JP2018115859A - X-ray analysis cell, X-ray analysis container, X-ray analysis apparatus and X-ray analysis method - Google Patents

X-ray analysis cell, X-ray analysis container, X-ray analysis apparatus and X-ray analysis method Download PDF

Info

Publication number
JP2018115859A
JP2018115859A JP2017004778A JP2017004778A JP2018115859A JP 2018115859 A JP2018115859 A JP 2018115859A JP 2017004778 A JP2017004778 A JP 2017004778A JP 2017004778 A JP2017004778 A JP 2017004778A JP 2018115859 A JP2018115859 A JP 2018115859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray analysis
infrared
ray
sample
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017004778A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一弥 徳田
Kazuya Tokuda
一弥 徳田
健吾 後藤
Kengo Goto
健吾 後藤
重明 上村
Shigeaki Kamimura
重明 上村
哲 土子
Satoru Tsuchiko
哲 土子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2017004778A priority Critical patent/JP2018115859A/en
Publication of JP2018115859A publication Critical patent/JP2018115859A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray analysis technique that can be practically used by a more simple method such as being capable of performing X-ray analysis by on-the-spot measurement under the same atmosphere as an actual process while heating a sample at a high temperature of 800°C or higher.SOLUTION: An X-ray analysis container includes an X-ray analysis cell, a tubular body unit, and sealing members. The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that absorbs infrared light radiated from the outside and generates heat, and an X-ray irradiating unit that holds the sample. The infrared heat generating unit has a light receiving surface for receiving infrared rays. The X-ray irradiating unit is provided in a part of the infrared heat generating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heat generating unit. The tubular body unit contains the X-ray analysis cell therein and has an infrared window through which infrared rays can transmit. The sealing member is disposed at either end portion of the cylindrical body unit and holds an X-ray window.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、高い温度で試料を加熱しながら試料の状態をX線分析するX線分析用セル、X線分析用容器、X線分析用装置およびX線分析方法に関する。   The present invention relates to an X-ray analysis cell, an X-ray analysis container, an X-ray analysis apparatus, and an X-ray analysis method for X-ray analysis of a sample state while heating the sample at a high temperature.

X線分析は、材料を非破壊で分析する手段として広く用いられており、ユーザーの種々の要求に応えるため種々の観点から技術の向上が図られている。   X-ray analysis is widely used as a means for non-destructive analysis of materials, and technology is improved from various viewpoints in order to meet various needs of users.

このようなX線分析技術の一例として、溶融塩めっきにおけるX線分析が挙げられる(例えば、非特許文献1、2、特許文献1)。具体的には、近年、めっきを利用した構造体が製品化され、より高強度な材料としてTi、Ta、Wなどの利用が期待されており、これらの材料を利用するための重要な技術として溶融塩めっきが提案されており、その際にX線分析が使用されている。   An example of such an X-ray analysis technique is X-ray analysis in molten salt plating (for example, Non-Patent Documents 1 and 2 and Patent Document 1). Specifically, in recent years, structures using plating have been commercialized, and the use of Ti, Ta, W, etc. as higher-strength materials is expected, and as an important technology for using these materials Molten salt plating has been proposed, in which X-ray analysis is used.

飯原順次、新田耕司、上村重明、斎藤吉広、山口浩司、野平俊之、「タングステンめっき用溶融塩浴中のタングステンイオンのその場状態解析」、サンビーム年報・成果集、vol.1 2011、2012年3月発行Iihara, Koji Nitta, Shigeaki Uemura, Yoshihiro Saito, Koji Yamaguchi, Toshiyuki Nohira, “In-situ Analysis of Tungsten Ions in Molten Salt Bath for Tungsten Plating”, Sunbeam Annual Report / Results, vol. 1 2011, issued March 2012 篠田弘造、藤枝俊、佐藤修彰、石井翼、「溶融塩電解法による廃棄物からのレアメタル回収を目指したXAFSによる溶融塩構造評価」、平成26年度 SPring−8 産業新分野支援課題・一般課題(産業分野)実施報告書(2014A)、2015年2月27日発行Hirozo Shinoda, Shun Fujieda, Shuaki Sato, Tsubasa Ishii, “Analysis of Molten Salt Structure by XAFS Aiming at Recovery of Rare Metals from Waste by Molten Salt Electrolysis”, FY2014 SPring-8 Industrial New Field Support Issues / General Issues (Industry field) Implementation report (2014A), issued on February 27, 2015

