JP2002093594A - X-ray tube and x-ray analyzer - Google Patents

X-ray tube and x-ray analyzer

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JP2002093594A
JP2002093594A JP2000281521A JP2000281521A JP2002093594A JP 2002093594 A JP2002093594 A JP 2002093594A JP 2000281521 A JP2000281521 A JP 2000281521A JP 2000281521 A JP2000281521 A JP 2000281521A JP 2002093594 A JP2002093594 A JP 2002093594A
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ray
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray tube capable of irradiating a sample with X-rays suitable for X-ray analyses of both fluorescence and diffraction, and an X-ray analyzer. SOLUTION: For the vertical X-ray tube 10, electrons 45 are emitted on a target 44 to which positive voltage is applied from an earthed filament 48, thereby generating continuous X-rays and specific X-rays from the target 44. The X-ray tube is equipped with a beryllium-made windows 41, 42, which permit transmitting both X-rays, at the tips of a tube bulb. The windows are composed of the first window 41 which permits discharging both X-rays from the target 44 in a normal direction of the surface of the target 44 and the second window 42 which permits transmitting both X-rays from the target 44 in a direction near to a tangential direction of the surface of the target 44.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X線回折分析およ
び蛍光X線分析の双方を1台の装置で可能としたX線管
およびX線分析装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray tube and an X-ray analysis apparatus capable of performing both X-ray diffraction analysis and X-ray fluorescence analysis with one apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線回折法では、試料でブラッグ反射さ
れた回折X線に基づいて試料の構造分析を行うことがで
き、たとえば、化合物の種類や構造を知ることができ
る。一方、蛍光X線分析では、一次X線を試料に向って
出射し、該試料からの蛍光X線に基づいて試料を構成す
る組成の元素分析を行う。
2. Description of the Related Art In an X-ray diffraction method, a structure of a sample can be analyzed based on diffracted X-rays reflected by the sample, and for example, the type and structure of a compound can be known. On the other hand, in the fluorescent X-ray analysis, primary X-rays are emitted toward a sample, and elemental analysis of the composition constituting the sample is performed based on the fluorescent X-rays from the sample.

【0003】一般に、これらの2つの分析法は、別々の
装置で行うが、特表平11-502025 号には、1台の装置で
2つの分析を可能とする技術が開示されている。この従
来例は、単一のX線管で2つの分析法を行えるようにし
て、高価なX線管の数を減らすことで、コストダウンを
図っている。
[0003] In general, these two analytical methods are performed by separate apparatuses, and Japanese Patent Publication No. Hei 11-502025 discloses a technique that enables two analyzes with one apparatus. In this conventional example, two analysis methods can be performed with a single X-ray tube, and the number of expensive X-ray tubes is reduced to reduce costs.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では、X線管から1つの方向に一次X線を取り出して試
料に照射しているので、蛍光および回折の各々の分析に
適したX線を試料に照射することができない。
However, in the above prior art, since primary X-rays are taken out of the X-ray tube in one direction and irradiated to the sample, X-rays suitable for each of fluorescence and diffraction analysis are obtained. Cannot be irradiated on the sample.

【0005】[0005]

【発明の概要】したがって、本発明の目的は、蛍光およ
び回折の各々のX線分析に適したX線を試料に照射する
ことができるX線管およびX線分析装置を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an X-ray tube and an X-ray analyzer capable of irradiating a sample with X-rays suitable for each of X-ray analysis of fluorescence and diffraction.

【0006】前記目的を達成するために、本発明のX線
管は、接地したフィラメントから正の電圧を印加したタ
ーゲットに電子を衝突させ該ターゲットから連続X線お
よび特性X線(以下、一次X線という)を生成すると共
に、管球の先端に前記一次X線が出射されるのを許容す
るベリリウム製の窓を設けた縦型のX線管であって、前
記一次X線がターゲットから該ターゲットの表面の法線
方向に沿って出射するのを許容する第1窓部と、前記一
次X線がターゲットから該ターゲットの表面の接線方向
に近い方向に沿って出射するのを許容する第2窓部とを
備えている。
In order to achieve the above object, an X-ray tube according to the present invention uses a grounded filament to impinge electrons on a target to which a positive voltage is applied, thereby causing continuous X-rays and characteristic X-rays (hereinafter referred to as primary X-rays) from the target. A vertical X-ray tube provided with a beryllium window that allows emission of the primary X-rays at the tip of a tube, wherein the primary X-rays are emitted from a target. A first window allowing emission along a normal direction of the surface of the target, and a second window allowing emission of the primary X-rays from the target in a direction close to a tangential direction of the surface of the target. A window is provided.

