JP2001085192A - 漏洩x線遮蔽機構 - Google Patents
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Abstract
X線以外の漏洩X線を遮蔽可能とする漏洩X線遮蔽機構
を提供する。 【解決手段】 X線Rxを放射するX線源2と、内周面
に前記X線Rxが入射されるガラスからなるX線ガイド
チューブ3a,3bとを有するXGTカートリッジ1a
において、前記X線ガイドチューブ3a,3bの外側に
配置されることにより、X線ガイドチューブ3a,3b
の側面を透過したX線を遮蔽可能とする金属製の保護管
5a,5bを設けた。
Description
微鏡のX線カートリッジにおける漏洩X線遮蔽機構に関
するものである。
いたX線分析顕微鏡の一例である蛍光X線分析器の基本
的な構成を示している。図3において、2はX線源であ
り、フィラメント2aとターゲット2bを有しており、
フィラメント2aから出射した電子流がターゲット2b
に衝突する点がX線発生点Pである。
線Rxを細く絞って試料Sに照射するためのガラスから
なるX線ガイドチューブであって、例えば、その内径が
10μmであるものと、内径が100μmであるものの
2本が用意されている。これらのX線ガイドチューブ3
a,3bはマウント台4によって保持されており、この
マウント台4がX線源2に対して図示左右に摺動するこ
とにより、X線ガイドチューブ3a,3bのうち何れか
一方が選択されて、X線Rxを適宜の大きさに絞った状
態で試料Sに照射するように構成している。
ブ3a,3bの入射端がX線発生点Pにより近づくこと
が出来るように、凹字状に入り組んだX線ガイドチュー
ブの挿入部2cを有しており、より強力なX線Rxを照
射可能としている。そして、X線透過窓2dを除いて他
の部分に照射されたX線Rxを遮断することにより、X
線ガイドチューブ3a,3bの何れか一方の内部だけに
X線Rxを照射可能としている。なお、X線ガイドチュ
ーブ3aまたは3bの内周部をはみ出して照射されてし
まったX線RxはX線ガイドチューブ3aまたは3bを
構成するガラスによって吸収される。
ージ11に載せられており、コンピュータ12がステー
ジ制御回路11aを介して、その位置を制御可能として
いる。また、試料Sから発生する各種の蛍光X線Rfを
検出器13と、検出したX線Rfを例えば蛍光X線スペ
クトルとしてコンピュータ12に出力する処理回路14
とを有している。すなわち、ステージ11のX−Y軸制
御をコンピュータ12で行なって、蛍光X線分析による
元素分布のマッピング像を復像可能に構成している。
イドチューブ3a, 3bを用いてX線Rxを遮断するた
めには、X線ガイドチューブ3a,3bの長さ全てを用
いる必要があった。そして、上記構成のX線カートリッ
ジ10では、X線Rxの入射端側にX線透過窓2dを形
成しその他の部分のX線を遮断しているだけであるの
で、比較的大きな発散角αをもって照射されるX線Rx
は、X線ガイドチューブ3a,3bを通り抜けて試料S
に照射されてしまう可能性があった。すなわち、漏れた
X線Rx’によって生じた蛍光X線Rf’がノイズとな
って現れる可能性があった。
に、拡大断面図に示すように、各X線ガイドチューブ3
a,3bとマウント台4による遮蔽部分の間にできた空
間にはんだクリームHのようなものを塗布し、加熱して
はんだ付けすることで、X線ガイドチューブ3a,3b
を突き抜けたX線Rx’が試料Sに照射されないように
できる。ところが、はんだクリームHの塗布作業などに
手間がかかり、X線カートリッジ10の作成にかかるコ
ストが増大するという問題点も生じていた。
ることも考えられるが、X線ガイドチューブ3a,3b
は試料Sに対して近づけることが、その焦点をぼかさな
いために重要であり、X線ガイドチューブ3a,3bと
試料Sとの間に遮蔽板を設けることは、試料Sとの距離
を遠くする原因となるので望ましくなかった。さらに、
X線Rxの出射端側に設けられた遮蔽板によって、目視
やモニタによる試料Sの観察視野をさえぎる可能性もあ
った。
ものであり、その目的とするところは、X線ガイドチュ
ーブによって集光されたX線以外の漏洩X線を遮蔽可能
とする漏洩X線遮蔽機構を提供することにある。
に、第1発明の漏洩X線遮蔽機構は、X線を放射するX
線源と、内周面に前記X線が入射されるガラスからなる
X線ガイドチューブとを有するX線カートリッジにおい
て、前記X線ガイドチューブの外側に配置されることに
より、X線ガイドチューブの側面を透過したX線を遮蔽
可能とする金属製の保護管を設けたことを特徴としてい
る。
内周面によって反射してこれが適宜の照射面積を有する