実開平2−150555号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-150555

上記した溶融塩めっきのように、常温だけでなく加熱を必要とする工業的プロセスにおけるX線分析においては、近年、所謂「その場測定」、即ち、800℃以上などのより高い温度で実プロセスと同様の雰囲気下でのX線分析が求められるようになってきており、さらなる分析技術の向上が求められている。   In X-ray analysis in industrial processes that require heating as well as normal temperature, such as the molten salt plating described above, in recent years, so-called “in-situ measurement”, that is, actual processes at higher temperatures such as 800 ° C. or higher. X-ray analysis under the same atmosphere as that described above has been required, and further improvement in analysis technology is required.

しかしながら、非特許文献1では、250℃程度が加熱温度の上限となっており、上記800℃以上には遠く及ばない。また、試料に対して通電することによりメッキを行うことはできるものの、試料が密封されているため、メッキ時、試料から水分やガスが発生したとしてもこれらを除去することができず、実プロセスに沿ったガスフローを実施して分析するということができない。   However, in Non-Patent Document 1, about 250 ° C. is the upper limit of the heating temperature, which is far from 800 ° C. or higher. In addition, although plating can be performed by energizing the sample, the sample is sealed, so even if moisture or gas is generated from the sample during plating, these cannot be removed and the actual process It is not possible to analyze the gas flow along the line.

そして、非特許文献2では、加熱温度が500℃であり、上記800℃以上には及ばない。また、測定用グラファイトセルに試料を密封しているため、試料に対して通電することもできず、試料から水分やガスが発生したとしてもこれらを除去することができない。   And in the nonpatent literature 2, heating temperature is 500 degreeC and does not reach the said 800 degreeC or more. Further, since the sample is sealed in the measurement graphite cell, it is impossible to energize the sample, and even if moisture or gas is generated from the sample, these cannot be removed.

また、特許文献1では、試料に直接赤外線を照射して加熱しているため、WOやNaWOなどのように赤外線を吸収しにくい試料では発熱しにくく、十分な高温を得ることができない。 Further, in Patent Document 1, since the sample is directly irradiated with infrared rays and heated, a sample that does not absorb infrared rays such as WO 3 and Na 2 WO 4 is unlikely to generate heat and can obtain a sufficiently high temperature. Can not.

そこで、800℃以上という高い温度で試料を加熱しながら実プロセスと同様の雰囲気下でその場計測してX線分析することができるなど、より簡便な方法で実用可能なX線分析技術を提供することが求められている。   Therefore, we offer X-ray analysis technology that can be put into practical use with a simpler method, such as in-situ measurement and X-ray analysis in the same atmosphere as the actual process while heating the sample at a high temperature of 800 ° C or higher. It is requested to do.

本発明の一態様に係るX線分析用セルは、
外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられているX線分析用セルである。
An X-ray analysis cell according to one embodiment of the present invention is provided.
Comprising at least one infrared heat generating part that absorbs infrared rays irradiated from the outside and generates heat; and an X-ray irradiation part that holds a sample;
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is an X-ray analysis cell provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit.

本発明の一態様に係るX線分析用容器は、
X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有するX線分析用容器である。
The container for X-ray analysis according to one embodiment of the present invention is
An X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is an X-ray analysis container having an X-ray window provided at each end of the cylindrical body.

本発明の一態様に係るX線分析用装置は、
X線分析用容器と、赤外線照射装置とを備えたX線分析用装置であって、
前記X線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有し、
前記赤外線照射装置は、前記X線分析用容器の外部から前記X線分析用セルの前記赤外線発熱部の受光面に向けて赤外線を照射するX線分析用装置である。
An apparatus for X-ray analysis according to one embodiment of the present invention includes:
An X-ray analysis apparatus comprising an X-ray analysis container and an infrared irradiation device,
The X-ray analysis container is an X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is provided at both ends of the cylindrical body part, and has an X-ray window part,
The infrared irradiation apparatus is an X-ray analysis apparatus that irradiates infrared rays from the outside of the X-ray analysis container toward a light receiving surface of the infrared heat generating portion of the X-ray analysis cell.