【0007】本発明において、「接線方向に近い方向」
とは、たとえば、ターゲットの表面に対して2°〜8°
程度の浅い角度をいう。
In the present invention, "direction close to tangential direction"
Is, for example, 2 ° to 8 ° with respect to the surface of the target.
A shallow angle.

【0008】本X線管によれば、第1窓部から取り出し
たX線は、ターゲットの表面の法線方向に沿って出射さ
れるので、一次X線の出力が小さくても、これを集光さ
せることにより、蛍光X線の強度を大きくすることがで
きる。一方、第2窓部から取り出したX線は、ターゲッ
トの表面の接線方向に近い方向に沿って出射されるの
で、X線回折分析に適したラインフォーカスのX線が得
られる。また、単色化したX線を試料に入射させること
で、X線回折分析の精度を高めることができる。
According to the present X-ray tube, the X-rays taken out of the first window are emitted along the normal direction of the surface of the target, so that even if the output of the primary X-rays is small, they are collected. By illuminating, the intensity of fluorescent X-rays can be increased. On the other hand, the X-rays taken out from the second window are emitted in a direction close to the tangential direction of the surface of the target, so that X-rays having a line focus suitable for X-ray diffraction analysis can be obtained. In addition, by making monochromatic X-rays incident on the sample, the accuracy of X-ray diffraction analysis can be improved.

【0009】更に、本発明は、正の電圧を印加したター
ゲットを有する縦型のX線管を用いているので、ターゲ
ットから散乱電子が飛び散るのを防止できる。したがっ
て、ベリリウムの窓材を薄くでき、そのため、エネルギ
の低いスペクトルが前記窓材を透過するので、軽元素の
蛍光X線分析や、格子面間隔の大きい試料のX線回折分
析を行うことが可能となる。
Further, in the present invention, since a vertical X-ray tube having a target to which a positive voltage is applied is used, scattering of scattered electrons from the target can be prevented. Therefore, the beryllium window material can be made thinner, so that low-energy spectra pass through the window material, so that X-ray fluorescence analysis of light elements and X-ray diffraction analysis of a sample having a large lattice spacing can be performed. Becomes

【0010】更に、本発明においては、ターゲットの表
面に対し斜め方向に向って出射するのを許容する第3窓
部をX線管に設けてもよい。ここで、「斜め方向」と
は、ターゲットの表面に対して20°〜70°程度の角度を
いうが、好ましくは、ターゲットの表面に対して30°〜
60°程度の角度でX線を取り出す。
Further, in the present invention, the X-ray tube may be provided with a third window which allows the light to be emitted obliquely to the surface of the target. Here, the “diagonal direction” refers to an angle of about 20 ° to 70 ° with respect to the surface of the target, but preferably 30 ° to
X-rays are extracted at an angle of about 60 °.

【0011】かかる斜め方向から取り出したX線は、試
料までの光路が長く、かつ、試料に対して屈曲した光路
となるから、光路に分光素子を挿入することで、法線方
向に出射したX線とはエネルギの異なる励起X線を得る
ことができる。
Since the X-rays taken from the oblique direction have a long optical path to the sample and a bent optical path with respect to the sample, the X-rays emitted in the normal direction are inserted by inserting a spectral element into the optical path. An excited X-ray having energy different from that of the X-ray can be obtained.