ように絞り込むことが可能になると共に、X線ガイドチ
ューブの側面を透過するX線を遮断できるので、X線の
照射領域を確実に限定することができる。すなわち、こ
の漏洩X線遮蔽機構を用いることにより、漏洩X線によ
る影響を除去して高精度の分析を行うことができる。
射するX線源と、内周面に前記X線が入射されるガラス
からなるX線ガイドチューブとを有するX線カートリッ
ジにおいて、前記X線ガイドチューブ内へのX線の入射
窓を有してこのX線ガイドチューブの入射端側に配置さ
れる金属製のX線遮蔽板と、前記X線源から所定の距離
よりも入射端側からX線の出射端側へ所定長さを有して
X線ガイドチューブの外側に配置されることにより、前
記入射窓を通過してX線ガイドチューブの側面を透過し
たX線を遮蔽可能とする金属製の保護管とを設けたこと
を特徴としている。
ば、X線ガイドチューブを通過したX線のみを試料に照
射することができ、それだけX線の照射面積を確実に小
さくすることができる。すなわち、漏洩X線による測定
誤差を防ぐことができる。
線源のX線発生点からX線遮蔽板までの距離x1 と、X
線発生点から前記保護管の入射端までの距離x2 と、こ
の保護管の内径r2 が、r1 /x1 <r2 /x2 の関係
にある場合には、最低限の大きさのX線遮蔽を行うだけ
で、確実に漏洩X線を遮断できるので、それだけ、製造
コストを引き下げることができる。
複数本有しており、これらのX線ガイドチューブを保持
すると共に、X線ガイドチューブを切り換えて使用可能
とするマウント台を有する場合には、例えばX線ガイド
チューブの太さを変えることにより照射するX線の強度
や細さを変更する事が可能となる。
側に位置する金属製のX線遮蔽管を保持すると共に、こ
のX線遮蔽管によってX線ガイドチューブの入射端側に
位置する前記X線遮蔽板を保持する場合には、前記X線
遮蔽板をX線ガイドチューブに対して決まった位置に確
実に保持できる。
1を用いたX線分析顕微鏡の一例である蛍光X線分析器
の要部を示している。なお、以下の説明において、図3
と同じ符号を付した部材は同一または同等の部材である
ので、その詳細な説明を省略する。
(以下、XGTカートリッジという)、2はこのXGT
カートリッジ1aにX線Rxを照射するX線源である。
そして、XGTカートリッジ1aは前記X線ガイドチュ
ーブ3と、そのマウント台4と、X線ガイドチューブ3
の保護管5と、X線遮蔽板6とを有している。
って試料Sに照射するための中空ガラス管であり、本例
の場合、その内径がそれぞれ10μm,100μmの2
種類のX線ガイドチューブ3a,3bを有している。す
なわち、内径10μmのX線ガイドチューブ3aはより
細い領域にX線Rxを集光して照射することにより、よ
り高い分解能で分析を行うことができる。一方、内径1
00μmのX線ガイドチューブ3bを用いることで、よ
り強力なX線Rxを照射することができ、より早く測定
を行うことができる。そして、本例においてはX線ガイ
ドチューブ3a,3bを切り換えられるようにしてい
る。
bを切り換えて用いるための機構の一例であり、X線ガ
イドチューブ3a,3bを保持するマウント台である。
このマウント台4は前記X線ガイドチューブ3a,3b
を両矢印Aに示すように摺動させることで、選択的に切
り換えて使用可能とする。
を覆うステンレス製の保護管であり、X線ガイドチュー
ブ3a,3bのそれぞれを各保護管5a,5bが保護す
る。また、この保護管5はX線ガイドチューブ3a,3
bを斜め方向に貫通するX線が試料Sに当たらないよう
にX線の透過を防止できる重さを有する材料で形成され
ており、例えばステンレスなどの金属からなる。
ント台4に取付けられるものである。なお、この保護管
5はそれによって試料Sをモニタする時の観察視野をさ
えぎることがない程度にその長さが調整されており、そ
の下端部(出射端側)をX線ガイドチューブ3a,3b
の出射端より手前側に控えさせている。
aを連設した例えば真鍮などの金属からなるX線遮蔽管
4bを取り付けており、このX線遮蔽管4bの長さはX
線源2内の挿入部2cの深さによって定められる。そし
て、このX線遮蔽管4bの上面(入射端側)に各X線ガ
イドチューブ3a,3bにそれぞれ対するX線の透過窓
6a,6bを有するX線遮蔽板6を有している。
上端部(入射端部)をX線源2の挿入部2c内に挿入す
ることにより、X線源2からのX線RxをX線ガイドチ
ューブ3aまたは3b内に入射させることができる。そ
して、X線ガイドチューブ3aまたは3b内に入射させ
られたX線Rxのうち、X線ガイドチューブ3aまたは
3bの中空部を通過したX線Rxのみを試料Sに照射
し、それ以外のX線Rxは遮蔽する。
係を説明する図である。図2に示すように、本例の場