本発明の一態様に係るX線分析方法は、
X線分析用装置を用いて試料をX線分析するX線分析方法であって、
前記X線分析用装置は、X線分析用容器と、赤外線照射装置とを備えたX線分析用装置であって、
前記X線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有し、
前記赤外線照射装置は、前記X線分析用容器の外部から前記X線分析用セルの前記赤外線発熱部の受光面に向けて赤外線を照射し、
前記X線分析方法は、前記X線分析用セルのX線照射部に分析対象の試料を保持させる試料保持工程と、
前記X線分析用セルの前記受光面に向けて前記赤外線照射装置により赤外線を照射して前記X線照射部に保持された前記試料を加熱する試料加熱工程と、
加熱された前記試料に向けて一方の前記X線窓部の外部からX線を照射するX線照射工程と、
前記試料を透過して他方の前記X線窓部から前記X線分析用容器の外部に出射されたX線を解析して前記試料を分析する試料分析工程とを備えているX線分析方法である。
An X-ray analysis method according to one embodiment of the present invention includes:
An X-ray analysis method for X-ray analysis of a sample using an X-ray analysis apparatus,
The X-ray analysis apparatus is an X-ray analysis apparatus including an X-ray analysis container and an infrared irradiation device,
The X-ray analysis container is an X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is provided at both ends of the cylindrical body part, and has an X-ray window part,
The infrared irradiation device irradiates infrared rays from the outside of the X-ray analysis container toward the light-receiving surface of the infrared heating portion of the X-ray analysis cell;
The X-ray analysis method includes a sample holding step for holding a sample to be analyzed in the X-ray irradiation unit of the X-ray analysis cell;
A sample heating step of heating the sample held by the X-ray irradiation unit by irradiating infrared rays from the infrared irradiation device toward the light receiving surface of the X-ray analysis cell;
An X-ray irradiation step of irradiating X-rays from the outside of one of the X-ray windows toward the heated sample;
An X-ray analysis method comprising: a sample analysis step of analyzing the sample by analyzing the X-ray transmitted through the sample and emitted from the other X-ray window to the outside of the X-ray analysis container is there.

簡便な方法で高温でのその場測定を可能とする、X線分析用セル、X線分析用容器、X線分析用装置およびX線分析方法を提供することができる。   It is possible to provide an X-ray analysis cell, an X-ray analysis container, an X-ray analysis apparatus, and an X-ray analysis method that enable in-situ measurement at a high temperature by a simple method.

本発明の一実施形態に係るX線分析用セルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cell for X-ray analysis which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すX線分析用セルを示す平面図である。It is a top view which shows the cell for X-ray analysis shown in FIG. 図1に示すX線分析用セルにおけるX線照射部の温度低下を説明する図である。It is a figure explaining the temperature fall of the X-ray irradiation part in the cell for X-ray analysis shown in FIG. 図1に示すX線分析用セルにおける赤外線発熱部の温度とX線照射位置の温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the temperature of the infrared rays heat generating part in the cell for X-ray analysis shown in FIG. 1, and the temperature of an X-ray irradiation position. 本発明の一実施形態に係るX線分析用セルの他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the cell for X-ray analysis which concerns on one Embodiment of this invention. 図5に示すX線分析用セルにおけるX線照射部の温度低下を説明する図である。It is a figure explaining the temperature fall of the X-ray irradiation part in the cell for X-ray analysis shown in FIG. 本発明の一実施形態に係るX線分析用容器の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of container for X-ray analysis which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るX線分析用セルを載置する台座の斜視図である。It is a perspective view of the base which mounts the cell for X-ray analysis which concerns on one Embodiment of this invention. X線分析用セルを台座に載置する方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the method of mounting the cell for X-ray analysis on a base. 本発明の一実施形態に係るX線分析用容器全体の斜視図である。It is a perspective view of the whole container for X-ray analysis concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るX線分析用装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the apparatus for X-ray analysis which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態において、筒状胴体部の筒状側面が耐熱布で覆われている様子を示す模式図である。In one Embodiment of this invention, it is a schematic diagram which shows a mode that the cylindrical side surface of a cylindrical trunk | drum is covered with the heat resistant cloth. 図5に示すX線分析用セルが収納されたX線分析用装置の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of X-ray analysis apparatus in which the cell for X-ray analysis shown in FIG. 5 was accommodated. X線回折(XRD)分析を説明する図である。It is a figure explaining X-ray diffraction (XRD) analysis. X線吸収分光(XAFS)分析におけるXANESスペクトルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the XANES spectrum in a X-ray absorption spectroscopy (XAFS) analysis. X線吸収分光(XAFS)分析におけるEXAFSスペクトルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the EXAFS spectrum in a X-ray absorption spectroscopy (XAFS) analysis.

