JP2008096330A - Capillary rotation apparatus, x-ray diffraction apparatus using the same, and raman spectrometry analyzer - Google Patents

Capillary rotation apparatus, x-ray diffraction apparatus using the same, and raman spectrometry analyzer Download PDF

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Noriyuki Imayoshi
憲幸 今吉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capillary rotation apparatus capable of readily reducing the deflections of capillaries. <P>SOLUTION: The capillary rotation apparatus 10 is provided with a first guide member 11, a second guide member 12, a third guide member 13, and a rotation support mechanism 14, sequentially arranged starting from the side of a tip part of a capillary C to the side of its rear end part. The rotation support mechanism operates, in such a way as to support the rear-end part of the capillary and rotate the capillary in the axial direction. Recessed grooves of the first and third guide members are arranged on the same surface side of the capillary, and a recessed groove of the second guide member is arranged on the opposite surface side. When the capillary is rotated in the axial direction, at least by the rotation support mechanism, the clearance between the recessed grooves of the first and second guide members is set substantially at the same clearance as that of the outer diameter of the capillary, and the recessed groove of the third guide member is positioned, in such a way that the capillary is pressed against the side of the recessed groove of the second guide member by the recessed groove of the third guide member. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、X線回折装置やラマン分光分析装置等によって物質を解析する(例えば、化合物の結晶形を解析する)際に該物質を収容するための容器として用いられるキャピラリーの回転装置並びにこれを用いたX線回折装置及びラマン分光分析装置に関し、特に、解析精度の低下をもたらすキャピラリーの回転ぶれを簡便に抑制し得るキャピラリー回転装置並びにこれを用いたX線回折装置及びラマン分光分析装置に関する。   The present invention relates to a capillary rotation device used as a container for containing a substance when the substance is analyzed (for example, analyzing a crystal form of a compound) by an X-ray diffractometer or a Raman spectroscopic analyzer, and the like. More particularly, the present invention relates to a capillary rotation device that can easily suppress rotational shake of the capillary that causes a reduction in analysis accuracy, and an X-ray diffraction device and Raman spectroscopy analysis device using the capillary rotation device.

医薬等の化合物は、複数の結晶形(結晶多形)を有するのが一般的である。そして、各結晶形に応じて、その安定性等が異なったり、特に医薬の場合には治療上の有効性等が異なる場合がある。従って、新規に開発した化合物を評価するにあたっては、各種条件下で該化合物を晶析させ、これにより生成された各結晶形の安定性等をX線回折装置やラマン分光分析装置等の解析装置を用いて評価した上で、有用な結晶形及びこの結晶形を得るための晶析条件を選択、決定している。   Generally, a compound such as a pharmaceutical has a plurality of crystal forms (crystal polymorphs). And depending on each crystal form, its stability and the like may be different, and particularly in the case of a pharmaceutical, its therapeutic effectiveness may be different. Therefore, when evaluating a newly developed compound, the compound is crystallized under various conditions, and the stability of each crystal form generated thereby is analyzed using an analyzer such as an X-ray diffractometer or Raman spectrometer. Is used, and a useful crystal form and crystallization conditions for obtaining this crystal form are selected and determined.

ここで、上記X線回折装置等の解析装置を用いて化合物の結晶形を解析する際、該化合物を収容するための容器として、キャピラリーと称されるガラス製の細長容器(外径0.1〜1.5mmφ程度)が広く用いられている。以下、キャピラリーを用いる解析装置としてX線回折装置を例に挙げ、その構成を具体的に説明する。   Here, when analyzing the crystal form of a compound using an analyzer such as the X-ray diffractometer, an elongated container made of glass (outer diameter 0.1) is used as a container for containing the compound. About 1.5 mmφ) is widely used. Hereinafter, an X-ray diffractometer will be described as an example of an analysis apparatus using a capillary, and its configuration will be specifically described.

図1は、上記キャピラリーを取り付けたX線回折装置の概略構成を模式的に示す正面図である。図1に示すように、X線回折装置100は、X線を出射するX線管球20と、X線管球20から出射したX線を平行化するための光学素子30と、キャピラリーC内に収容された化合物によって回折した回折X線を検出するX線検出器40とを備えている。斯かる構成により、X線管球20から出射し、光学素子30で平行化されたX線は、キャピラリーCの先端部側壁(長さ5〜20mm程度)を介してその内部に収容された化合物に照射され、化合物の結晶形に応じた特有の方向に強く回折することになる。そして、X線検出器40を図1の矢符方向に回転させて順次回折X線の強度を測定することにより、X線検出器40の回転角(2θ)と、各回転角に対応する方向における回折X線の強度との関係(回折パターン)が得られることになる。この回折パターンに基づいて回折X線のピーク位置が検出され、この検出したピーク位置によってキャピラリーCに収容された化合物の結晶形が評価されることになる。   FIG. 1 is a front view schematically showing a schematic configuration of an X-ray diffraction apparatus to which the capillary is attached. As shown in FIG. 1, an X-ray diffraction apparatus 100 includes an X-ray tube 20 that emits X-rays, an optical element 30 that collimates the X-rays emitted from the X-ray tube 20, and a capillary C And an X-ray detector 40 for detecting diffracted X-rays diffracted by the compound contained in With such a configuration, the X-ray emitted from the X-ray tube 20 and collimated by the optical element 30 is contained in the inside of the capillary C through the tip side wall (about 5 to 20 mm in length). Will diffract strongly in a specific direction depending on the crystal form of the compound. Then, by rotating the X-ray detector 40 in the direction of the arrow in FIG. 1 and sequentially measuring the intensity of the diffracted X-rays, the rotation angle (2θ) of the X-ray detector 40 and the direction corresponding to each rotation angle. Thus, a relationship (diffraction pattern) with the intensity of the diffracted X-rays in the graph is obtained. Based on the diffraction pattern, the peak position of the diffracted X-ray is detected, and the crystal form of the compound accommodated in the capillary C is evaluated based on the detected peak position.

ここで、上記X線回折装置100に取り付けられるキャピラリーCは、収容された化合物の結晶の全ての方位について回折X線のピーク位置を検出できるように、キャピラリー回転装置によって軸方向周りに回転可能とされている。   Here, the capillary C attached to the X-ray diffractometer 100 can be rotated around the axial direction by the capillary rotator so that the peak positions of the diffracted X-rays can be detected in all directions of the crystals of the accommodated compound. Has been.

図2は、従来のキャピラリー回転装置の概略構成を模式的に示す側面図である。図2に示すように、従来のキャピラリー回転装置10Aは、キャピラリーCを取り付けると共にその位置や方向を調整するためのゴニオヘッド(ゴニオメータヘッドと称されることもある)101と、回転軸にゴニオヘッド101を取り付けることによりキャピラリーCをゴニオヘッド101ごと軸方向周りに回転させる回転モータ102とを備えている。   FIG. 2 is a side view schematically showing a schematic configuration of a conventional capillary rotating device. As shown in FIG. 2, a conventional capillary rotating apparatus 10A includes a goniometer head (sometimes referred to as a goniometer head) 101 for attaching a capillary C and adjusting its position and direction, and a goniometer head 101 on a rotating shaft. A rotation motor 102 that rotates the capillary C together with the gonio head 101 in the axial direction by being attached is provided.

キャピラリーCは、ロウや粘土等を用いて後端部が金属製のピンPに固定され、このピンPをゴニオヘッド101にネジ止めすることにより、ゴニオヘッド101に取り付けられる。ゴニオヘッド101は、例えば、互いに直交する3軸方向の平行移動機構と、互いに直交する2軸方向の傾動機構(スイベル機構)とを具備しており、これらの機構により、取り付けたキャピラリーCの位置や方向を調整可能とされている。   The capillary C is attached to the gonio head 101 by fixing the rear end portion thereof to a metal pin P using wax, clay or the like, and screwing the pin P to the gonio head 101. The gonio head 101 includes, for example, a triaxial translation mechanism orthogonal to each other and a biaxial tilt mechanism (swivel mechanism) orthogonal to each other. With these mechanisms, the position of the attached capillary C and the like The direction can be adjusted.

