JP2008164503A - Ｘ線集光装置及びｘ線分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微少なビーム径のＸ線を、発光強度をロスすることがなく照射することが可能な、またよりコンパクトなＸ線集光装置及びこれを備えるＸ線分析装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置１０において、Ｘ線発生器７からのＸ線を内面での反射を利用して集光するモノキャピラリ１と、そのモノキャピラリ１の端面に対向して設けられ、その端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光するモノキャピラリ２１と、その端面から出射されるＸ線を平行化するコリメータ２２と、モノキャピラリ２１及びコリメータ２２を保持する第２保持部２３と、第２保持部２３の移動を案内するレール１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明はＸ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置及びこれを備えるＸ線分析装置に関する。

近年、植物・小動物等の生体組織または鉱物の分析、及び、半導体パッケージまたは電子部品の品質解析等の分野においては、Ｘ線分析装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。Ｘ線分析装置での試料の微小部の分析においては、エネルギー密度の高い微細径ないし微小径のＸ線を照射することが重要なことから、１本のキャピラリ（モノキャピラリ）または複数本のキャピラリを束ねたポリキャピラリを用いて、Ｘ線を集光している。

このモノキャピラリは特許文献２に開示されているように、入射されたＸ線を内面での反射を利用して下端端面から集光された光を出射する。一方、ポリキャピラリは特許文献３及び４に開示されており、複数本の束ねたキャピラリの下端から同じく集光されたＸ線を照射する。
特開平８−１５１８７号公報 特開平１０−３３９７９８号公報 特開平２−２１２９９号公報 特開２００５−２４９５５９号公報

しかしながら、近年ではさらに微小なビーム径でエネルギ密度の高いＸ線を照射することが可能なＸ線集光装置の提供が要求されているところ、特許文献１乃至４に記載のＸ線集光装置では、装置の大型化及び集光強度の低下を招来するという問題があった。すなわち、強度を高めるため入射立体角を大きくしつつ、ビーム径をさらに微小にするためには、キャピラリの長さを増加させる必要がある。しかしキャピラリの長さを増加させた場合、Ｘ線集光装置の高さ方向の長さが増加し、またキャピラリ壁から透過するＸ線量も増加するという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部に加え、さらに主集光部の端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する副集光部を設けることにより、微小なビーム径のＸ線を、強度ロスを抑えて効率よく照射することが可能な、またよりコンパクトにしうるＸ線集光装置及びこれを備えるＸ線分析装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部に加え、さらに主集光部の端面から出射されるＸ線を平行化するコリメータを備えることにより、Ｘ線の照射面積に比例してＸ線強度が小さくなるというコリメータの不都合を解消し、細くかつ強いＸ線照射が可能なＸ線集光装置等を提供することにある。

本発明の他の目的は、副集光部または前記コリメータに加え、さらに副集光部またはコリメータの端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する第２副集光部を設けることにより、よりコンパクトな形態で、また高効率で集光し、微小なビーム径のＸ線を照射することが可能なＸ線集光装置等を提供することにある。

本発明の他の目的は、副集光部及びコリメータを保持する保持部及び保持部の移動を案内する案内部を設けることにより、副集光部とコリメータとを択一的に選択して分析することが可能なＸ線集光装置等を提供することにある。

本発明の他の目的は、副集光部が主集光部の端面に対向する位置またはコリメータが主集光部の端面に対向する位置に保持部を位置決めする位置決め部を設けることにより、両者の位置決めを正確にし、Ｘ線集光部間でのロスを抑えたＸ線集光装置等を提供することにある。

本発明の他の目的は、可視光照射部により主集光部、及び、副集光部またはコリメータを経て照射された可視光の強度に基づいて保持部の移動を制御することにより、主集光部に対して正確に副集光部及びコリメータを位置決めすることが可能なＸ線集光装置等を提供することにある。

本発明に係るＸ線集光装置は、Ｘ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置において、前記Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部と、該主集光部の端面に対向して設けられ、前記主集光部の端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する副集光部とを備えることを特徴とする。