[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.

(1)本発明の一態様に係るX線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられているX線分析用セルである。
(1) An X-ray analysis cell according to an aspect of the present invention includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample.
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is an X-ray analysis cell provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit.

本態様に係るX線分析用セルにおいては、外部から照射された赤外線を受光面で受光、吸収して発熱する赤外線発熱部が設けられている。そして、X線照射部が赤外発熱部に接続して設けられている。このため、赤外線発熱部からX線照射部へ熱を効率的に伝達させることができ、X線照射部を短時間で極めて高い温度まで加熱することができる。   In the cell for X-ray analysis according to this aspect, an infrared heat generating portion is provided that generates heat by receiving and absorbing infrared light irradiated from the outside on the light receiving surface. And the X-ray irradiation part is provided in connection with the infrared heat generating part. For this reason, heat can be efficiently transmitted from the infrared heating unit to the X-ray irradiation unit, and the X-ray irradiation unit can be heated to an extremely high temperature in a short time.

(2)前記X線分析用セルは、前記赤外線発熱部と前記X線照射部とが同一材料で一体化されていることが好ましい。 (2) In the X-ray analysis cell, it is preferable that the infrared heat generating portion and the X-ray irradiation portion are integrated with the same material.

赤外線発熱部とX線照射部とが同一材料で一体化されている場合には、優れた耐サーマルショック性を発揮することができ、試料にX線を照射して行うX線分析に際して、加熱と冷却を繰返しても、亀裂等の破損が発生する恐れがなくなり、優れた耐久性を発揮することができる。ここで、一体化とは、他の部材を介在することなく連続した物体として構成されていることを言い、同一の材料から切り出されて加工されていたり、同一の材料を型に入れて成形されていることが強度の観点から好ましい。   When the infrared heat generating part and the X-ray irradiation part are integrated with the same material, excellent thermal shock resistance can be exhibited, and heating is performed during X-ray analysis performed by irradiating the sample with X-rays. Even if cooling is repeated, there is no possibility of breakage such as cracks, and excellent durability can be exhibited. Here, the term “integrated” means that it is configured as a continuous object without interposing other members, and is cut out from the same material and processed, or the same material is put into a mold and molded. It is preferable from the viewpoint of strength.

(3)前記X線分析用セルは、前記赤外線発熱部および前記X線照射部が、炭素系無機材料製または黒色セラミックス製であることが好ましい。 (3) In the cell for X-ray analysis, the infrared heat generating part and the X-ray irradiation part are preferably made of a carbon-based inorganic material or black ceramics.

X線分析用セルの素材としては、照射された赤外線の吸収率が高い一方でX線の透過率が高いことに加えて、熱伝導性に優れた材料が好ましい。このような材料としては、炭素系無機材料または黒色セラミックスが好ましい。炭素系無機材料としては、グラファイト(C)および炭化珪素(SiC)が好ましく、黒色セラミックスとしては黒色ダイヤモンドが好ましい。これらの材料の内、グラファイト(C)や炭化珪素(SiC)は、耐久性や加工性にも優れており、容易に、赤外線発熱部とX線照射部が一体化されたX線分析用セルを作製することができるため特に好ましい。   As a material of the cell for X-ray analysis, a material excellent in thermal conductivity is preferable in addition to a high absorption rate of irradiated infrared rays and a high X-ray transmittance. As such a material, a carbon-based inorganic material or black ceramics is preferable. Graphite (C) and silicon carbide (SiC) are preferable as the carbon-based inorganic material, and black diamond is preferable as the black ceramic. Among these materials, graphite (C) and silicon carbide (SiC) are excellent in durability and workability, and an X-ray analysis cell in which an infrared heating part and an X-ray irradiation part are easily integrated. Is particularly preferable.

(4)前記X線分析用セルは、前記X線照射部が、前記赤外線発熱部の前記受光面とは表裏をなす側に前記受光面とは交差する方向に突出して設けられていることが好ましい。 (4) In the cell for X-ray analysis, the X-ray irradiation unit may be provided so as to protrude in a direction intersecting with the light receiving surface on a side opposite to the light receiving surface of the infrared heat generating unit. preferable.