ここで、キャピラリーCの回転中心(回転モータ102の回転中心MC)とキャピラリーCの軸心CCとが一致していないと、キャピラリーCをキャピラリー回転装置10Aで回転させたときに、その回転角度に応じてキャピラリーCの位置や方向が変動する回転ぶれが生じることになる。前述のように、キャピラリーCは、ロウや粘土等を用いて金属製のピンPに固定されるため、たとえ、ピンPの軸心と回転モータ102の回転中心MCとを精度良く一致させることができるとしても、キャピラリーCの軸心CCと回転モータ102の回転中心(キャピラリーCの回転中心)MCとを精度良く一致させることは困難である。   Here, if the rotation center of the capillary C (the rotation center MC of the rotation motor 102) and the axis CC of the capillary C do not coincide with each other, when the capillary C is rotated by the capillary rotation device 10A, the rotation angle is set. Correspondingly, rotational shake in which the position and direction of the capillary C fluctuate occurs. As described above, since the capillary C is fixed to the metal pin P using wax, clay, or the like, even if the axis of the pin P and the rotation center MC of the rotary motor 102 are made to coincide with each other with high accuracy. Even if it is possible, it is difficult to make the axial center CC of the capillary C coincide with the rotation center (rotation center of the capillary C) MC of the rotary motor 102 with high accuracy.

そして、キャピラリーCに過度の回転ぶれが生じると、化合物の結晶形の解析精度が低下してしまうという問題がある。すなわち、キャピラリーCに過度の回転ぶれが生じると、キャピラリーCに収容された化合物にX線が適切に照射されない結果、回折X線のピーク位置を正確に検出できなかったり、化合物の全ての方位について回折X線のピーク位置を検出できなかったり、或いは、回転ぶれの程度によっては回折X線が得られないという事態が生じてしまう。そこで、従来のキャピラリー回転装置10Aにおいては、キャピラリーCをゴニオヘッド101に取り付けた後、ゴニオヘッド101の平行移動機構や傾動機構を用いてキャピラリーCの位置や方向を調整し、キャピラリーCの回転中心とキャピラリーCの軸心CCとを極力一致させる作業を行っている。   If excessive rotational vibration occurs in the capillary C, there is a problem that the analysis accuracy of the crystal form of the compound is lowered. That is, if excessive rotational shaking occurs in the capillary C, the compound contained in the capillary C is not properly irradiated with X-rays, so that the peak position of the diffracted X-rays cannot be accurately detected, or all the orientations of the compound are detected. The peak position of the diffracted X-ray cannot be detected, or the diffracted X-ray cannot be obtained depending on the degree of rotational shake. Therefore, in the conventional capillary rotating apparatus 10A, after the capillary C is attached to the gonio head 101, the position and direction of the capillary C are adjusted using the parallel movement mechanism and the tilt mechanism of the gonio head 101, and the rotation center of the capillary C and the capillary The work of matching the C axis CC as much as possible is performed.

しかしながら、上記の調整作業は、顕微鏡を用いてキャピラリーCの取り付け箇所近傍を拡大視しながら、ゴニオヘッド101が具備する平行移動機構の移動量や、傾動機構の傾動量を手動で調整するという極めて手間の掛かる作業であるため、X線回折装置を用いた結晶形評価試験の効率向上を阻害する一要因となっている。また、調整精度が作業者の経験や技量に依存するため、結晶形評価試験の再現性向上を阻害する一要因にもなっている。   However, the adjustment work described above is extremely troublesome to manually adjust the amount of movement of the parallel movement mechanism included in the gonio head 101 and the amount of tilt of the tilt mechanism while magnifying the vicinity of the attachment location of the capillary C using a microscope. Therefore, it is a factor that hinders the improvement of the efficiency of the crystal form evaluation test using the X-ray diffractometer. In addition, since the adjustment accuracy depends on the experience and skill of the operator, it is a factor that hinders the improvement in reproducibility of the crystal form evaluation test.

以上に説明した従来技術の問題点は、例示したX線回折装置に限るものではなく、また、化合物の結晶形を解析する場合に限るものではなく、物質を収容したキャピラリーを軸方向周りに回転させる必要のある各種の解析装置に共通する問題である。   The problems of the prior art described above are not limited to the exemplified X-ray diffractometers, and are not limited to the case of analyzing the crystal form of a compound. A capillary containing a substance is rotated around an axial direction. This is a problem common to various types of analysis devices that need to be performed.

本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、キャピラリーの回転ぶれを簡便に抑制することができ、ひいてはキャピラリーに収容された物質を解析する解析装置に適用した場合に、精度の良い解析結果を得ることを可能とするキャピラリー回転装置並びにこれを用いたX線回折装置及びラマン分光分析装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and can easily suppress the rotational shake of the capillary, and as a result, when applied to an analysis apparatus for analyzing a substance contained in the capillary. It is an object of the present invention to provide a capillary rotating device capable of obtaining a highly accurate analysis result, and an X-ray diffractometer and a Raman spectroscopic analyzer using the capillary rotating device.

前記課題を解決するべく、本発明は、キャピラリーの先端部側から後端部側に向けて順に配置された第1案内部材と、第2案内部材と、第3案内部材と、回転支持機構とを備え、前記回転支持機構は、前記キャピラリーの後端部を支持すると共に、前記キャピラリーを軸方向周りに回転させるように動作し、前記第1案内部材、前記第2案内部材及び前記第3案内部材は、前記キャピラリーを案内するための凹溝をそれぞれ具備し、前記第1案内部材の凹溝と前記第3案内部材の凹溝とは、前記キャピラリーの同じ側面側に配置される一方、前記第2案内部材の凹溝は、前記第1案内部材及び前記第3案内部材の凹溝が配置された前記キャピラリーの側面側と対向する前記キャピラリーの側面側に配置され、少なくとも前記回転支持機構によって前記キャピラリーを軸方向周りに回転させる際、前記第1案内部材の凹溝と前記第2案内部材の凹溝との対向方向に沿った離間距離は、前記キャピラリーの外径と略同等に設定されると共に、前記第3案内部材の凹溝は、該凹溝によって前記キャピラリーが前記第2案内部材の凹溝側に押圧されるように位置決めされることを特徴とするキャピラリー回転装置を提供するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first guide member, a second guide member, a third guide member, and a rotation support mechanism which are arranged in order from the front end side to the rear end side of the capillary. The rotation support mechanism supports the rear end portion of the capillary and operates to rotate the capillary in the axial direction, and the first guide member, the second guide member, and the third guide Each of the members includes a groove for guiding the capillary, and the groove of the first guide member and the groove of the third guide member are disposed on the same side of the capillary, The groove of the second guide member is disposed on the side surface of the capillary facing the side surface of the capillary where the groove of the first guide member and the third guide member is disposed, and at least the rotation support mechanism Yo When the capillary is rotated about the axial direction, the separation distance along the facing direction of the concave groove of the first guide member and the concave groove of the second guide member is set to be substantially equal to the outer diameter of the capillary. In addition, the concave groove of the third guide member is positioned so that the capillary is pressed against the concave groove side of the second guide member by the concave groove. Is.

本発明に係るキャピラリー回転装置は、キャピラリーの先端部側から後端部側に向けて順に配置された第1案内部材と、第2案内部材と、第3案内部材とを備えている。そして、第1案内部材、第2案内部材及び第3案内部材は、キャピラリーを案内するための凹溝をそれぞれ具備し、第1案内部材の凹溝と第3案内部材の凹溝とが、キャピラリーの同じ側面側に配置される一方、第2案内部材の凹溝は、第1案内部材及び第3案内部材の凹溝が配置された前記キャピラリーの側面側と対向するキャピラリーの側面側に配置される。さらに、キャピラリーを軸方向周りに回転させる際、第1案内部材の凹溝と第2案内部材の凹溝との対向方向に沿った離間距離がキャピラリーの外径と略同等に設定される一方、第3案内部材の凹溝は、該凹溝によってキャピラリーが第2案内部材の凹溝側に押圧されるように位置決めされる。これにより、キャピラリーの第2案内部材より後端部側の部位が第2案内部材の凹溝側に向けて凹状に変形し、梃子の原理で、キャピラリーの第2案内部材より先端部側の部位が、第2案内部材の凹溝を支点として第1案内部材の凹溝側に移動しようとする結果、キャピラリーの所定部位が第1案内部材の凹溝に常に押し付けられた状態となる。   The capillary rotating device according to the present invention includes a first guide member, a second guide member, and a third guide member that are sequentially arranged from the front end side to the rear end side of the capillary. The first guide member, the second guide member, and the third guide member are each provided with a groove for guiding the capillary, and the groove of the first guide member and the groove of the third guide member are the capillary. The concave groove of the second guide member is disposed on the side surface of the capillary opposite to the side surface of the capillary where the concave grooves of the first guide member and the third guide member are disposed. The Further, when the capillary is rotated around the axial direction, the separation distance along the facing direction of the concave groove of the first guide member and the concave groove of the second guide member is set to be substantially equal to the outer diameter of the capillary, The concave groove of the third guide member is positioned so that the capillary is pressed toward the concave groove side of the second guide member by the concave groove. As a result, the portion on the rear end side of the second guide member of the capillary is deformed in a concave shape toward the concave groove side of the second guide member, and the portion on the tip side of the second guide member of the capillary is based on the lever principle. However, as a result of trying to move to the concave groove side of the first guide member using the concave groove of the second guide member as a fulcrum, the predetermined part of the capillary is always pressed against the concave groove of the first guide member.