合、前述のようにXGTカートリッジ1aをX線源2の
挿入部2c内に挿入させた状態で、前記X線遮蔽板6が
X線発生点Pから距離x1 となる所に位置し、前記保護
管5の上端部がX線発生点Pから距離x2 となる所に位
置する。
の大きさがr2 、X線発生点Pの大きさがr0 、X線ガ
イドチューブ3a,3bの中心と保護管5a,5bの中
心との偏差がdであるときに、保護管5a,5bによっ
て漏洩X線を確実に遮断するためには、前記透過窓6
a,6bの内径の大きさr1 は、以下の不等式(1)で
表す関係を満たしておく必要がある。
とすれば、前記式(1)は以下の式(2)に示すように
簡略化することができる。つまり、この不等式(2)を
満足する程度の大きさr1 の透過窓6a,6bを形成す
ればよいことが分かる。
2から出射したX線Rxが広がり角を持って発散するも
のであっても、XGTカートリッジ1aによって、X線
Rxビームの微細化とX線Rx遮蔽の2つの機能を確実
に持たせることができる。なお、図2にはX線ガイドチ
ューブ3aを選択した場合における例を開示している
が、X線ガイドチューブ3bを選択した場合においても
全く同様である。
ューブ3a,3bを切り換えて径の異なるX線Rxを試
料Sに照射可能とするものについて説明したが、本発明
はこれに限られるものではない。すなわち、1本のX線
ガイドチューブ3を固定的に設けてもよい。この場合、
X線ガイドチューブ3を摺動させるマウント台4を設け
る必要がなくなる。
保護管5は、前述の式(1),式(2)で求められる位
置から出射端側に設けられるものに限られるものではな
く、X線ガイドチューブ3の入射端から出射端の少し手
前までの、ほぼ全長を保護するものであってもよい。ま
た、保護管5をマウント台4ではなくX線源2に固定的
に設けるなど、様々な変形が考えられる。
蔽機構によれば、X線をX線ガイドチューブによって絞
り込むことができると共に、X線ガイドチューブの側面
から漏れるX線を遮断できる。すなわち、X線カートリ
ッジにX線Rxビームの微細化とX線Rx遮蔽の2つの
機能を確実に持たせることができる。
と、X線源のX線発生点からX線遮蔽板までの距離x1
と、X線発生点から前記保護管の入射端までの距離x2
と、この保護管の内径r2 が、r1 /x1 <r2 /x2
の関係にある場合には、最低限の大きさのX線遮蔽を行
うだけで、確実に漏洩X線を遮断できるので、それだ
け、製造コストを引き下げることができる。
部断面図である。
する図である。
鏡の例を示す図である。
X線源、3(3a,3b)…X線ガイドチューブ、4…
マウント台、4b…X線遮蔽管、5(5a,5b)…保
護管、6…X線遮蔽板、6a,6b…入射窓、P…X線
発生点、Rx…X線。
Claims (5)
- 【請求項1】 X線を放射するX線源と、内周面に前記
X線が入射されるガラスからなるX線ガイドチューブと
を有するX線カートリッジにおいて、前記X線ガイドチ
ューブの外側に配置されることにより、X線ガイドチュ
ーブの側面を透過したX線を遮蔽可能とする金属製の保
護管を設けたことを特徴とする漏洩X線遮蔽機構。 - 【請求項2】 X線を放射するX線源と、内周面に前記
X線が入射されるガラスからなるX線ガイドチューブと
を有するX線カートリッジにおいて、前記X線ガイドチ
ューブ内へのX線の入射窓を有してこのX線ガイドチュ
ーブの入射端側に配置される金属製のX線遮蔽板と、前
記X線源から所定の距離よりも入射端側からX線の出射
端側へ所定長さを有してX線ガイドチューブの外側に配
置されることにより、前記入射窓を通過してX線ガイド
チューブの側面を透過したX線を遮蔽可能とする金属製
の保護管とを設けたことを特徴とする漏洩X線遮蔽機
構。 - 【請求項3】 前記X線遮蔽板の入射窓の直径r1 と、
X線源のX線発生点からX線遮蔽板までの距離x1 と、
X線発生点から前記保護管の入射端までの距離x2 と、
この保護管の内径r2 が、r1 /x1 <r2 /x2 の関
係にある請求項2に記載の漏洩X線遮蔽機構。 - 【請求項4】 X線カートリッジがX線ガイドチューブ
を複数本有しており、これらのX線ガイドチューブを保
持すると共に、X線ガイドチューブを切り換えて使用可
能とするマウント台を有する請求項2または3に記載の
漏洩X線遮蔽機構。 - 【請求項5】 前記マウント台がX線ガイドチューブの
外側に位置する金属製のX線遮蔽管を保持すると共に、
このX線遮蔽管によってX線ガイドチューブの入射端側
に位置する前記X線遮蔽板を保持する請求項4に記載の
漏洩X線遮蔽機構。
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