X線照射部が赤外線発熱部の受光面とは表裏をなす側で受光面と交差する方向に突出して設けられている場合、赤外線照射装置の赤外線出射端を赤外線発熱部の受光面に近づけて赤外線を照射することが可能となるため、赤外線発熱部をより効率的に発熱させることができ、X線照射部への熱伝導もより効率的に行うことができる。また、X線照射部へのX線の照射方向が赤外線の照射方向とは一致しないため、装置の構成と配置が比較的容易になる。   When the X-ray irradiating part is provided so as to protrude in the direction intersecting the light receiving surface on the side opposite to the light receiving surface of the infrared heat generating part, the infrared emitting end of the infrared irradiating device is brought close to the light receiving surface of the infrared heat generating part. Since it becomes possible to irradiate infrared rays, the infrared heating portion can be more efficiently heated, and heat conduction to the X-ray irradiation portion can be more efficiently performed. Further, since the X-ray irradiation direction to the X-ray irradiation unit does not coincide with the infrared irradiation direction, the configuration and arrangement of the apparatus are relatively easy.

(5)本発明の一態様に係るX線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有するX線分析用容器である。
(5) An X-ray analysis container according to an aspect of the present invention is an X-ray analysis container including an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is an X-ray analysis container having an X-ray window provided at each end of the cylindrical body.

本態様に係るX線分析用容器は、筒状胴体部にX線分析用セルが収納されており、このX線分析用セルは試料を効率的に加熱することができる。また、試料が外部環境の影響を受けることもない。このため、溶融塩浴の温度まで加熱された溶融塩などの試料を精度高く分析することができる。   In the X-ray analysis container according to this aspect, the X-ray analysis cell is accommodated in the cylindrical body portion, and the X-ray analysis cell can efficiently heat the sample. Further, the sample is not affected by the external environment. For this reason, samples, such as molten salt heated to the temperature of the molten salt bath, can be analyzed with high accuracy.

そして、X線分析用セルが収納された筒状胴体部は両端が開口しており、開口部が封止部材によって封止されている。   And the cylindrical body part in which the cell for X-ray analysis was accommodated has opened both ends, and the opening part is sealed with the sealing member.

また、この両端の封止部材にはX線分析用セルに保持された試料に向けて照射させるためのX線窓部、および試料を透過したX線を外部照射させるためのX線窓部が設けられている。   The sealing members at both ends have an X-ray window portion for irradiating the sample held in the X-ray analysis cell, and an X-ray window portion for externally irradiating the X-ray transmitted through the sample. Is provided.

X線分析用セルをこのように、筒状胴体部内に収納して封止することにより、封止したままで試料にX線を照射し、試料を透過したX線を出射させることができる。   By storing the X-ray analysis cell in the cylindrical body portion and sealing it in this way, the sample can be irradiated with X-rays while being sealed, and X-rays transmitted through the sample can be emitted.

そして、このようなX線分析容器を用いた場合、高温に加熱された試料を外部環境に影響されることなく精度高くX線分析することができる。   When such an X-ray analysis container is used, a sample heated to a high temperature can be analyzed with high accuracy without being affected by the external environment.

(6)前記X線分析用容器は、少なくとも一つの前記封止部材が、内部への吸気または排気が可能な吸排気口と、内部と外部とを電気的に接続可能な電気配線端部とを備えていることが好ましい。 (6) In the X-ray analysis container, at least one of the sealing members includes an intake / exhaust port capable of intake or exhaust to the inside, and an electric wiring end capable of electrically connecting the inside and the outside. It is preferable to provide.

封止部材が容器内部への吸気または排気が可能な吸排気口を備えていることにより、X線分析用容器内を所望のガス雰囲気にすることができる。このように吸排気口から雰囲気ガスを供給しながら排気することにより、試料がX線分析用容器に密閉されず、高温でのX線分析時に試料から水分やガスが発生しても容易に外部へ除去することができる。   Since the sealing member is provided with an intake / exhaust port capable of intake or exhaust into the container, the inside of the X-ray analysis container can have a desired gas atmosphere. By evacuating while supplying atmospheric gas from the intake / exhaust port in this way, the sample is not sealed in the X-ray analysis container, and even if moisture or gas is generated from the sample during X-ray analysis at high temperatures, Can be removed.