そして、本発明に係るキャピラリー回転装置は、キャピラリーの後端部を支持すると共に、キャピラリーを軸方向周りに回転させるように動作する回転支持機構を備える。この回転支持機構によってキャピラリーを軸方向周りに回転させた場合、前述のように、キャピラリーは、梃子の原理によって、所定部位が第1案内部材の凹溝に常に押し付けられた状態で回転することになる。このため、仮に回転支持機構の回転中心と、キャピラリーの後端部の軸心や第1案内部材の凹溝に押し付けられたキャピラリーの所定部位の軸心とが一致していなくても、第1案内部材の凹溝に押し付けられたキャピラリーの所定部位の回転中心は、常にキャピラリーの当該所定部位の軸心と一致し、ひいてはキャピラリーの第1案内部材よりも先端側の部位の回転中心もキャピラリーの当該先端側の部位の軸心と略一致することになる。   The capillary rotating device according to the present invention includes a rotation support mechanism that supports the rear end portion of the capillary and operates to rotate the capillary around the axial direction. When the capillary is rotated in the axial direction by this rotation support mechanism, as described above, the capillary rotates in a state where a predetermined portion is always pressed against the concave groove of the first guide member according to the principle of the lever. Become. For this reason, even if the rotation center of the rotation support mechanism does not coincide with the axial center of the capillary at the rear end of the capillary or the axial center of the predetermined portion of the capillary pressed against the concave groove of the first guide member, The center of rotation of the predetermined part of the capillary pressed against the concave groove of the guide member always coincides with the axis of the predetermined part of the capillary, and the center of rotation of the part closer to the tip than the first guide member of the capillary is also the center of the capillary. This substantially coincides with the axial center of the tip side portion.

以上のように、本発明に係るキャピラリー回転装置によれば、手間の掛かる調整作業を必要とすることなく、キャピラリーの回転ぶれ(第1案内部材よりも先端側の部位の回転ぶれ)を簡便に抑制することが可能である。従って、物質を解析する解析装置(例えば、X線回折装置)に本発明に係るキャピラリー回転装置を適用し、キャピラリーの第1案内部材よりも先端側の部位にX線を照射するようにすれば、精度の良い解析結果を得ることが可能である。   As described above, according to the capillary rotating device according to the present invention, the rotational shake of the capillary (the rotational shake of the portion on the tip side of the first guide member) can be easily performed without requiring labor-consuming adjustment work. It is possible to suppress. Therefore, if the capillary rotating apparatus according to the present invention is applied to an analysis apparatus (for example, an X-ray diffractometer) for analyzing a substance, X-rays are irradiated to a portion on the tip side of the first guide member of the capillary. It is possible to obtain a highly accurate analysis result.

好ましくは、前記第3案内部材及び前記回転支持機構は、前記第1案内部材の凹溝と前記第2案内部材の凹溝との対向方向に沿って移動可能に構成される。   Preferably, the third guide member and the rotation support mechanism are configured to be movable along a facing direction of the concave groove of the first guide member and the concave groove of the second guide member.

斯かる好ましい構成によれば、第3案内部材及び回転支持機構の移動量を調整することにより、第2案内部材より後端部側の部位におけるキャピラリーの変形量、ひいてはキャピラリーの第1案内部材の凹溝に対する押し付け力を調整できるという利点が得られる。また、キャピラリーを取り付ける際には、第3案内部材の凹溝を第2案内部材の凹溝からキャピラリーの外径以上の距離だけ離間させておき、第1案内部材の凹溝と第2案内部材の凹溝との間にキャピラリーを挿入して取り付けた後に、第3案内部材を第2案内部材側に移動させることが可能であるため、キャピラリーの取り付け作業がより一層簡便になるという利点も得られる。   According to such a preferable configuration, by adjusting the movement amount of the third guide member and the rotation support mechanism, the deformation amount of the capillary in the portion on the rear end side from the second guide member, and hence the first guide member of the capillary The advantage that the pressing force against the concave groove can be adjusted is obtained. Further, when attaching the capillary, the concave groove of the third guide member is separated from the concave groove of the second guide member by a distance equal to or larger than the outer diameter of the capillary, and the concave groove of the first guide member and the second guide member are separated. Since the third guide member can be moved to the second guide member side after the capillary is inserted and attached to the concave groove, there is also an advantage that the capillary mounting operation is further simplified. It is done.

本発明に係るキャピラリー回転装置を構成する回転支持機構の具体的な構成としては、例えば、前記キャピラリーの後端部を嵌入するプーリと、回転モータと、前記プーリに前記回転モータの回転動力を伝達するための動力伝達機構とを備える構成を採用することが可能である。   As a specific configuration of the rotation support mechanism constituting the capillary rotation device according to the present invention, for example, a pulley into which the rear end portion of the capillary is fitted, a rotation motor, and the rotational power of the rotation motor are transmitted to the pulley. It is possible to employ | adopt the structure provided with the power transmission mechanism for doing.

好ましくは、前記キャピラリー回転装置は、X線回折装置に適用され、前記第1案内部材は、前記キャピラリーに収容された物質にX線が照射される領域で且つ前記物質によって回折した回折X線が出射する側に配置されると共に、前記キャピラリーの外径よりも小さな幅を有し且つ前記キャピラリーの軸方向に沿って延びる開口部を具備する構成とされる。   Preferably, the capillary rotating device is applied to an X-ray diffractometer, and the first guide member is a region where X-rays are irradiated to the substance accommodated in the capillary and diffracted X-rays diffracted by the substance are An opening is disposed on the emission side, has a width smaller than the outer diameter of the capillary, and extends along the axial direction of the capillary.

斯かる好ましい構成によれば、キャピラリーの外径よりも小さな幅を有する開口部によって、X線回折装置のX線検出器で検出する回折X線の幅が制限されるため、回折X線のピーク位置の検出分解能を高めることが可能である。また、X線が照射され回折X線を出射するキャピラリーの部位自体が第1案内部材に押し付けられることになるため、キャピラリーの第1案内部材よりも先端側の部位にX線を照射して回折X線を検出する場合に比べ、解析精度への回転ぶれの影響をより一層抑制することが可能である。   According to such a preferable configuration, since the width of the diffracted X-ray detected by the X-ray detector of the X-ray diffractometer is limited by the opening having a width smaller than the outer diameter of the capillary, the peak of the diffracted X-ray It is possible to increase the position detection resolution. In addition, since the capillary part itself that emits X-rays and emits diffracted X-rays is pressed against the first guide member, X-rays are radiated to the part closer to the tip side than the first guide member of the capillary and diffracted. Compared with the case of detecting X-rays, it is possible to further suppress the influence of rotational shake on the analysis accuracy.

また、前記課題を解決するべく、本発明は、前記キャピラリー回転装置を備えることを特徴とするX線回折装置、或いは、前記キャピラリー回転装置を備えることを特徴とするラマン分光分析装置としても提供される。   In order to solve the above problems, the present invention is also provided as an X-ray diffractometer provided with the capillary rotator or a Raman spectroscopic analyzer characterized by including the capillary rotator. The

本発明に係るキャピラリー回転装置によれば、キャピラリーの回転ぶれを簡便に抑制することができ、ひいてはキャピラリーに収容された物質を解析する解析装置に適用することにより、精度の良い解析結果を得ることが可能となる。   According to the capillary rotating apparatus according to the present invention, it is possible to easily suppress the rotational shake of the capillary, and to obtain a highly accurate analysis result by applying it to an analyzing apparatus that analyzes the substance accommodated in the capillary. Is possible.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係るキャピラリー回転装置をX線解析装置に適用する場合を例に挙げて説明する。   Hereinafter, the case where the capillary rotating apparatus according to the present invention is applied to an X-ray analyzer will be described as an example with reference to the accompanying drawings.