【0012】本発明において、窓材の厚さを薄くするに
は各窓部を各々個別に分離して形成するのが好ましい。
しかし、本発明においては、各窓部を連ねて形成しても
よい。
In the present invention, in order to reduce the thickness of the window material, it is preferable to form each window separately and individually.
However, in the present invention, each window may be formed continuously.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
したがって説明する。図1および図2は第1実施形態を
示す。X線分析装置は可搬型で、図1の測定装置1と、
図示しない計測制御器およびパソコン(演算装置)など
を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment. The X-ray analyzer is portable, and the measuring device 1 of FIG.
It includes a measurement controller (not shown) and a personal computer (arithmetic unit).

【0014】前記測定装置1は1つのX線管40と、第
1および第2光学系10,20と、第1および第2X線
検出器1D,2Dとを備えている。
The measuring apparatus 1 includes one X-ray tube 40, first and second optical systems 10, 20, and first and second X-ray detectors 1D, 2D.

【0015】前記第1光学系10および第1X線検出器
1Dは、蛍光X線分析を行うためのものである。一方、
前記第2光学系20および第2X線検出器2Dは、X線
回折分析を行うためのものである。なお、X線検出器1
D,2Dとしては、電子冷却型のシリコンドリフトディ
テクタを用いるのが好ましい。
The first optical system 10 and the first X-ray detector 1D are for performing X-ray fluorescence analysis. on the other hand,
The second optical system 20 and the second X-ray detector 2D are for performing X-ray diffraction analysis. The X-ray detector 1
As D and 2D, it is preferable to use an electronically cooled silicon drift detector.

【0016】前記X線管40には、管球の先端にケース
49が設けられている。前記ケース49の内面は、ター
ゲット44と同じ材質により被膜されている。前記ケー
ス49には、第1および第2の窓部41,42が設けら
れている。前記第1の窓部41は、ターゲット44から
発生した一次X線のうち、ターゲットの表面の法線方向
に向って出射された一次X線11が出射されるのを許容
する。一方、前記第2の窓部42は、ターゲット44か
ら発生した一次X線のうち、ターゲット44の表面の接
続方向に近い(たとえば、角度Δ=6°)方向に向って
出射された一次X線21が出射されるのを許容する。
The X-ray tube 40 has a case 49 at the tip of the tube. The inner surface of the case 49 is coated with the same material as the target 44. The case 49 is provided with first and second windows 41 and 42. The first window portion 41 allows the primary X-rays 11 emitted in the normal direction of the surface of the target among the primary X-rays generated from the target 44 to be emitted. On the other hand, among the primary X-rays generated from the target 44, the second window 42 emits a primary X-ray emitted in a direction close to the connection direction of the surface of the target 44 (for example, an angle Δ = 6 °). 21 is emitted.

【0017】前記ターゲット44は、図2(a)に示す
ように、細長い短冊状(3mm×0.5mm)であり、ターゲッ
ト44の長手方向Lに略直交する方向に第2の窓部42
を設けて、X線回折分析に適したラインフォーカスを形
成できるようにしている。
As shown in FIG. 2A, the target 44 has an elongated rectangular shape (3 mm × 0.5 mm), and the second window 42 extends in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction L of the target 44.
Is provided so that a line focus suitable for X-ray diffraction analysis can be formed.

【0018】図2(b)に示すように、X線管40は縦
型(エンドウィンドウ型)で空冷式のX線管であり、フ
ィラメント48が接地電圧で、一方、ターゲット44に
正の電圧が印加されている。そのため、ターゲット44
に衝突した電子45により散乱電子が発生しにくいの
で、各窓部41,42の窓材であるベリリウム膜の熱に
よる劣化が生じにくいから、窓材を75μmまで薄くする
ことができる。なお、X線管40の管電圧は適宣の値に
設定できるようになっている。
As shown in FIG. 2B, the X-ray tube 40 is a vertical (end window type) air-cooled X-ray tube, and the filament 48 has a ground voltage, while the target 44 has a positive voltage. Is applied. Therefore, the target 44
Since scattered electrons are less likely to be generated by the electrons 45 colliding with the substrate, the beryllium film, which is the window material of each of the windows 41 and 42, is less likely to be degraded by heat, so that the window material can be thinned to 75 μm. The tube voltage of the X-ray tube 40 can be set to an appropriate value.