本発明に係るＸ線集光装置は、Ｘ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置において、前記Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部と、該主集光部の端面に対向して設けられ、前記主集光部の端面から出射されるＸ線を平行化するコリメータとを備えることを特徴とする。

本発明に係るＸ線集光装置は、前記副集光部または前記コリメータの端面に対向して設けられ、前記副集光部または前記コリメータの端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する第２副集光部をさらに備えることを特徴とする。

本発明に係るＸ線集光装置は、Ｘ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置において、前記Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部と、該主集光部の端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する副集光部と、前記主集光部の端面から出射されるＸ線を平行化するコリメータと、前記副集光部及びコリメータを保持する保持部と、該保持部の移動を案内する案内部とを備えることを特徴とする。

本発明に係るＸ線集光装置は、前記保持部が前記案内部の案内に従い移動した場合に、前記副集光部が前記主集光部の端面に対向する位置または前記コリメータが前記主集光部の端面に対向する位置に前記保持部を位置決めする位置決め部をさらに備えることを特徴とする。

本発明に係るＸ線集光装置は、前記主集光部へ可視光を照射する可視光照射部と、該可視光照射部により前記主集光部、及び、前記副集光部または前記コリメータを経て照射された可視光を受光する受光部と、前記保持部を移動させる移動部と、前記受光部から出力される可視光の強度に基づいて前記移動部の移動を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明に係るＸ線集光装置は、前記主集光部は、ポリキャピラリまたはモノキャピラリであることを特徴とする。

本発明に係るＸ線集光装置は、前記副集光部は、モノキャピラリであることを特徴とする。

本発明に係るＸ線分析装置は、上述のいずれか一つのＸ線集光装置を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、主集光部は、Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する。この主集光部の端面に対向する位置に副集光部が設けられる。副集光部は、主集光部の端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する。

本発明にあっては、主集光部は、Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する。この主集光部の端面に対向する位置にはコリメータが設けられる。コリメータは、主集光部の端面から出射されるＸ線をさらに微細化する。

本発明にあっては、第２副集光部は副集光部またはコリメータの端面に対向する位置にさらに設けられる。この第２副集光部は、副集光部またはコリメータの端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する。

本発明にあっては、保持部は副集光部及びコリメータを保持する。そして案内部は、副集光部またはコリメータのいずれかを用いることができるよう、保持部の移動を案内する。

本発明にあっては、位置決め部は、保持部が案内部の案内に従い移動した場合に、副集光部が主集光部の端面に対向する位置に、または、コリメータが主集光部の端面に対向する位置に保持部を位置決めする。

本発明にあっては、可視光照射部は主集光部へ可視光を照射する。そして、受光部は可視光照射部により主集光部、及び、副集光部またはコリメータを経て照射された可視光を受光する。制御部は、受光部から出力される可視光の強度に基づいて保持部を移動させる移動部の移動を制御する。

本発明にあっては、副集光部は、主集光部の端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する。これにより同ビーム径のＸ線を照射する場合、主集光部１本で構成した場合の長さよりも、主集光部及び副集光部２本で構成した方が、主集光部での入射立体角を大きくしつつ、全体の長さを短く、小型化を実現することが可能となる。また集光部の長さが短いので集光途中でＸ線が透過する確率も減少し結果として集光効率を高めることが可能となる。

本発明にあっては、主集光部は、Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する。この主集光部の端面に対向する位置にはコリメータが設けられる。コリメータは主集光部の端面から出射され、集光された単位面積あたりの強度の増したＸ線を微小領域へ導くことが可能となる。この場合主集光部としては広がりが少ないモノキャピラリが好適である。

本発明にあっては、第２副集光部が副集光部またはコリメータの端面に対向する位置にさらに設けられる。この第２副集光部は、副集光部またはコリメータの端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する。このように多段構成とすることでよりロスを抑えながらビーム径を微小化できる。

本発明にあっては、保持部は副集光部及びコリメータを保持する。そして案内部は、副集光部またはコリメータのいずれかを用いることができるよう、保持部の移動を案内する。このように構成したので、ユーザは副集光部によるビーム径に係るＸ線または主集光部によるビーム径に係るＸ線のいずれかを選択して分析することが可能となる。