図3は、本発明の一実施形態に係るキャピラリー回転装置の概略構成を模式的に示す側面図である。図3に示すように、本実施形態に係るキャピラリー回転装置10は、キャピラリーCの先端部側から後端部側に向けて順に配置された第1案内部材11と、第2案内部材12と、第3案内部材13と、回転支持機構14とを備えている。本発明においては、第1案内部材を配置した部位或いは第1案内部材よりも先端部側の部位をX線照射領域(キャピラリーCに収容された物質にX線が照射される領域)とすることが可能であるが、本実施形態に係る第1案内部材11については、第1案内部材11よりも先端部側の部位がX線照射領域とされている。   FIG. 3 is a side view schematically showing a schematic configuration of the capillary rotating device according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the capillary rotating device 10 according to the present embodiment includes a first guide member 11, a second guide member 12, which are arranged in order from the front end side to the rear end side of the capillary C, A third guide member 13 and a rotation support mechanism 14 are provided. In the present invention, a portion where the first guide member is disposed or a portion closer to the tip than the first guide member is set as an X-ray irradiation region (a region where the substance contained in the capillary C is irradiated with X-rays). However, with respect to the first guide member 11 according to the present embodiment, the portion closer to the tip than the first guide member 11 is an X-ray irradiation region.

第1案内部材11、第2案内部材12及び第3案内部材13は、キャピラリーCを案内するための凹溝をそれぞれ具備している。以下、斯かる凹溝の構成について、具体的に説明する。図4は、本実施形態に係る第1案内部材11、第2案内部材12及び第3案内部材13の具体的構成を示す図であり、図4(a)は側面図を、図4(b)は図4(a)に示す矢符Aの方向から見た図を、図4(c)は図4(a)に示す矢符Bの方向から見た図を表す。図4に示すように、本実施形態に係る第1案内部材11、第2案内部材12及び第3案内部材13は、軸M(図4(a))及び軸N(図4(b))に対して対称な円錐台状の壁面で区画された凹溝Gを具備する。そして、円錐台の小さい方の直径がキャピラリーCの外径D(図3参照)よりも0.03〜0.2mm程度大きく、大きい方の直径がキャピラリーCの外径Dよりも0.5〜2mm程度大きく設定されている。このような凹溝Gを具備することにより、後述するようにキャピラリーCを軸方向周りに回転させた場合、キャピラリーCは、第1案内部材11〜第3案内部材13が具備する凹溝Gに安定した接触状態で案内されることになる。より具体的に説明すれば、凹溝Gの壁面によって、図3の紙面に対して平行な方向のみならず垂直な方向へのキャピラリーCの移動が阻止されることになる。また、後述するように第3案内部材13を移動させた際、その移動方向とキャピラリーCの軸心との成す角が厳密に直角でなくとも、また、第3案内部材13の凹溝GによってキャピラリーCが押圧され変形した後であっても、第3案内部材13の凹溝GをキャピラリーCにしっかりと接触させることが可能である。   The first guide member 11, the second guide member 12, and the third guide member 13 are each provided with a concave groove for guiding the capillary C. Hereinafter, the configuration of such a concave groove will be specifically described. FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of the first guide member 11, the second guide member 12, and the third guide member 13 according to the present embodiment. FIG. 4 (a) is a side view, and FIG. ) Is a view seen from the direction of the arrow A shown in FIG. 4A, and FIG. 4C is a view seen from the direction of the arrow B shown in FIG. As shown in FIG. 4, the first guide member 11, the second guide member 12, and the third guide member 13 according to the present embodiment have an axis M (FIG. 4A) and an axis N (FIG. 4B). And a concave groove G defined by a truncated cone-shaped wall surface. The smaller diameter of the truncated cone is about 0.03 to 0.2 mm larger than the outer diameter D (see FIG. 3) of the capillary C, and the larger diameter is 0.5 to 0.5 mm larger than the outer diameter D of the capillary C. It is set to be about 2 mm larger. By providing such a concave groove G, when the capillary C is rotated in the axial direction as will be described later, the capillary C is formed in the concave groove G included in the first guide member 11 to the third guide member 13. It will be guided in a stable contact state. More specifically, the wall surface of the concave groove G prevents the capillary C from moving not only in a direction parallel to the paper surface of FIG. Further, when the third guide member 13 is moved as will be described later, even if the angle formed between the moving direction and the axis of the capillary C is not exactly a right angle, the third guide member 13 is formed by the concave groove G of the third guide member 13. Even after the capillary C is pressed and deformed, the concave groove G of the third guide member 13 can be brought into firm contact with the capillary C.

なお、第1案内部材11、第2案内部材12及び第3案内部材13が具備する凹溝Gの壁面形状は、図4に示す形態に限られるものではなく、例えば、図5に示すような多角錐台状など、キャピラリーCが回転した際にも安定した接触状態が得られる限りにおいて、種々の形態を採用することが可能である。また、第1案内部材11、第2案内部材12及び第3案内部材13は、後述するように回転するキャピラリーCと接触するため、キャピラリーCに対して過度の接触抵抗を与えることのない材料(例えば、樹脂)を用いて形成することが好ましい。   In addition, the wall surface shape of the ditch | groove G which the 1st guide member 11, the 2nd guide member 12, and the 3rd guide member 13 comprise is not restricted to the form shown in FIG. 4, For example, as shown in FIG. As long as a stable contact state can be obtained even when the capillary C rotates, such as a polygonal frustum shape, various forms can be employed. Moreover, since the 1st guide member 11, the 2nd guide member 12, and the 3rd guide member 13 contact the capillary C which rotates so that it may mention later, the material (giving no excessive contact resistance with respect to the capillary C ( For example, it is preferable to use resin.

また、本実施形態に係るキャピラリー回転装置10のようにX線回折装置に適用される場合、第1案内部材として、図6に示すような形態を用いることも可能である。図6は、他の実施形態に係る第1案内部材の具体的構成を示す図であり、図6(a)は側面図を、図6(b)は図6(a)の矢符Fの方向から見た図を、図6(c)は図6(a)の矢符Gの方向から見た図を表す。図6に示す第1案内部材11Aは、キャピラリーCのX線照射領域で且つ前記物質によって回折した回折X線が出射する側に配置される。すなわち、本実施形態では、矢符Fの方向からX線が照射され、キャピラリーCを透過して矢符Fの方向に回折X線が出射される。そして、キャピラリーCの外径Dよりも小さな幅を有し且つキャピラリーCの軸方向に沿って延びる開口部を具備している。   Moreover, when applied to an X-ray diffractometer like the capillary rotating device 10 according to the present embodiment, a form as shown in FIG. 6 can be used as the first guide member. 6A and 6B are diagrams illustrating a specific configuration of the first guide member according to another embodiment, in which FIG. 6A is a side view and FIG. 6B is an arrow F in FIG. 6A. FIG. 6C shows a view seen from the direction, and FIG. 6C shows a view seen from the direction of the arrow G in FIG. The first guide member 11A shown in FIG. 6 is disposed in the X-ray irradiation region of the capillary C and on the side where the diffracted X-rays diffracted by the substance are emitted. That is, in this embodiment, X-rays are irradiated from the direction of the arrow F, pass through the capillary C, and diffracted X-rays are emitted in the direction of the arrow F. An opening having a width smaller than the outer diameter D of the capillary C and extending along the axial direction of the capillary C is provided.