【0019】前記第1光学系10は、第1の窓部41か
らの一次X線11を集光させて第1試料台50上の試料
100に照射するもので、分光素子12,全反射コリメ
ータ13および遮光板(遮光部材)14を備えてなる。
The first optical system 10 condenses the primary X-rays 11 from the first window portion 41 and irradiates the primary X-rays 11 on the sample 100 on the first sample stage 50. 13 and a light shielding plate (light shielding member) 14.

【0020】前記分光素子12は、分光結晶または多層
膜人工格子からなり、その内周面で一次X線11を分光
して回折X線111を反射する。すなわち、分光素子1
2に所定の入射角で入射した一次X線11のみをブラッ
グ反射して単色化された固有X線111を試料100に
照射する。前記分光素子12は、内周面が樽形に形成さ
れており、一次X線11をブラッグ反射させる。
The spectral element 12 is composed of a spectral crystal or a multilayer artificial lattice. The inner peripheral surface of the spectral element 12 separates the primary X-rays 11 and reflects the diffracted X-rays 111. That is, the spectral element 1
The sample 100 is irradiated with monochromatic intrinsic X-rays 111 that are Bragg-reflected only the primary X-rays 11 incident on the sample 100 at a predetermined incident angle. The spectroscopic element 12 has an inner peripheral surface formed in a barrel shape and reflects the primary X-rays 11 by Bragg reflection.

【0021】全反射コリメータ13は、分光素子12の
内側に前記分光素子12と略同軸上に配設され、内表面
でX線を全反射して集光する。この全反射コリメータ1
3は、細い円筒の内表面で形成するのが好ましいが、複
数枚の平板を平行に配置したソーラスリットを採用して
もよい。
The total reflection collimator 13 is disposed substantially coaxially with the spectroscopic element 12 inside the spectroscopic element 12, and totally reflects and condenses X-rays on the inner surface. This total reflection collimator 1
3 is preferably formed on the inner surface of a thin cylinder, but a solar slit in which a plurality of flat plates are arranged in parallel may be employed.

【0022】前記遮光板14は、全反射コリメータ13
から出射される一次X線112を制限(遮断)するもの
で、前記分光素子12と試料100との間の一次X線1
1の経路に挿入・退避自在に設けられている。該遮光板
14には、分光素子12で分光された固有X線111の
通過を許容する通過孔16が設けてある。
The light shielding plate 14 is provided with a total reflection collimator 13.
The primary X-ray 112 between the spectroscopic element 12 and the sample 100 is restricted (blocked) by the primary X-ray 112 emitted from the
One path is provided so as to be freely inserted and retracted. The light-shielding plate 14 is provided with a passage hole 16 that allows passage of the specific X-rays 111 separated by the light-splitting element 12.

【0023】図1の前記第2光学系20は、第2の窓部
42からの一次X線21を分光すると共に平行ビームに
してこの単色化された平行ビーム211を第2試料台2
4上の試料200に照射するものである。かかる第2光
学系20の要素としては、たとえば、放物面を有しX線
管40から遠ざかるに従い格子面間隔の周期が反射面に
沿って大きくなる人工多層膜格子を用いることができる
(たとえば、特開平6−82398号)。このように、
単色化された平行ビーム211を試料200に照射する
ことで、バッググラウンドを除去できるから、回折分析
の精度が高くなる。
The second optical system 20 shown in FIG. 1 separates the primary X-rays 21 from the second window 42 into parallel beams and converts the monochromatic parallel beams 211 to the second sample stage 2.
4 irradiates the sample 200 above. As an element of the second optical system 20, for example, an artificial multilayer grating having a parabolic surface and having a period of the grating plane interval increasing along the reflecting surface as the distance from the X-ray tube 40 increases (eg, for example) can be used. And JP-A-6-82398). in this way,
By irradiating the sample 200 with the monochromatic parallel beam 211, the background can be removed, so that the accuracy of the diffraction analysis is improved.