本発明にあっては、位置決め部は、保持部が案内部の案内に従い移動した場合に、副集光部が主集光部の端面に対向する位置に、または、コリメータが主集光部の端面に対向する位置に保持部を位置決めする。このように構成したので、保持部を移動させて、副集光部またはコリメータのいずれかへ変更した場合でも、正しく位置決めを行うことが可能となる。

本発明にあっては、可視光照射部は主集光部へ可視光を照射する。そして、受光部は可視光照射部により主集光部、及び、副集光部またはコリメータを経て照射された可視光を受光する。制御部は、受光部から出力される可視光の強度に基づいて保持部を移動させる移動部の移動を制御する。これにより、可視光に基づき主集光部と、副集光部またはコリメータとを正しく位置決めすることができ、Ｘ線のロスを抑えてより分析精度の向上を図ることが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はＸ線分析装置の構成を示す模式的側面図である。図において２０はＸ線分析装置であり、Ｘ線発生器７、Ｘ線集光装置１０、試料４を載置するステージ５及び透過Ｘ線検出器６を含んで構成される。なお、本実施の形態においてはＸ線集光装置１０をＸ線分析装置２０に適用した例につき説明するが、これに限るものではなく、レントゲン写真機等の他のＸ線源を用いる機器に適用しても良い。

Ｘ線発生器７で発生したＸ線はＸ線集光装置１０により集光されステージ５に載置された試料４を照射する。ステージ５の下側であって、Ｘ線発生器７から照射されるＸ線の照射方向延長上には、試料４を透過した透過Ｘ線を検出する透過Ｘ線検出器６が固設されている。透過Ｘ線検出器６には図示しないコンピュータが接続されており、コンピュータにより透過Ｘ線について数々の分析処理が行われる。Ｘ線集光装置１０は、主集光部であるモノキャピラリ１、保持部としての第１保持部１１、案内部としてのレール１２、１２、位置決め部としてのストッパ１４、１４、副集光部であるモノキャピラリ２１、コリメータ２２、保持部としての第２保持部２３、及び、フック１３、１３を含んで構成される。

直方体状の第１保持部１１は略中央部にてモノキャピラリ１を保持している。第１保持部１１は、Ｘ線発生器７のＸ線照射中心部とチューブ状のモノキャピラリ１の中心軸とが略一致する位置にてＸ線分析装置２０の適宜の位置に固定されている。モノキャピラリ１は例えば特開平１０−３３９７９８号公報に開示のものが用いられ、ガラス等からなり、チューブ状でその内周面は回転楕円面等で構成される。これは、上側端面から入射したＸ線を内面で全反射させて焦点へ集光し、下側の端面から出射する。本実施の形態におけるモノキャピラリ１の上側端面の直径は１０００μｍ、下側端面の直径は１００μｍとしている。

第１保持部１１の下側には、モノキャピラリ２１及びコリメータ２２を保持する第２保持部２３が、フック１３、１３により第１保持部１１下面に延設されたレール１２、１２下に吊り下げられている。第２保持部２３は第１保持部１１と同じく直方体状の形状をなしモノキャピラリ２１及びコリメータ２２をその内部に保持している。第２保持部２３の上面両端にはＴ字型のヘッドをもつ（図示せず）フック１３、１３が第１保持部１１下面方向に向けて突設されている。このフック１３、１３に対応させて第１保持部１１の下面両端にはレール１２、１２が第１保持部１１の長手方向に延設されている。なお、本実施の形態においてはモノキャピラリ１、及び、モノキャピラリ２１またはコリメータ２２の長手方向が垂直方向となるようＸ線を照射する形態につき説明するが、モノキャピラリ１、及び、モノキャピラリ２１またはコリメータ２２の長手方向が水平方向、またはその中間的な斜め方向となるよう配置し、Ｘ線を水平方向または斜め方向に向けて照射するようにしても良い。