より具体的に説明すれば、第1案内部材11Aは、キャピラリーCと接触する面側に配置された一対の柱状(例えば、円柱状)部材111と、柱状部材111のキャピラリーCと接触する面と反対側に配置され、開口窓112aを具備するプレート状部材112とを備えている。柱状部材111及び開口窓112aの長さは、キャピラリーCの先端部におけるX線照射領域の長さに略等しく設定されている。そして、一対の柱状部材111の隙間の幅がキャピラリーCの外径Dよりも小さく設定されている。すなわち、一対の柱状部材111の隙間が前述した開口部に相当すると共に、当該開口部と一対の柱状部材111とによってキャピラリーCを案内する凹溝(この場合は貫通溝)が形成されていることになる。なお、好ましくは、前記開口部を区画する部材の材料は、X線吸収度の高い材料を用いて形成される。図6に示す第1案内部材11Aの場合、開口部を区画する柱状部材111が、X線吸収度の高い材料(タンタル、鉛、真鍮など)を用いて形成されている。   More specifically, the first guide member 11 </ b> A includes a pair of columnar (for example, columnar) members 111 disposed on the surface side in contact with the capillary C, and a surface in contact with the capillary C of the columnar member 111. And a plate-like member 112 provided on the opposite side and provided with an opening window 112a. The lengths of the columnar member 111 and the opening window 112a are set substantially equal to the length of the X-ray irradiation region at the tip of the capillary C. The width of the gap between the pair of columnar members 111 is set smaller than the outer diameter D of the capillary C. That is, the gap between the pair of columnar members 111 corresponds to the opening described above, and a concave groove (in this case, a through groove) for guiding the capillary C is formed by the opening and the pair of columnar members 111. become. In addition, Preferably, the material of the member which divides the said opening part is formed using a material with a high X-ray absorption. In the case of the first guide member 11 </ b> A shown in FIG. 6, the columnar member 111 that partitions the opening is formed using a material having high X-ray absorption (such as tantalum, lead, or brass).

図6に示す第1案内部材11Aを採用することにより、キャピラリーCの外径Dよりも小さな幅を有する開口部によって、X線回折装置のX線検出器で検出する回折X線の幅が制限されるため、回折X線のピーク位置の検出分解能を高めることが可能である。また、後述するように、第1案内部材にはキャピラリーCの側壁が押し付けられることになるが、図6に示す第1案内部材11Aを採用することにより、キャピラリーCのX線照射領域自体が第1案内部材11Aに押し付けられることになる。このため、図3に示すように、キャピラリーCの第1案内部材11よりも先端側の部位にX線を照射して回折X線を検出する場合に比べ、解析精度への回転ぶれの影響をより一層抑制することが可能である。さらに、柱状部材111をX線吸収度の高い材料を用いて形成しているため、柱状部材111を透過した回折X線がX線検出器で検出されることを効果的に抑制することが可能である。   By adopting the first guide member 11A shown in FIG. 6, the width of the diffracted X-ray detected by the X-ray detector of the X-ray diffractometer is limited by the opening having a width smaller than the outer diameter D of the capillary C. Therefore, it is possible to increase the detection resolution of the peak position of the diffracted X-ray. As will be described later, the side wall of the capillary C is pressed against the first guide member. However, by adopting the first guide member 11A shown in FIG. One guide member 11A is pressed. For this reason, as shown in FIG. 3, compared to the case of detecting the diffracted X-rays by irradiating the X-ray to the tip side of the capillary C from the first guide member 11, the influence of the rotational shake on the analysis accuracy is reduced. Further suppression is possible. Furthermore, since the columnar member 111 is formed using a material having a high X-ray absorption, it is possible to effectively suppress detection of diffracted X-rays transmitted through the columnar member 111 by the X-ray detector. It is.

図3に示すように、第1案内部材11の凹溝Gと第3案内部材13の凹溝Gとは、キャピラリーCの同じ側面側(図3に示す例では上面側)に配置される一方、第2案内部材12の凹溝Gは、第1案内部材11及び第3案内部材13の凹溝Gが配置されたキャピラリーCの側面側と対向するキャピラリーCの側面側(図3に示す例では下面側)に配置されている。そして、本実施形態では、好ましい構成として、第3案内部材13が、第1案内部材11の凹溝Gと第2案内部材12の凹溝Gとの対向方向(図3の矢符Yの方向であり、屈曲していないキャピラリーCの一つの径方向に相当する)に沿って移動可能に構成されている。具体的には、第3案内部材13は、ステッピングモータによって駆動する一軸ステージ(図示せず)に載置されており、この一軸ステージを駆動することにより、設定した距離だけ矢符Yの方向に移動可能とされている。また、本実施形態では、第2案内部材12についても同様に一軸ステージによって矢符Yの方向に移動可能とされている。   As shown in FIG. 3, the concave groove G of the first guide member 11 and the concave groove G of the third guide member 13 are arranged on the same side of the capillary C (upper surface in the example shown in FIG. 3). The concave groove G of the second guide member 12 is formed on the side surface side of the capillary C facing the side surface side of the capillary C in which the concave grooves G of the first guide member 11 and the third guide member 13 are arranged (example shown in FIG. 3). In FIG. In the present embodiment, as a preferable configuration, the third guide member 13 is configured so that the concave groove G of the first guide member 11 and the concave groove G of the second guide member 12 face each other (the direction of the arrow Y in FIG. 3). And corresponds to one radial direction of the capillary C which is not bent). Specifically, the third guide member 13 is placed on a uniaxial stage (not shown) that is driven by a stepping motor. By driving the uniaxial stage, the third guide member 13 is moved in the direction of the arrow Y by a set distance. It can be moved. Further, in the present embodiment, the second guide member 12 can be similarly moved in the direction of the arrow Y by the uniaxial stage.

回転支持機構14は、キャピラリーCの後端部を支持すると共に、キャピラリーCを軸方向周りに回転させるように動作する。図7は、本実施形態に係る回転支持機構14の具体的構成を示す図であり、図7(a)は側面視断面図を、図7(b)は図7(a)に示す矢符Eの方向から見た図を表す。図7に示すように、本実施形態に係る回転支持機構14は、キャピラリーCの後端部を嵌入するプーリ141と、回転モータ142と、プーリ141に回転モータ142の回転動力を伝達するための動力伝達機構143とを備えている。斯かる回転支持機構14により、キャピラリーCは、軸方向周りに60〜600rpm程度の回転速度で回転する。   The rotation support mechanism 14 supports the rear end of the capillary C and operates to rotate the capillary C around the axial direction. 7A and 7B are diagrams showing a specific configuration of the rotation support mechanism 14 according to the present embodiment, in which FIG. 7A is a side sectional view, and FIG. 7B is an arrow shown in FIG. 7A. The figure seen from the direction of E is represented. As shown in FIG. 7, the rotation support mechanism 14 according to the present embodiment includes a pulley 141 into which the rear end portion of the capillary C is fitted, a rotation motor 142, and a pulley 141 for transmitting the rotational power of the rotation motor 142 to the pulley 141. And a power transmission mechanism 143. With such a rotation support mechanism 14, the capillary C rotates at a rotation speed of about 60 to 600 rpm around the axial direction.

より具体的に説明すれば、本実施形態に係る動力伝達機構143は、プーリ141の外周に形成された凹溝141aに嵌め込まれたOリング143aと、回転モータ142の回転軸に取り付けられたゴムローラ143bと、ゴム又は他の材料からなる従動ローラ143cとを備えている。斯かる構成において、ゴムローラ143bとOリング143aとが接触することにより、回転モータ142の回転動力はゴムローラ143b及びOリング143aを介してプーリ141に伝達される。この際、ゴムローラ143bと共に従動ローラ143cをOリング143aに接触させることにより、プーリ141を容易に且つ安定して回転させることが可能である。そして、プーリ141が回転することにより、プーリ141に嵌入されたキャピラリーCが周方向に(軸方向周りに)回転することになる。   More specifically, the power transmission mechanism 143 according to the present embodiment includes an O-ring 143a fitted in a concave groove 141a formed on the outer periphery of the pulley 141, and a rubber roller attached to the rotary shaft of the rotary motor 142. 143b and a driven roller 143c made of rubber or other material. In such a configuration, when the rubber roller 143b and the O-ring 143a come into contact with each other, the rotational power of the rotary motor 142 is transmitted to the pulley 141 via the rubber roller 143b and the O-ring 143a. At this time, the pulley 141 can be easily and stably rotated by bringing the driven roller 143c into contact with the O-ring 143a together with the rubber roller 143b. As the pulley 141 rotates, the capillary C fitted into the pulley 141 rotates in the circumferential direction (around the axial direction).