また、容器内部と外部とを電気的に接続可能な電気配線端部を備えていることにより、例えば温度センサーや電気化学的操作用電極などを容易に装着することができる。これらの結果、より簡便に実プロセスに沿ったその場計測が可能となる。なお、ここでいう電気化学的操作用電極とは、電解めっき用の電極など電気化学的操作に使用される各種の電極をいう。   Further, by providing an electrical wiring end that can electrically connect the inside and outside of the container, for example, a temperature sensor, an electrode for electrochemical operation, and the like can be easily attached. As a result, in-situ measurement along the actual process can be performed more easily. In addition, the electrode for electrochemical operation here refers to various electrodes used for electrochemical operation such as an electrode for electrolytic plating.

(7)前記X線分析用容器は、前記筒状胴体部が、石英ガラス製であることが好ましい。 (7) In the X-ray analysis container, the cylindrical body is preferably made of quartz glass.

石英ガラスは、赤外線の透過性に優れているため、X線分析用容器の外部に配置された赤外線照射装置から発せられた赤外線を、効率よくX線分析用セルの赤外線発熱部の受光面へ向けて照射することができる。また、石英ガラスは耐熱性にも優れている。   Quartz glass is excellent in infrared transmittance, so that infrared rays emitted from an infrared irradiation device disposed outside the X-ray analysis container are efficiently transferred to the light-receiving surface of the infrared heating portion of the X-ray analysis cell. It can be irradiated towards. Quartz glass is also excellent in heat resistance.

(8)前記X線分析用容器は、前記赤外線窓部が、前記筒状胴体部の筒状側面に設けられた平板状の窓であることが好ましい。 (8) In the X-ray analysis container, the infrared window portion is preferably a flat window provided on a cylindrical side surface of the cylindrical body portion.

このような平板状の窓を設けることにより、赤外線照射装置の赤外線出射端をX線分析用セルの受光面に所定の距離まで近づけることが可能となる。このような距離は、赤外線照射装置の赤外線出射端からの赤外線の広がりを考慮して、出射された赤外線の全てが受光面に照射される距離であることが好ましい。このような距離に赤外線出射端を近づけることにより、赤外線を無駄なく受光面へ向けて照射することができる。また、赤外線発熱部を大きくしなくてよいため、赤外線発熱部からの放熱が抑制される。   By providing such a flat window, the infrared emitting end of the infrared irradiation device can be brought close to a predetermined distance to the light receiving surface of the X-ray analysis cell. Such a distance is preferably a distance at which all of the emitted infrared light is irradiated onto the light receiving surface in consideration of the spread of infrared rays from the infrared emission end of the infrared irradiation device. By bringing the infrared ray emitting end closer to such a distance, it is possible to irradiate the infrared ray toward the light receiving surface without waste. Moreover, since it is not necessary to enlarge the infrared heating part, the heat radiation from the infrared heating part is suppressed.

(9)前記X線分析用容器は、さらに、前記筒状胴体部の筒状側面を覆い、外部への放熱を抑制する断熱部材を備えていることが好ましい。 (9) It is preferable that the X-ray analysis container further includes a heat insulating member that covers a cylindrical side surface of the cylindrical body and suppresses heat radiation to the outside.

筒状胴体部の筒状側面を断熱部材で覆うことにより、X線分析用セルとその周辺の加熱部分から外部空間への放熱を抑制することができ、より効率的な加熱ができる。   By covering the cylindrical side surface of the cylindrical body portion with a heat insulating member, heat radiation from the X-ray analysis cell and the surrounding heating portion to the external space can be suppressed, and more efficient heating can be performed.

(10)また前記X線分析用容器は、さらに、前記筒状胴体部の筒状側面を覆い、外部に向けて放射される赤外線を内部に向けて反射する反射部材を備えていることが好ましい。 (10) Moreover, it is preferable that the said X-ray analysis container is further provided with the reflection member which covers the cylindrical side surface of the said cylindrical trunk | drum, and reflects the infrared rays radiated | emitted outside toward the inside. .

筒状胴体部の筒状側面を反射部材で覆うことにより、外部に向けて放射される赤外線を内部に向けて反射させて、X線照射部をさらに昇温することができる。   By covering the cylindrical side surface of the cylindrical body portion with the reflecting member, the infrared rays emitted toward the outside are reflected toward the inside, and the temperature of the X-ray irradiation unit can be further increased.

なお、断熱部材が反射部材を兼ねていると、X線照射部をさらに昇温することができ、好ましい。断熱部材の内周面に反射部材を貼り合わせるなどして積層一体化する場合や、素材自体が断熱性能と反射性能を併せ持っている場合が考えられる。   Note that it is preferable that the heat insulating member also serves as the reflecting member because the temperature of the X-ray irradiation unit can be further increased. A case in which the reflective member is bonded to the inner peripheral surface of the heat insulating member to integrate them together, or a case where the material itself has both heat insulating performance and reflective performance are conceivable.