レール１２、１２にはフック１３、１３のＴ字型ヘッドを案内する溝が長手方向に設けられており、フック１３、１３のＴ字型ヘッドがレール１２、１２の溝に嵌め込まれ、フック１３、１３のＴ字型ヘッドがレール１２、１２の溝を滑動する。これにより、フック１３、１３を介して第２保持部２３はレール１２、１２に沿って長手方向に移動する。第１保持部１１の側面両端の下側にはストッパ１４、１４が垂設されている。第２保持部２３はレール１２、１２に沿って移動し、ストッパ１４、１４にその側面が当接することにより移動が停止する。

第１保持部１１の横方向の長さは第２保持部２３の横方向の長さよりも所定長（以下、Ｌ）長く形成されている。これに対応してモノキャピラリ２１の中心軸と、コリメータ２２の中心軸との距離もＬとしている。図１においては、第２保持部２３は、モノキャピラリ２１がモノキャピラリ１の端面に対向する位置で両者の中心軸を合致させた同軸に位置決めされるようその一側面が一のストッパ１４に当接している。この場合、モノキャピラリ１の下側端面から出射したＸ線は、モノキャピラリ２１の中心軸上に設定された焦点に集光され、その上側端面から入射する。Ｘ線は再びモノキャピラリ２１の内面で全反射して、モノキャプラリ１に比しさらに微小領域に集光され、集光後のＸ線は試料４を照射する。なお、モノキャピラリ２１の上側端面の口径は１００μｍ、下側端面の口径は１０μｍとすれば良い。

コリメータ２２を利用する場合、第２保持部２３を他のストッパ１４方向へ移動させる。なおこの移動はユーザが手で押しても良いし、電動でフック１３、１３をレール１２、１２上で移動させるようにしても良い。図２はコリメータ２２を利用する際のＸ線分析装置２０の構成を示す模式的側面図である。第２保持部２３はレール１２、１２に沿って移動し、第２保持部２３の他側面が他のストッパ１４に当接する位置で停止する。この場合コリメータ２２はモノキャピラリ１の端面に対向する位置に存在する。すなわち、モノキャピラリ２１とコリメータ２２との間隔をＬとし、第１保持部１１と第２保持部２３の横方向の長さの相違をＬとしたので、ストッパ１４、１４により第２保持部２３の移動がＬだけに制限され、結果としてモノキャピラリ２１またはコリメータ２２の上側端面がモノキャピラリ１の下側端面に対向する位置で中心軸を合致させた同軸に正しく位置決めされることになる。

モノキャピラリ１の下側端面から出射された集光Ｘ線はコリメータ２２の中心軸上に設定された焦点に集光されその上側端面から入射する。コリメータ２２は入射されたＸ線をさらに所定領域に絞り込み、その下側端面から出射する。コリメータ２２から出射されたＸ線は試料４を照射する。なお、本実施の形態においてはコリメータ２２の上側及び下側の端面の口径は１００μｍとすれば良い。

本実施の形態においては主集光部としてモノキャピラリ１を用いたがポリキャピラリを用いても良い。主集光部をポリキャピラリに構成することにより、入射立体角を増し、強度を増加せしめ、また、副集光部をモノキャピラリにすることにより、エネルギ密度の高いＸ線をより微小部へ照射することができる。また本実施の形態においてはモノキャピラリ２１及びコリメータ２２の２つを用いたが、一つのモノキャピラリ２１を固定式の第２保持部２３にて保持し、モノキャピラリ１により集光されたＸ線を、当該モノキャピラリ１の端面に対向する位置に設けられるモノキャピラリ２１によりさらに集光するようにしても良い。さらに、コリメータ２２に代えてモノキャピラリ２１の下側端面の口径と異なる口径をもつ（集光径（領域）の異なる）モノキャピラリを採用しても良い。この場合は例えば下側端面の口径を５０μｍとすれば良い。試料直近のものをモノキャピラリで構成すれば、Ｘ線入射の有効立体角を微小領域に単位あたりの強度の強いＸ線を高効率で集めることができる。それにより、さらにポリキャピラリでは加工上困難な微小スポットの形成が可能となる。