本実施形態では、好ましい構成として、回転支持機構14が、第1案内部材11の凹溝Gと第2案内部材12の凹溝Gとの対向方向(図3の矢符Yの方向)に沿って移動可能に構成されている。具体的には、回転支持機構14を構成する回転モータ142、ゴムローラ143b及び従動ローラ143cがステッピングモータによって駆動する一軸ステージ(図示せず)に載置されており、この一軸ステージを駆動することにより、設定した距離だけ矢符Yの方向に移動可能とされている。また、回転支持機構14を構成するプーリ141及びOリング143aは、後述するように第3案内部材13の凹溝GによってキャピラリーCが押圧され変形することに伴って、自然に移動することになる。   In the present embodiment, as a preferred configuration, the rotation support mechanism 14 is along the facing direction (the direction of the arrow Y in FIG. 3) between the groove G of the first guide member 11 and the groove G of the second guide member 12. It is configured to be movable. Specifically, the rotation motor 142, the rubber roller 143b, and the driven roller 143c constituting the rotation support mechanism 14 are placed on a uniaxial stage (not shown) driven by a stepping motor, and by driving the uniaxial stage, , It can be moved in the direction of the arrow Y by the set distance. Further, the pulley 141 and the O-ring 143a constituting the rotation support mechanism 14 naturally move as the capillary C is pressed and deformed by the concave groove G of the third guide member 13 as will be described later. .

なお、本実施形態においては、動力伝達機構143がOリング143aひいてはプーリ141に回転動力を伝達するためにゴムローラ143bを備えると共に、プーリ141を容易に且つ安定して回転させるために従動ローラ143cを備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、従動ローラ143cを備えることなく、ゴムローラ143bのみをOリング143aに接触させる構成を採用することも可能である。また、プーリ141の回転を安定化させるため、ゴムローラ143bのOリング143aが接触する部位に、Oリング143aの寸法に対応する凹溝を形成することも可能である。   In the present embodiment, the power transmission mechanism 143 includes a rubber roller 143b for transmitting rotational power to the O-ring 143a and thus the pulley 141, and a driven roller 143c for easily and stably rotating the pulley 141. The configuration provided is described. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to employ a configuration in which only the rubber roller 143b is brought into contact with the O-ring 143a without including the driven roller 143c. Further, in order to stabilize the rotation of the pulley 141, it is also possible to form a concave groove corresponding to the dimension of the O-ring 143a at a portion where the O-ring 143a of the rubber roller 143b contacts.

また、本発明に係る動力伝達機構としては、図7に示す構成に限られるものではなく、例えば、図8に示すような動力伝達機構143Aを採用することも可能である。図8に示す動力伝達機構143Aは、回転モータ142の回転軸に取り付けられたプーリ143dと、プーリ141とプーリ143dとの間に掛け渡された無限軌道のゴムベルト143eとを備えている。斯かる構成において、回転モータ142の回転動力はプーリ143d及びゴムベルト143eを介してプーリ141に伝達され、これによりプーリ141に嵌入されたキャピラリーCが周方向に(軸方向周りに)回転することになる。この他、本発明に係る動力伝達機構としては、プーリ141に回転モータ142の回転動力を伝達することができる限りにおいて、種々の構成を採用することが可能である。   Further, the power transmission mechanism according to the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 7, and for example, a power transmission mechanism 143A as shown in FIG. 8 can be adopted. The power transmission mechanism 143A shown in FIG. 8 includes a pulley 143d attached to the rotation shaft of the rotary motor 142 and a rubber belt 143e having an endless track that is stretched between the pulley 141 and the pulley 143d. In such a configuration, the rotational power of the rotary motor 142 is transmitted to the pulley 141 via the pulley 143d and the rubber belt 143e, whereby the capillary C fitted into the pulley 141 rotates in the circumferential direction (around the axial direction). Become. In addition, the power transmission mechanism according to the present invention can employ various configurations as long as the rotational power of the rotary motor 142 can be transmitted to the pulley 141.

以下、図9を適宜参照しつつ、上記の構成を有するキャピラリー回転装置10の初期設定の動作について説明する。図9は、本実施形態に係るキャピラリー回転装置の初期設定動作を説明するための説明図である。キャピラリー回転装置10の初期設定としては、先ず最初に、キャピラリーC内に解析対象とする物質を収容し、キャピラリーCの後端部をプーリ141に嵌入する。次に、図9(a)に示すように、キャピラリーCの先端部におけるX線照射領域の後端近傍の側壁が第1案内部材11の凹溝Gに接触する位置となるようにキャピラリーCを位置決めした後、一軸ステージ(図示せず)を駆動して第2案内部材12を矢符Y1の方向に移動させる。この際、第1案内部材11の凹溝Gと第2案内部材12の凹溝Gとの対向方向(矢符Y1の方向)の離間距離は、キャピラリーCの外径と略同等(キャピラリーCの外径の公差を考慮して、外径公称値よりも若干広めに設定するのが好ましい)に設定される。   Hereinafter, the initial setting operation of the capillary rotating apparatus 10 having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 9 as appropriate. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an initial setting operation of the capillary rotating device according to the present embodiment. As an initial setting of the capillary rotating device 10, first, a substance to be analyzed is accommodated in the capillary C, and the rear end portion of the capillary C is fitted into the pulley 141. Next, as shown in FIG. 9A, the capillary C is placed so that the side wall near the rear end of the X-ray irradiation region at the front end of the capillary C is in a position where it contacts the groove G of the first guide member 11. After positioning, the uniaxial stage (not shown) is driven to move the second guide member 12 in the direction of the arrow Y1. At this time, the distance in the facing direction (the direction of the arrow Y1) between the concave groove G of the first guide member 11 and the concave groove G of the second guide member 12 is substantially equal to the outer diameter of the capillary C (the capillary C In consideration of the tolerance of the outer diameter, it is preferably set slightly wider than the nominal outer diameter.

次に、一軸ステージ(図示せず)を駆動して第3案内部材13を矢符Y2の方向に移動させる。この際、図9(b)に示すように、第3案内部材13の凹溝GによってキャピラリーCが第2案内部材12の凹溝G側に押圧される位置となるまで、第3案内部材13を移動させる。より具体的には、図9(b)に示すように、第3案内部材13の凹溝Gと第2案内部材12の凹溝Gとの矢符Y2の方向に沿った離間距離L2が、第1案内部材11の凹溝Gと第2案内部材12の凹溝Gとの対向方向に沿った離間距離L1よりも小さくなるまで第3案内部材13を下方に移動させる。さらに、離間距離L2が0となる位置よりも下方に移動させてもよい。斯かる動作により、キャピラリーCは第3案内部材13の凹溝Gによって第2案内部材12の凹溝G側に押圧され、第2案内部材12より後端部側の部位が第2案内部材12の凹溝G側に向けて凹状に変形することになる。そして、梃子の原理で、キャピラリーCの第2案内部材12より先端部側の部位が、第2案内部材12の凹溝Gを支点として第1案内部材11の凹溝G側に移動(図9(a)に示す矢符Y1の方向に移動)しようとする結果、キャピラリーCの所定部位(X線照射領域の後端近傍の側壁)が第1案内部材11の凹溝Gに常に押し付けられた状態となる。   Next, a uniaxial stage (not shown) is driven to move the third guide member 13 in the direction of the arrow Y2. At this time, as shown in FIG. 9B, the third guide member 13 is moved until the capillary C is pressed against the groove G side of the second guide member 12 by the groove G of the third guide member 13. Move. More specifically, as shown in FIG. 9B, the separation distance L2 along the direction of the arrow Y2 between the concave groove G of the third guide member 13 and the concave groove G of the second guide member 12 is: The third guide member 13 is moved downward until it becomes smaller than the separation distance L1 along the facing direction of the concave groove G of the first guide member 11 and the concave groove G of the second guide member 12. Furthermore, you may move below rather than the position from which the separation distance L2 becomes zero. With this operation, the capillary C is pressed toward the concave groove G of the second guide member 12 by the concave groove G of the third guide member 13, and the rear end portion side of the second guide member 12 is located on the second guide member 12. It will deform | transform into a concave shape toward the ditch | groove G side. Then, on the principle of the lever, the portion of the capillary C closer to the tip than the second guide member 12 moves to the concave groove G side of the first guide member 11 with the concave groove G of the second guide member 12 as a fulcrum (FIG. 9). As a result of trying to move in the direction of the arrow Y1 shown in (a), a predetermined part of the capillary C (a side wall near the rear end of the X-ray irradiation region) was always pressed against the concave groove G of the first guide member 11. It becomes a state.