【0024】前記試料200から出射される回折X線2
12は、ソーラスリット22を通過して第2X線検出器
2Dに入射する。前記試料200を載せる第2試料台2
4とソーラスリット22および第2X線検出器2Dは、
これらを1:2の角速比で回転させる回転機構23に取
り付けられている。
Diffracted X-rays 2 emitted from the sample 200
Numeral 12 passes through the solar slit 22 and enters the second X-ray detector 2D. The second sample stage 2 on which the sample 200 is placed
4, the solar slit 22 and the second X-ray detector 2D
They are attached to a rotation mechanism 23 that rotates them at an angular speed ratio of 1: 2.

【0025】つぎに蛍光X線分析を行う方法について説
明する。まず、試料100中の重元素を分析する場合に
は、図2の一次X線11の経路に遮光板14を挿入する
と共に、X線管40の管電圧を50kVに設定して、ター
ゲット44からのエネルギの高いKα線を固有X線とし
て用いる。この場合、全反射コリメータ13を通過した
一次X線112は、遮光板14により遮光され、一方、
分光素子12で単色化された一次X線(固有X線)11
1は通過孔16を通って試料100に入射し、試料10
0からの蛍光X線19をX線検出器1Dで検出する。こ
のように、高いエネルギの単色光で試料100を励起す
るから、重元素を精度良く分析することができる。
Next, a method of performing X-ray fluorescence analysis will be described. First, when analyzing heavy elements in the sample 100, the light-shielding plate 14 is inserted into the path of the primary X-ray 11 in FIG. 2 and the tube voltage of the X-ray tube 40 is set to 50 kV. Is used as the intrinsic X-ray. In this case, the primary X-ray 112 that has passed through the total reflection collimator 13 is shielded from light by the light shielding plate 14,
Primary X-ray (unique X-ray) 11 monochromatized by the spectral element 12
1 enters the sample 100 through the passage hole 16 and the sample 10
The fluorescent X-rays 19 from 0 are detected by the X-ray detector 1D. As described above, since the sample 100 is excited by the monochromatic light of high energy, heavy elements can be analyzed with high accuracy.

【0026】一方、試料100中の軽元素を分析する場
合には、一次X線11の経路から遮光板14を退避させ
ると共に、X線管40の管電圧を20kV以下に設定し
て、ターゲット44からのエネルギの低いL系列のX線
を励起源として用いる。この場合、分光素子12で分光
された固有X線111と、全反射コリメータ13を通過
した一次X線112とが試料100に入射し、試料10
0からの蛍光X線19をX線検出器1Dで検出する。こ
の場合、エネルギの低いL線成分のみがX線管40から
放射され、一次X線の強度も小さくなる。このため、低
エネルギ成分のL線のみで試料100を励起するから、
軽元素の分析が可能となる。
On the other hand, when light elements in the sample 100 are to be analyzed, the light shielding plate 14 is retracted from the path of the primary X-rays 11 and the tube voltage of the X-ray tube 40 is set to 20 kV or less. L-series X-rays with low energy are used as an excitation source. In this case, the specific X-rays 111 separated by the spectroscopic element 12 and the primary X-rays 112 that have passed through the total reflection collimator 13 enter the sample 100, and
The fluorescent X-rays 19 from 0 are detected by the X-ray detector 1D. In this case, only the low-energy L-ray component is emitted from the X-ray tube 40, and the intensity of the primary X-ray also decreases. For this reason, since the sample 100 is excited only by the L line of the low energy component,
Analysis of light elements becomes possible.

【0027】つぎに、試料の構造をX線回折法により分
析する場合について説明する。X線回折法により試料2
00を分析する場合は、X線管40から一次X線21を
出射し単色化した平行ビーム211を試料200に照射
しながら、回転機構23により、第2試料台24と第2
X線検出器2Dとを回転させて、第2X線検出器2Dに
よりX線の強度を測定する。第2X線検出器2Dに入射
する回折X線212の強度と、下記(1) 式(ブラッグの
式)により、角度θから試料200の構造を知ることが
できる。 2dsin θ=nλ …(1) 但し、 d:結晶の面間隔 θ:入射角,回折角 λ:X線の波長 n:反射の次数
Next, the case where the structure of the sample is analyzed by the X-ray diffraction method will be described. Sample 2 by X-ray diffraction
When analyzing the sample 200, the primary mechanism 21 emits primary X-rays 21 from the X-ray tube 40 and irradiates the sample 200 with the monochromatic parallel beam 211.
The X-ray detector 2D is rotated, and the X-ray intensity is measured by the second X-ray detector 2D. From the angle θ, the structure of the sample 200 can be known from the intensity of the diffracted X-ray 212 incident on the second X-ray detector 2D and the following expression (1) (Bragg's expression). 2d sin θ = nλ (1) where d: spacing between crystals θ: incidence angle, diffraction angle λ: wavelength of X-ray n: order of reflection

