ビームにより励起されて放出され
る特性Ｘ線を測定するＸ線マイクロアナライザや、Ｘ線
励起による蛍光Ｘ線分析装置などのエネルギー分散型元
素分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高分解能を必要とするエネル
ギー分散型元素分析装置に用いられるエネルギー分散型
半導体Ｘ線検出器（以下、ＥＤＳ検出器という）には、
リチウムドリフト型シリコン半導体Ｘ線検出器（Ｓｉ
（Ｌｉ）検出器）が広く使用されてきているが、このＳ
ｉ（Ｌｉ）検出器においては、Ｓｉ内部にドリフトされ
たＬｉイオンが熱拡散により移動すると、Ｘ線検出素子
の特性が劣化してしまうため、液体窒素を用いて常時冷
却する必要があり、液体窒素を補給しなければならず、
日常のメンテナンスとしては煩わしいといった問題があ
る。

【０００３】これに対して、前記液体窒素に代わるもの
として、ジュール・トムソン方式やパルスチューブ方式
などの小型ガス循環式冷却機が開発されている。この小
型ガス循環式冷却機は、十分な冷凍能力を備えるととも
に、低温発生部に機械的振動部を持たず、構造が簡単で
あるところから、きわめて低振動であり、長時間運転に
対する高い信頼性を備えており、保守が容易であるとい
った特徴がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記小型ガス
循環式冷却機は非常に高価なものであり、できるだけ稼
働時間を減らして、寿命を長く保つことが望まれてい
る。

【０００５】この発明は上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的は、小型ガス循環式冷却機の長寿命化
を図ることができるエネルギー分散型元素分析装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のエネルギー分散型元素分析装置は、エネ
ルギー分散型半導体Ｘ線検出器と、このエネルギー分散
型半導体Ｘ線検出器を冷却するためのガス循環式冷却機
と、ガス循環式冷却機のコンプレッサおよび前記エネル
ギー分散型半導体Ｘ線検出器を制御するためのコントロ
ーラと、このコントローラと前記コンプレッサとの間に
位置し、コンプレッサを時間的に管理することが可能な
タイマーユニットとを備えたことを特徴としている。

【０００７】上記の構成により、小型ガス循環式冷却機
の長寿命化を図ることができるエネルギー分散型元素分
析装置の提供が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を、図を
参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施例に係
るエネルギー分散型元素分析装置の構成を概略的に示す
構成図である。Ｄは、冷凍機としてパルスチューブ方式
の小型ガス循環式冷却機を使用したエネルギー分散型半
導体Ｘ線検出器であり、走査型電子顕微鏡１０との組み
合わせによって元素分析装置を構成している。

【０００９】１は、前記小型ガス循環式冷却機のコンプ
レッサであり、コンプレッサ１内で作られた高圧と低圧
のヘリウムガスは、それぞれ高圧ヘリウム供給配管２と
低圧ヘリウム供給配管３を通って圧力切換バルブ４に至
り、この圧力切換バルブ４から、連結管５を経て、エネ
ルギー分散型半導体Ｘ線検出器Ｄに送られ、前記コール
ドヘッド６が冷やされる（約８０Ｋ）。

【００１０】７は、前記エネルギー分散型半導体Ｘ線検
出器Ｄおよびコンプレッサ１を制御するためのコントロ
ーラであり、コンプレッサ１とコントローラ７との間に
は、タイマーユニット８が設けられている。このタイマ
ーユニット８は、コントローラ７からの命令をコンプレ
ッサ１に伝達するとともに、任意の時刻にコンプレッサ
１の電源をオンまたはオフにするためのもので、このよ
うな時刻の設定などは、タイマーユニット８を直接操作
して行ってもよいし、コントローラ７から操作するよう
にしてもよい。また、９は、信号処理部で、エネルギー
分散型半導体Ｘ線検出器Ｄに対して電源供給を行うとと
もに、エネルギー分散型半導体Ｘ線検出器Ｄからの検出
信号に基づいて信号処理を行う。

【００１１】以下に、前記タイマーユニット８について
詳述する。まず、コンプレッサ１によって、所定の部位
（たとえばコールドヘッド６）が、常温から目標温度
（たとえば液体窒素温度）に冷却されるまでの時間ｔ
（たとえば９０分）をあらかじめ調べておき、所望の測
定開始時刻Ｔをタイマーユニット８に設定すると、測定
開始時刻Ｔの９０分（時間ｔ）前に、コンプレッサ１の
電源をオンにするようなプログラムを、前記タイマーユ
ニット８に組み込んでおく。

【００１２】上記のようなプログラムを組み込んだタイ
マーユニット８により、たとえば翌朝の９時から測定を
開始したい場合には、前日の測定終了時間から翌朝の９
時までコンプレッサ１の電源を付けたままにする必要が
なくなるため、コンプレッサ１ひいては小型ガス循環式
（パルスチューブ方式）冷却機の稼働時間を減らすこと
ができ、不純物の発生によるコンプレッサ１の寿命の短
縮や、小型ガス循環式（パルスチューブ方式）冷却機全
体にわたる不純物質の蓄積量増加による冷却不良の早期
化を防止することができる。

【００１３】また、所定の部位が初期状態から所定の温
度に冷却されるまでの時間ｔを、初期状態の温度や、室
温などを考慮して計算するようなプログラムを組み込ん
でもよい。このようにすれば、より前記稼働時間を減ら
すことができる。さらに、前記タイマーユニット８に、
測定終了時刻を設定するようにしてもよいし、また、測
定準備段階において、測定開始時刻までの所要時間や、
そのときの温度を表示するようにしてもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエネルギ
ー分散型半導体Ｘ線検出器は、エネルギー分散型半導体
Ｘ線検出器と、このエネルギー分散型半導体Ｘ線検出器
を冷却するためのガス循環式冷却機と、ガス循環式冷却
機のコンプレッサおよび前記エネルギー分散型半導体Ｘ
線検出器を制御するためのコントローラと、このコント
ローラと前記コンプレッサとの間に位置し、コンプレッ
サを時間的に管理することが可能なタイマーユニットと
を備えたことから、小型ガス循環式冷却機の長寿命化を
図ることができるエネルギー分散型元素分析装置の提供
が可能となる。

【００１５】また、エネルギー分散型半導体Ｘ線検出器
および小型ガス循環式冷却機の稼働時間を減らすことが
でき、そのため、メンテナンス期間の延長や、運転時間
の短縮による電力消費量の低減（連続通電時の４２％程
度）などの効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るエネルギー分散型元素
分析装置の構成を概略的に示す構成図である。

【符号の説明】

１…コンプレッサ、７…コントローラ、８…タイマーユ
ニット、Ｄ…エネルギー分散型半導体Ｘ線検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G001 AA01 AA03 BA04 BA05 CA01 DA01 GA01 GA06 JA06 KA01 RA03 2G088 EE29 FF02 GG21 JJ40 5F088 AB01 AB16 BA13 BB10 DA20 KA10 LA08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エネルギー分散型半導体Ｘ線検出器と、
   このエネルギー分散型半導体Ｘ線検出器を冷却するため
   のガス循環式冷却機と、ガス循環式冷却機のコンプレッ
   サおよび前記エネルギー分散型半導体Ｘ線検出器を制御
   するためのコントローラと、このコントローラと前記コ
   ンプレッサとの間に位置し、コンプレッサを時間的に管
   理することが可能なタイマーユニットとを備えているこ
   とを特徴とするエネルギー分散型元素分析装置。