実施の形態２
実施の形態２はさらに第３の保持部を設ける形態に関する。図３は実施の形態２に係るＸ線分析装置２０の構成を示す模式的側面図である。第２保持部２３の下側には第３保持部８３が連結棒８４、８４により連結されており、第２保持部２３と共に移動することが可能となっている。第３保持部８３は第２保持部２３と略同一形状をなし、第２副集光部であるモノキャピラリ８１及びモノキャピラリ８２を保持している。モノキャピラリ２１の中心軸とモノキャピラリ８１の中心軸とが一致する位置に、モノキャピラリ８１が第３保持部８３に保持されている。同様に、コリメータ２２の中心軸とモノキャピラリ８２の中心軸とが一致する位置に、モノキャピラリ８２が第３保持部８３に保持されている。

図３の如く第２保持部２３の他側面が他のストッパ１４に当接している場合、モノキャピラリ１から出射した光はコリメータ２２によりさらに微小径に導かれる。コリメータ２２の下側端面から出射したＸ線はモノキャピラリ８２の上側端面から入射する。入射後のＸ線はモノキャピラリ８２内面で反射して集光され、集光後のＸ線はモノキャピラリ８２の下側端面から出射し、試料４を照射する。なお、モノキャピラリ８２の上側端面の口径は１００μｍ、下側端面の口径は１０μｍとすれば良い。

第２保持部２３の一側面が一のストッパ１４に当接している場合、モノキャピラリ１から出射した光はモノキャピラリ２１により集光される。モノキャピラリ２１の下側端面から出射したＸ線はモノキャピラリ８１の上側端面から入射する。入射後のＸ線はモノキャピラリ８１内面で反射して集光され、集光後のＸ線はモノキャピラリ８１の下側端面から出射し、試料４を照射する。なお、モノキャピラリ８１の上側端面の口径は１０μｍ、下側端面の口径は１μｍとすれば良い。また本実施の形態においては第１保持部１１乃至第３保持部８３の３段階としたが、同様に４段階以上の構成としても良い。

本実施の形態２は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

実施の形態３
第２保持部２３は実施の形態３の如くレボルバー型としても良い。図４は実施の形態３に係るＸ線分析装置２０の構成を示す模式的側面図であり、図５は第２保持部２３の外観を示す模式的斜視図である。第２保持部２３は扇形断面を有する柱形状をなし、モノキャピラリ２１及びコリメータ２２を保持している。第２保持部２３断面の扇の中心部には案内部としての回動軸２４が突設されている。第１保持部１１の下面には回動軸２４に対応させて断面視円状の溝部２５が形成されている。回動軸２４の先端軸２４４は溝部２５の底面に回動可能に軸支されており、先端軸２４４を中心点として回動軸２４が回動する。これにより、第２保持部２３はモノキャピラリ１の下側にて、当該モノキャピラリ１長手方向と交差する水平方向に回動することができる。そして、手動または電動により第２保持部２３を回動させ、モノキャピラリ２１をモノキャピラリ１の同軸かつ真下へ、またはコリメータ２２をモノキャピラリ１の同軸かつ真下へ移動させる。

図６は図４におけるＶＩ−ＶＩ線による断面図である。図４及び図６を用いて位置決め部について説明する。図６の断面図に示す如く、位置決め部として、回動軸２４の側面には凸部２４１、２４１が所定の角度αを隔てて突設されている。同様に、凸部２４１、２４１の突設方向に対応させて溝部２５の側面に位置決め部として凹部２４２、２４２、２４２が形成されている。この凹部２４２、２４２、２４２もそれぞれ角度αを隔てて形成されている。すなわち、凸部２４１、回動軸２４の中心点Ｏ及び凸部２４１のなす角度はαであり、凹部２４２、中心点Ｏ及び凹部２４２のなす角度もαである。