【0028】図3は第2実施形態を示す。X線分析装置
は第1および第2光学系10,20に加えて、蛍光X線
分析のための第3光学系30を有する。また、X線管4
0は、第1および第2窓部41,42に加えて、第3窓
部43を有する。
FIG. 3 shows a second embodiment. The X-ray analyzer has a third optical system 30 for X-ray fluorescence analysis in addition to the first and second optical systems 10 and 20. X-ray tube 4
0 has a third window 43 in addition to the first and second windows 41 and 42.

【0029】前記第1光学系10は、楕円面状の反射面
を持つ第1キャピラリ12Aと、遮光板14Aとを備え
ている。前記第1キャピラリ12Aは前記第1の窓部4
1から出射された一次X線11を前記反射面で第1試料
台50上の試料100の表面に集光させて照射する。前
記遮光板14Aは前記第1光学系10の光路に進入・退
避自在に設けられている。なお、遮光板14AはX線管
40と第1キャピラリ12Aとの間に設けてもよいし、
第1キャピラリ12Aと試料100との間に設けてもよ
い。
The first optical system 10 includes a first capillary 12A having an elliptical reflecting surface and a light shielding plate 14A. The first capillary 12A is connected to the first window 4
The primary X-rays 11 emitted from 1 are condensed and irradiated on the surface of the sample 100 on the first sample stage 50 on the reflection surface. The light shielding plate 14A is provided so as to be able to enter and retract in the optical path of the first optical system 10. The light shielding plate 14A may be provided between the X-ray tube 40 and the first capillary 12A,
It may be provided between the first capillary 12A and the sample 100.

【0030】前記X線管40の第3窓部43は、ターゲ
ット44の表面に対し、斜め方向に向って出射された一
次X線31が出射されるのを許容する。該一次X線31
は、以下のように、前記第3光学系30によって単色化
されると共に前記第1試料台50上の試料100の表面
に集光されて照射される。
The third window 43 of the X-ray tube 40 allows the primary X-ray 31 emitted obliquely to the surface of the target 44 to be emitted. The primary X-ray 31
Is monochromatized by the third optical system 30 and is condensed and irradiated onto the surface of the sample 100 on the first sample stage 50 as described below.

【0031】前記第3光学系30は、前記X線管40の
第3窓部43から出射された一次X線31を平行ビーム
32にする第2キャピラリ30aと、前記平行ビーム3
2を単色化する分光結晶30cと、分光結晶30cから
の単色化された平行ビーム33を集光させて励起X線3
4を前記試料100に照射する第3キャピラリ30bと
を備えている。前記第2および第3キャピラリ30a,
30bは、それぞれ、多数の中空の細管を集めて形成さ
れた公知のポリキャピラリで形成されている(特許第
3,057,378号参照)。
The third optical system 30 includes a second capillary 30 a for converting the primary X-ray 31 emitted from the third window 43 of the X-ray tube 40 into a parallel beam 32,
A monochromatizing crystal 30c and a monochromatic parallel beam 33 from the monochromatizing crystal 30c to form an excitation X-ray 3
And a third capillary 30b for irradiating the sample 4 with the sample 4. The second and third capillaries 30a,
30b is formed of a known polycapillary formed by collecting a large number of hollow thin tubes (see Japanese Patent No. 3,057,378).