最後に、一軸ステージ(図示せず)を駆動して回転モータ142、ゴムローラ143b及び従動ローラ143cを矢符Y3の方向に移動させ、図9(c)に示すように、ゴムローラ143b及び従動ローラ143cの表面がプーリ141に嵌め込まれたOリング143aに接触する位置で停止させることにより、キャピラリー回転装置10の初期設定は完了する。   Finally, the uniaxial stage (not shown) is driven to move the rotation motor 142, the rubber roller 143b, and the driven roller 143c in the direction of the arrow Y3, and as shown in FIG. 9C, the rubber roller 143b and the driven roller 143c. Is stopped at a position where the surface contacts the O-ring 143 a fitted in the pulley 141, the initial setting of the capillary rotating device 10 is completed.

なお、本実施形態では、ゴムローラ143b及び従動ローラ143cの表面がOリング143aに接触するまで、回転モータ142、ゴムローラ143b及び従動ローラ143cを移動させる構成について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、回転モータ142、ゴムローラ143b及び従動ローラ143cの位置を固定する一方、Oリング143aがゴムローラ143b及び従動ローラ143cの表面に接触するまで、第3案内部材13を移動させる構成を採用することも可能である。   In the present embodiment, the configuration in which the rotation motor 142, the rubber roller 143b, and the driven roller 143c are moved until the surfaces of the rubber roller 143b and the driven roller 143c come into contact with the O-ring 143a has been described, but the present invention is not limited to this. Instead, a configuration is adopted in which the positions of the rotation motor 142, the rubber roller 143b, and the driven roller 143c are fixed, and the third guide member 13 is moved until the O-ring 143a contacts the surfaces of the rubber roller 143b and the driven roller 143c. Is also possible.

以上のようにして、キャピラリー回転装置10の初期設定動作が完了した後、X線回折装置による解析動作を実行する。この際、回転モータ142を駆動してキャピラリーCを軸方向周りに回転させるが、前述のように、キャピラリーCは、梃子の原理によって、所定部位(X線照射領域の後端近傍の側壁)が第1案内部材11の凹溝Gに常に押し付けられた状態で回転することになる。このため、仮にキャピラリーCの後端部の回転中心(プーリ141の回転中心PC)と、キャピラリーCの後端部の軸心や第1案内部材11の凹溝Gに押し付けられたキャピラリーCの所定部位の軸心CCとが一致していなくても、第1案内部材11の凹溝Gに押し付けられたキャピラリーCの所定部位の回転中心CC’は、常にキャピラリーCの当該所定部位の軸心CCと一致することになる。そして、キャピラリーCの第1案内部材よりも先端側の部位(X線照射領域)の回転中心もキャピラリーCの当該先端側の部位の軸心と略一致することになる。このようにして、本実施形態に係るキャピラリー回転装置10によれば、従来に比べて手間の掛かる調整作業を必要とすることなく、キャピラリーCの回転ぶれ(第1案内部材11よりも先端側の部位の回転ぶれ)を簡便に抑制することが可能である。   As described above, after the initial setting operation of the capillary rotating device 10 is completed, the analysis operation by the X-ray diffractometer is executed. At this time, the rotation motor 142 is driven to rotate the capillary C in the axial direction. As described above, the capillary C has a predetermined portion (side wall near the rear end of the X-ray irradiation region) according to the principle of the insulator. It rotates in the state always pressed against the concave groove G of the first guide member 11. For this reason, a predetermined center of the capillary C pressed against the rotational center of the rear end of the capillary C (the rotational center PC of the pulley 141) and the axial center of the rear end of the capillary C or the concave groove G of the first guide member 11 is assumed. Even if the axial center CC of the part does not match, the rotation center CC ′ of the predetermined part of the capillary C pressed against the concave groove G of the first guide member 11 is always the axial center CC of the predetermined part of the capillary C. Will match. The center of rotation of the portion (X-ray irradiation region) on the tip side of the first guide member of the capillary C also substantially coincides with the axis of the portion on the tip side of the capillary C. In this way, according to the capillary rotating device 10 according to the present embodiment, the rotational shake of the capillary C (on the tip side of the first guide member 11) can be achieved without requiring an adjustment work which is troublesome as compared with the prior art. It is possible to easily suppress the rotational shake of the part.

表1に、各種の外径D(図3参照)を有するキャピラリーCについて、回転ぶれを抑制するために好ましい初期設定値の範囲を調査した結果を示す。具体的に説明すれば、表1には、第3案内部材13の好ましい移動量を近似円の曲率半径Rで表現したものを示している。より具体的に説明すれば、初期設定完了後の第2案内部材12と第3案内部材13との間に位置するキャピラリーCの軸心が側面視で円弧であると近似した場合における、該円弧の曲率半径Rの好ましい範囲を示している。曲率半径Rが小さくなるほど、キャピラリーCの変形量が大きく、第3案内部材13の移動量が大きい(第3案内部材13の押圧力が大きい)ことを意味する。また、表1には、第1案内部材11と第2案内部材12とのキャピラリーCの軸方向に沿った離間距離L(図3参照)の好ましい範囲も示している。

Figure 2008096330
Table 1 shows the results of investigating a range of initial setting values that are preferable for suppressing rotational shake for capillaries C having various outer diameters D (see FIG. 3). More specifically, Table 1 shows a preferable amount of movement of the third guide member 13 expressed by the radius of curvature R of the approximate circle. More specifically, the arc in the case where the axial center of the capillary C located between the second guide member 12 and the third guide member 13 after completion of the initial setting is approximated to be an arc in a side view. The preferred range of the radius of curvature R is shown. It means that the smaller the curvature radius R, the larger the deformation amount of the capillary C and the larger the movement amount of the third guide member 13 (the greater the pressing force of the third guide member 13). Table 1 also shows a preferable range of the separation distance L (see FIG. 3) along the axial direction of the capillary C between the first guide member 11 and the second guide member 12.
Figure 2008096330

キャピラリーCの回転ぶれをできる限り抑制するには、第3案内部材13の移動量を大きくして押圧力を高める方が好ましいが、キャピラリーCの外径Dが大きくなるほど、キャピラリーCは変形し難くなる。そして、過度の押圧力を加えて変形させると、キャピラリーCは破損するおそれがある。従って、表1に示すように、キャピラリーCの外径Dが大きくなるほど、好ましい曲率半径Rの範囲は大きい値にシフトする。また、初期設定を簡便にするべく、キャピラリーCの外径Dの大きさに関わらず第3案内部材13の移動量を一定に設定する(曲率半径Rを一定に設定する)と、外径Dの大きなキャピラリーCほど、第3案内部材13が加えるべき押圧力は大きくなる。これに伴い、第1案内部材11に加わる押圧力も大きくなるが、梃子の原理により、第1案内部材11と第2案内部材12との離間距離Lを大きくした方が、第1案内部材11に加わる押圧力は低減し、ひいては第2案内部材12に加わる押圧力も低減することになる。従って、キャピラリーCが第1案内部材11及び第2案内部材12に過度に押し付けられることに起因した破損のおそれをなくすという点で、表1に示すように、キャピラリーCの外径Dが大きくなるほど、好ましい離間距離Lの範囲は大きい値にシフトする。   In order to suppress the rotational shake of the capillary C as much as possible, it is preferable to increase the pressing force by increasing the amount of movement of the third guide member 13, but the capillary C is more difficult to deform as the outer diameter D of the capillary C increases. Become. And if an excessive pressing force is applied and deformed, the capillary C may be damaged. Therefore, as shown in Table 1, as the outer diameter D of the capillary C increases, the preferable range of the radius of curvature R shifts to a larger value. Further, in order to simplify the initial setting, when the movement amount of the third guide member 13 is set to be constant regardless of the size of the outer diameter D of the capillary C (the curvature radius R is set to be constant), the outer diameter D is set. The larger the capillary C, the larger the pressing force that the third guide member 13 should apply. Along with this, the pressing force applied to the first guide member 11 also increases. However, the first guide member 11 is increased by increasing the separation distance L between the first guide member 11 and the second guide member 12 according to the principle of the lever. Therefore, the pressing force applied to the second guide member 12 is also reduced. Therefore, as shown in Table 1, as the outer diameter D of the capillary C increases, the capillary C is less likely to be damaged due to being excessively pressed against the first guide member 11 and the second guide member 12. The preferable range of the separation distance L is shifted to a large value.