図５に示す如く、モノキャピラリ２１及びコリメータ２２も角度αを隔てて第２保持部２３に保持されている。すなわち、モノキャピラリ２１の断面中心点Ａ、第２保持部２３の扇断面中心点Ｂ及びコリメータ２２の断面中心点Ｃにより形成される角度はαとしている。図６において、回動軸２４を回動させた場合、凸部２４１と凹部２４２との嵌合が解除され、凸部２４１、２４１は回動軸２４の直径と溝部２５の直径との相違により生じるギャップ２４３に沿って回動する。そして、凸部２４１、２４１が角度α回動した後再び凹部２４２、２４２に嵌合し回動が終了する。これにより、モノキャピラリ２１とコリメータ２２との切り替えが正しく位置決めされた上で実現される。なお、本実施の形態においては説明を容易にするためにモノキャピラリ２１及びコリメータ２２の２つを用いて説明したが、さらに他のモノキャピラリを第２保持部２３に保持させるようにしても良い。

本実施の形態３は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

実施の形態４
実施の形態４は可視光を照射して位置決めを行う形態に関する。図７は実施の形態４に係るＸ線分析装置２０の構成を示す模式的側面図である。実施の形態４に係るＸ線分析装置２０はさらに、Ｘ線透過ミラー３４２、レンズ３４１、可視光照射部３４、メモリ３３１を備える制御部３３、移動部であるモータ３１、ラック３２、入力部３６及び受光部３５を含んで構成される。Ｘ線発生器７の下側にはＸ線を透過し可視光を反射するＸ線透過ミラー３４２が配置されている。Ｘ線透過ミラー３４２は例えばベリリウム等の薄膜が塗布されたものを用いる。

Ｘ線透過ミラー３４２へはレンズ３４１を介して可視光が可視光照射部３４から照射される。可視光照射部３４の光源には例えばレーザーダイオード等が用いられる。可視光照射部３４からは図示しないスリット等により所定口径まで細められたレーザー光等の可視光が出射される。出射された可視光はレンズ３４１にて集光され、集光後の可視光はＸ線透過ミラー３４２でモノキャピラリ１の上側端面に向かって反射する。反射後の可視光はモノキャピラリ１、及び、モノキャピラリ２１またはコリメータ２２のいずれかを経由して試料４を照射する。ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備える受光部３５は試料４にて反射する可視光の強度に応じた信号を制御部３３へ出力する。なお、Ｘ線発生器７から照射されるＸ線はＸ線透過ミラー３４２を透過してモノキャピラリ１の上側端面に入射される。また本実施の形態においてはモノキャピラリ１を用いた形態につき説明するが、ポリキャピラリを用いても良い。

ラック３２はモータ３１の回動運動を直進運動に変換し、モータ３１のハウジングから進退可能に移動する。ラック３２は先端部が第２保持部２３の一側面に連結されている。制御部３３はモータ３１の回動を制御しラック３２を移動させることにより第２保持部２３を移動させ、モノキャピラリ２１またはコリメータ２２のいずれかをモノキャピラリ１の真下に移動させる。入力部３６は例えばキーボード、押しボタン、またはタッチパネル等から構成され、モノキャピラリ２１またはコリメータ２２のどちらを利用するかの選択情報を入力することができる。入力された選択情報は受け付けられ、制御部３３へ出力される。

制御部３３は入力部３６から入力された選択情報に基づき、メモリ３３１を参照してモータ３１を回動制御しラック３２を所定位置まで移動させる。モノキャピラリ２１をモノキャピラリ１の下側へ移動させる場合、モータ３１を回転制御し、メモリ３３１に記憶した第１の位置まで第２保持部２３を移動させる。また、コリメータ２２をモノキャピラリ１の下側へ移動させる場合も、モータ３１を回転制御し、メモリ３３１に記憶した第２の位置まで第２保持部２３を移動させる。なお、ラック３２の移動量はラック３２に付された目盛りを図示しない光学センサにより読み取ることにより行えばよい。この光学センサからは位置の情報が制御部３３に出力され、制御部３３はメモリ３３１に記憶した第１の位置及び第２の位置を参照して位置合わせ制御を行う。

制御部３３は、モノキャピラリ１の下側にモノキャピラリ２１またはコリメータ２２のいずれかを移動させた後、可視光照射部３４及び受光部３５を用いてモノキャピラリ２１またはコリメータ２２の位置を微調整する。以下ではモノキャピラリ２１の位置を微調整する例について説明する。制御部３３は、可視光照射部３４を作動させ可視光を、レンズ３４１を介してＸ線透過ミラー３４２へ照射する。Ｘ線透過ミラー３４２で反射した可視光はモノキャピラリ１及びモノキャピラリ２１を経由して試料４を照射する。試料４の照射によって反射する反射光は受光部３５へ入力される。