【0032】前記分光結晶30cは別の分光結晶30d
と共に、周知の結晶切換機に取り付けられている。前記
2つの分光結晶30c,30dは格子面間隔が互いに異
なっており、第3光学系30によって試料100に導か
れる励起X線34のエネルギ(波長)を選択できるよう
にしてある。なお、本実施形態では、第3窓部43を設
けたので、図1の第1実施形態よりも試料100に入射
する励起X線の強度が一般に大きくなるというメリット
がある。
The dispersive crystal 30c is different from another dispersive crystal 30d.
At the same time, it is attached to a well-known crystal switching device. The two dispersive crystals 30c and 30d have different lattice plane intervals, so that the energy (wavelength) of the excitation X-ray 34 guided to the sample 100 by the third optical system 30 can be selected. In this embodiment, since the third window 43 is provided, there is an advantage that the intensity of the excited X-rays incident on the sample 100 is generally higher than that of the first embodiment in FIG.

【0033】第2光学系20は、前記第3光学系と同様
に、一対のポリキャピラリ20a,20bと、格子面間
隔が互いに異なる分光結晶20c,20dとを有してお
り、波長の長いX線または短いX線211を選択的に試
料200に入射させることができるようになっている。
したがって、格子面間隔の小さい試料200から大きい
試料200まで、種々の構造の試料の分析を行うことが
できる。
The second optical system 20, like the third optical system, has a pair of polycapillaries 20a, 20b and spectral crystals 20c, 20d having different lattice spacings. A line or a short X-ray 211 can be selectively incident on the sample 200.
Therefore, it is possible to analyze samples having various structures from the sample 200 having a small lattice spacing to the sample 200 having a large lattice spacing.

【0034】その他の構成は、前記第1実施形態と同様
であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、
その詳しい説明を省略する。
The other construction is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference characters.
The detailed description is omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態にかかるX線分析装置を
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an X-ray analyzer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】X線管および第1光学系を示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing an X-ray tube and a first optical system.