以上のように初期設定することにより、キャピラリーCの破損を防止し得ると共に、回転ぶれ(第1案内部材11よりも先端部側の部位の回転ぶれ)を効果的に抑制することが可能であった。   By performing the initial setting as described above, it is possible to prevent the capillary C from being damaged, and it is possible to effectively suppress rotational shake (rotational shake at a position closer to the distal end than the first guide member 11). It was.

具体的に説明すれば、各種の外径DのキャピラリーCについて、上記表1に示す条件で初期設定を行った後、回転モータ142を駆動してキャピラリーCを軸方向周りに回転させ、回転ぶれを評価した。ここで、回転ぶれは、キャピラリーCのX線照射領域に含まれる部位(具体的には、第1案内部材11よりも先端部側に10mm程度離間した部位)を顕微鏡で拡大して観察し、キャピラリーCの径方向の位置変動量として評価した。この結果、いずれの条件についても、回転ぶれを±20μm以下に抑制することが可能であった。特に、外径D=0.5mmφ、L=10mm、R=1000mmの条件については、回転ぶれを±9μm程度に抑制可能であった。これに対し、第1案内部材11、第2案内部材12及び第3案内部材13を設けない構成で、回転モータ142を駆動してキャピラリーCを軸方向周りに回転させ、同様に回転ぶれを評価したところ、回転ぶれは±500μmと極めて大きくなった。   More specifically, after initial setting is performed on the capillaries C of various outer diameters D under the conditions shown in Table 1, the rotation motor 142 is driven to rotate the capillaries C around the axial direction, and the rotation blurring occurs. Evaluated. Here, the rotational shake is observed by magnifying a portion included in the X-ray irradiation region of the capillary C (specifically, a portion spaced about 10 mm closer to the distal end side than the first guide member 11) with a microscope, Evaluation was made as the amount of change in position of the capillary C in the radial direction. As a result, under any condition, it was possible to suppress rotational shake to ± 20 μm or less. In particular, with respect to the conditions of the outer diameter D = 0.5 mmφ, L = 10 mm, and R = 1000 mm, the rotational shake could be suppressed to about ± 9 μm. On the other hand, in the configuration in which the first guide member 11, the second guide member 12, and the third guide member 13 are not provided, the rotation motor 142 is driven to rotate the capillary C around the axial direction, and the rotational shake is similarly evaluated. As a result, the rotational shake became extremely large at ± 500 μm.

以上に説明したように、本実施形態に係るキャピラリー回転装置10を用いれば、キャピラリーCの回転ぶれを効果的に抑制でき、ひいてはX線回折装置の解析精度を高めることが可能である。   As described above, when the capillary rotating device 10 according to the present embodiment is used, it is possible to effectively suppress the rotational shake of the capillary C, and thus it is possible to improve the analysis accuracy of the X-ray diffractometer.

図1は、キャピラリーを用いるX線回折装置の概略構成を模式的に示す正面図である。FIG. 1 is a front view schematically showing a schematic configuration of an X-ray diffraction apparatus using a capillary. 図2は、従来のキャピラリー回転装置の概略構成を模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view schematically showing a schematic configuration of a conventional capillary rotating device. 図3は、本発明の一実施形態に係るキャピラリー回転装置の概略構成を模式的に示す側面図である。FIG. 3 is a side view schematically showing a schematic configuration of the capillary rotating device according to the embodiment of the present invention. 図4は、図3に示す第1〜第3案内部材の具体的構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a specific configuration of the first to third guide members illustrated in FIG. 3. 図5は、図3に示す第1〜第3案内部材の他の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of the first to third guide members illustrated in FIG. 3. 図6は、図3に示す第1案内部材の他の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating another configuration example of the first guide member illustrated in FIG. 3. 図7は、図3に示す回転支持機構の具体的構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration of the rotation support mechanism shown in FIG. 図8は、図3に示す回転支持機構の他の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating another configuration example of the rotation support mechanism illustrated in FIG. 3. 図9は、本実施形態に係るキャピラリー回転装置の初期設定動作を説明するための説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an initial setting operation of the capillary rotating device according to the present embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・キャピラリー回転装置
11・・・第1案内部材
12・・・第1案内部材
13・・・第3案内部材
C・・・キャピラリー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Capillary rotation apparatus 11 ... 1st guide member 12 ... 1st guide member 13 ... 3rd guide member C ... Capillary

Claims (6)

キャピラリーの先端部側から後端部側に向けて順に配置された第1案内部材と、第2案内部材と、第3案内部材と、回転支持機構とを備え、
前記回転支持機構は、前記キャピラリーの後端部を支持すると共に、前記キャピラリーを軸方向周りに回転させるように動作し、
前記第1案内部材、前記第2案内部材及び前記第3案内部材は、前記キャピラリーを案内するための凹溝をそれぞれ具備し、
前記第1案内部材の凹溝と前記第3案内部材の凹溝とは、前記キャピラリーの同じ側面側に配置される一方、前記第2案内部材の凹溝は、前記第1案内部材及び前記第3案内部材の凹溝が配置された前記キャピラリーの側面側と対向する前記キャピラリーの側面側に配置され、
少なくとも前記回転支持機構によって前記キャピラリーを軸方向周りに回転させる際、前記第1案内部材の凹溝と前記第2案内部材の凹溝との対向方向に沿った離間距離は、前記キャピラリーの外径と略同等に設定される一方、前記第3案内部材の凹溝は、該凹溝によって前記キャピラリーが前記第2案内部材の凹溝側に押圧されるように位置決めされることを特徴とするキャピラリー回転装置。
A first guide member, a second guide member, a third guide member, and a rotation support mechanism that are arranged in order from the front end side to the rear end side of the capillary;
The rotation support mechanism supports the rear end of the capillary and operates to rotate the capillary around the axial direction;
The first guide member, the second guide member, and the third guide member each have a concave groove for guiding the capillary,
The concave groove of the first guide member and the concave groove of the third guide member are disposed on the same side surface side of the capillary, while the concave groove of the second guide member includes the first guide member and the first guide member. 3 disposed on the side surface of the capillary facing the side surface of the capillary where the concave groove of the guide member is disposed,
When the capillary is rotated about the axial direction by at least the rotation support mechanism, the separation distance along the facing direction of the concave groove of the first guide member and the concave groove of the second guide member is the outer diameter of the capillary. And the concave groove of the third guide member is positioned so that the capillary is pressed against the concave groove side of the second guide member by the concave groove. Rotating device.
前記第3案内部材及び前記回転支持機構は、前記第1案内部材の凹溝と前記第2案内部材の凹溝との対向方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のキャピラリー回転装置。   The said 3rd guide member and the said rotation support mechanism are comprised so that a movement is possible along the opposing direction of the ditch | groove of the said 1st guide member, and the ditch | groove of the said 2nd guide member. 2. The capillary rotation device according to 1. 前記回転支持機構は、前記キャピラリーの後端部を嵌入するプーリと、回転モータと、前記プーリに前記回転モータの回転動力を伝達するための動力伝達機構とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のキャピラリー回転装置。   The rotation support mechanism includes a pulley into which a rear end portion of the capillary is fitted, a rotation motor, and a power transmission mechanism for transmitting the rotation power of the rotation motor to the pulley. Or the capillary rotating apparatus of 2. 前記キャピラリー回転装置は、X線回折装置に適用され、
前記第1案内部材は、前記キャピラリーに収容された物質にX線が照射される領域で且つ前記物質によって回折した回折X線が出射する側に配置されると共に、前記キャピラリーの外径よりも小さな幅を有し且つ前記キャピラリーの軸方向に沿って延びる開口部を具備することを特徴とする請求項1又は2に記載のキャピラリー回転装置。
The capillary rotating device is applied to an X-ray diffractometer,
The first guide member is disposed in a region where a substance contained in the capillary is irradiated with X-rays and on a side where a diffracted X-ray diffracted by the substance is emitted, and is smaller than an outer diameter of the capillary 3. The capillary rotating device according to claim 1, further comprising an opening having a width and extending along an axial direction of the capillary.
請求項1から4の何れかに記載のキャピラリー回転装置を備えることを特徴とするX線回折装置。   An X-ray diffractometer comprising the capillary rotating device according to claim 1. 請求項1から3の何れかに記載のキャピラリー回転装置を備えることを特徴とするラマン分光分析装置。   A Raman spectroscopic analyzer comprising the capillary rotating device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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