モノキャピラリ２１がモノキャピラリ１の真下にある場合、すなわちモノキャピラリ１及びモノキャピラリ２１の中心軸が一致している場合、受光部３５から出力される信号強度は最も高くなる。制御部３３は予め定められた範囲内で、ラック３２をモータ３１の回動により移動させ、ラック３２の位置に対応させて信号強度をメモリ３３１に逐次記憶する。そして、最も信号強度の高いラック３２の位置へモータ３１を回動制御する。これにより、モノキャピラリ１、及び、モノキャピラリ２１またはコリメータ２２の位置決め制御が終了する。

本実施の形態４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

Ｘ線分析装置の構成を示す模式的側面図である。 コリメータを利用する際のＸ線分析装置の構成を示す模式的側面図である。 実施の形態２に係るＸ線分析装置の構成を示す模式的側面図である。 実施の形態３に係るＸ線分析装置の構成を示す模式的側面図である。 第２保持部の外観を示す模式的斜視図である。 図４におけるＶＩ−ＶＩ線による断面図である。 実施の形態４に係るＸ線分析装置の構成を示す模式的側面図である。

符号の説明

１、２１ モノキャピラリ
４ 試料
５ ステージ
６ 透過Ｘ線検出器
７ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線集光装置
１１ 第１保持部
１２ レール
１３ フック
１４ ストッパ
２０ Ｘ線分析装置
２２ コリメータ
２３ 第２保持部
２４ 回動軸
２５ 溝部
３１ モータ
３２ ラック
３３ 制御部
３４ 可視光照射部
３５ 受光部
３６ 入力部
８３ 第３保持部
２４１ 凸部
２４２ 凹部
２４３ ギャップ
３４１ レンズ
３４２ Ｘ線透過ミラー

Claims (9)

1. Ｘ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置において、
   前記Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部と、
   該主集光部の端面に対向して設けられ、前記主集光部の端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する副集光部と
   を備えることを特徴とするＸ線集光装置。
2. Ｘ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置において、
   前記Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部と、
   該主集光部の端面に対向して設けられ、前記主集光部の端面から出射されるＸ線を平行化するコリメータと
   を備えることを特徴とするＸ線集光装置。
3. 前記副集光部または前記コリメータの端面に対向して設けられ、前記副集光部または前記コリメータの端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する第２副集光部
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線集光装置。
4. Ｘ線源からのＸ線を集光するＸ線集光装置において、
   前記Ｘ線源からのＸ線を内面での反射を利用して集光する主集光部と、
   該主集光部の端面から出射されるＸ線を内面での反射を利用して集光する副集光部と、
   前記主集光部の端面から出射されるＸ線を平行化するコリメータと、
   前記副集光部及びコリメータを保持する保持部と、
   該保持部の移動を案内する案内部と
   を備えることを特徴とするＸ線集光装置。
5. 前記保持部が前記案内部の案内に従い移動した場合に、前記副集光部が前記主集光部の端面に対向する位置または前記コリメータが前記主集光部の端面に対向する位置に前記保持部を位置決めする位置決め部
   をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のＸ線集光装置。
6. 前記主集光部へ可視光を照射する可視光照射部と、
   該可視光照射部により前記主集光部、及び、前記副集光部または前記コリメータを経て照射された可視光を受光する受光部と、
   前記保持部を移動させる移動部と、
   前記受光部から出力される可視光の強度に基づいて前記移動部の移動を制御する制御部と
   を備えることを特徴とする請求項４に記載のＸ線集光装置。
7. 前記主集光部は、ポリキャピラリまたはモノキャピラリである
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のＸ線集光装置。
8. 前記副集光部は、モノキャピラリである
   ことを特徴とする請求項１、並びに、３乃至７のいずれか一つに記載のＸ線集光装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一つに記載のＸ線集光装置を備えることを特徴とするＸ線分析装置。

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