【図3】第2実施形態にかかるX線分析装置を示す概略
構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an X-ray analyzer according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:第1光学系 20:第2光学系 30:第3光学系 40:X線管 41:第1の窓部 42:第2の窓部 43:第3窓部 44:ターゲット 48:フィラメント 100:試料 200:試料 1D:第1X線検出器 2D:第2X線検出器 10: First optical system 20: Second optical system 30: Third optical system 40: X-ray tube 41: First window 42: Second window 43: Third window 44: Target 48: Filament 100 : Sample 200: Sample 1D: First X-ray detector 2D: Second X-ray detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G001 AA01 AA09 AA10 AA20 BA04 BA18 BA30 CA01 DA01 DA02 DA06 EA02 EA03 EA09 GA01 GA09 GA13 JA06 JA08 KA01 KA08 NA16 PA12 SA01 SA02 SA05 SA10 SA30 4C092 AA05 BD12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 2G001 AA01 AA09 AA10 AA20 BA04 BA18 BA30 CA01 DA01 DA02 DA06 EA02 EA03 EA09 GA01 GA09 GA13 JA06 JA08 KA01 KA08 NA16 PA12 SA01 SA02 SA05 SA10 SA30 4C092 AA05 BD12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 接地したフィラメントから正の電圧を印
加したターゲットに電子を衝突させ該ターゲットから連
続X線および特性X線を生成すると共に、管球の先端に
前記両X線が出射されるのを許容するベリリウム製の窓
を設けた縦型のX線管であって、 前記両X線がターゲットから該ターゲットの表面の法線
方向に沿って出射するのを許容する第1窓部と、 前記両X線がターゲットから該ターゲットの表面の接線
方向に近い方向に沿って出射するのを許容する第2窓部
とを備えたX線管。
1. A method in which electrons are collided with a target to which a positive voltage is applied from a grounded filament to generate continuous X-rays and characteristic X-rays from the target, and the two X-rays are emitted to the tip of a tube. A vertical X-ray tube provided with a beryllium window that permits the emission of both X-rays from a target in a direction normal to the surface of the target; An X-ray tube comprising: a second window that allows the X-rays to be emitted from the target in a direction close to a tangential direction of the surface of the target.
【請求項2】 請求項1において、 前記両X線がターゲットから該ターゲットの表面に対し
斜め方向に向って出射するのを許容する第3窓部を更に
備えたX線管。
2. The X-ray tube according to claim 1, further comprising a third window that allows the two X-rays to be emitted from the target in an oblique direction to the surface of the target.
【請求項3】 請求項1もしくは2において、 前記各窓部が各々別に形成されているX線管。3. The X-ray tube according to claim 1, wherein the windows are separately formed. 【請求項4】 請求項1のX線管と、 前記第1窓部からのX線を試料に照射させる第1光学系
と、 前記第1光学系によってX線が照射された試料からの蛍
光X線を検出する第1X線検出器と、 前記第2窓部からのX線を試料に照射する第2光学系
と、 前記第2光学系によってX線が照射された試料で回折さ
れた回折X線を検出する第2X線検出器と、 前記第1および第2X線検出器からの出力により所定の
蛍光X線分析および回折X線分析を行う演算装置とを備
えたX線分析装置。
4. The X-ray tube according to claim 1, a first optical system for irradiating the sample with X-rays from the first window, and fluorescence from the sample irradiated with X-rays by the first optical system. A first X-ray detector for detecting X-rays, a second optical system for irradiating the sample with X-rays from the second window, and a diffraction diffracted by the sample irradiated with X-rays by the second optical system An X-ray analyzer, comprising: a second X-ray detector that detects X-rays; and an arithmetic unit that performs predetermined X-ray fluorescence analysis and diffraction X-ray analysis based on outputs from the first and second X-ray detectors.
【請求項5】 請求項1のX線管と、 前記第1窓部からのX線を集光させて試料に照射させる
第1光学系と、 前記第1光学系によってX線が照射された試料からの蛍
光X線を検出する第1X線検出器と、 前記第2窓部からの両X線を分光し、単色化したX線を
試料に照射する第2光学系と、 前記第2光学系によってX線が照射された試料で回折さ
れた回折X線を検出する第2X線検出器と、 前記第1および第2X線検出器からの出力により、それ
ぞれ、所定の蛍光X線分析および回折X線分析を行う演
算器とを備えたX線分析装置。
5. The X-ray tube according to claim 1, a first optical system that collects X-rays from the first window and irradiates the sample with the X-rays, and the first optical system irradiates the X-rays. A first X-ray detector that detects fluorescent X-rays from the sample; a second optical system that splits both X-rays from the second window and irradiates the sample with monochromatic X-rays; A second X-ray detector for detecting diffracted X-rays diffracted by a sample irradiated with X-rays by the system; and a predetermined X-ray fluorescence analysis and diffraction by an output from the first and second X-ray detectors, respectively. An X-ray analyzer comprising: a computing unit for performing X-ray analysis.
【請求項6】 請求項5において、 前記X線管は、前記両X線がターゲットから該ターゲッ
トの表面に対し斜め方向に向って出射するのを許容する
第3窓部を更に備え、 前記第3窓部からの両X線を集光させると共に分光し、
単色化したX線を試料に照射する第3光学系と、 前記第1光学系の光路に進入・退避自在に設けた遮光部
材とを備えているX線分析装置。
6. The X-ray tube according to claim 5, further comprising a third window portion that allows the X-rays to be emitted from the target in a diagonal direction with respect to a surface of the target. Both X-rays from the three windows are collected and split,
An X-ray analysis apparatus comprising: a third optical system that irradiates a sample with monochromatic X-rays; and a light-blocking member that is provided so as to be able to enter and retract in an optical path of the first optical system.
【請求項7】 請求項4,5もしくは6において、 前記ターゲットは細長い方形状のターゲットであり、該
ターゲットの長手方向に略直交する方向に前記第2窓部
を設けて、試料上にライン状に集光させることができる
ようにしたX線分析装置。
7. The target according to claim 4, 5 or 6, wherein the target is an elongated rectangular target, and the second window is provided in a direction substantially orthogonal to a longitudinal direction of the target, and a linear shape is formed on the sample. X-ray analyzer that can focus light on
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016026647A (en) * 2010-08-30 2016-02-18 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Fan-shaped x-ray beam imaging systems employing graded multilayer optic devices
CN111373287A (en) * 2017-12-15 2020-07-03 株式会社堀场制作所 Radiation detector and radiation detection device
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