(11)本態様に係るX線分析用装置は、X線分析用容器と、赤外線照射装置とを備えたX線分析用装置であって、
前記X線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有し、
前記赤外線照射装置は、前記X線分析用容器の外部から前記X線分析用セルの前記赤外線発熱部の受光面に向けて赤外線を照射するX線分析用装置である。
(11) The X-ray analysis apparatus according to this aspect is an X-ray analysis apparatus including an X-ray analysis container and an infrared irradiation device,
The X-ray analysis container is an X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is provided at both ends of the cylindrical body part, and has an X-ray window part,
The infrared irradiation apparatus is an X-ray analysis apparatus that irradiates infrared rays from the outside of the X-ray analysis container toward a light receiving surface of the infrared heat generating portion of the X-ray analysis cell.

本態様に係るX線分析用装置は、X線分析用セルが収納されたX線分析用容器を備えているため、試料を効率的に加熱することができ、また、X線を観測する際に、赤外線の影響を受けることがない。この結果、溶融塩浴の温度まで加熱された溶融塩などを精度高くX線分析することができる。   Since the X-ray analysis apparatus according to this aspect includes an X-ray analysis container in which an X-ray analysis cell is accommodated, the sample can be efficiently heated and when X-rays are observed. In addition, it is not affected by infrared rays. As a result, the molten salt heated to the temperature of the molten salt bath can be subjected to X-ray analysis with high accuracy.

(12)本発明の一態様に係るX線分析方法は、X線分析用装置を用いて試料をX線分析するX線分析方法であって、
前記X線分析用装置は、X線分析用容器と、赤外線照射装置とを備えたX線分析用装置であって、
前記X線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有し、
前記赤外線照射装置は、前記X線分析用容器の外部から前記X線分析用セルの前記赤外線発熱部の受光面に向けて赤外線を照射し、
前記X線分析方法は、前記X線分析用セルのX線照射部に分析対象の試料を保持させる試料保持工程と、
前記X線分析用セルの前記受光面に向けて前記赤外線照射装置により赤外線を照射して前記X線照射部に保持された前記試料を加熱する試料加熱工程と、
加熱された前記試料に向けて一方の前記X線窓部の外部からX線を照射するX線照射工程と、
前記試料を透過して他方の前記X線窓部から前記X線分析用容器の外部に出射されたX線を解析して前記試料を分析する試料分析工程とを備えているX線分析方法である。
(12) An X-ray analysis method according to an aspect of the present invention is an X-ray analysis method for X-ray analysis of a sample using an X-ray analysis apparatus,
The X-ray analysis apparatus is an X-ray analysis apparatus including an X-ray analysis container and an infrared irradiation device,
The X-ray analysis container is an X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is provided at both ends of the cylindrical body part, and has an X-ray window part,
The infrared irradiation device irradiates infrared rays from the outside of the X-ray analysis container toward the light-receiving surface of the infrared heating portion of the X-ray analysis cell;
The X-ray analysis method includes a sample holding step for holding a sample to be analyzed in the X-ray irradiation unit of the X-ray analysis cell;
A sample heating step of heating the sample held by the X-ray irradiation unit by irradiating infrared rays from the infrared irradiation device toward the light receiving surface of the X-ray analysis cell;
An X-ray irradiation step of irradiating X-rays from the outside of one of the X-ray windows toward the heated sample;
An X-ray analysis method comprising: a sample analysis step of analyzing the sample by analyzing the X-ray transmitted through the sample and emitted from the other X-ray window to the outside of the X-ray analysis container is there.

本態様に係るX線分析方法は、X線分析用セルを備えたX線分析用装置を用いてX線分析することにより、溶融塩浴の温度まで加熱された溶融塩などを精度高く分析することができる。   In the X-ray analysis method according to this aspect, the X-ray analysis is performed using an X-ray analysis apparatus provided with an X-ray analysis cell, whereby the molten salt heated to the temperature of the molten salt bath is analyzed with high accuracy. be able to.

(13)前記X線分析方法は、前記試料保持工程と前記試料加熱工程との間に、前記X線分析用容器内に所望のガスを供給し、前記X線分析用容器内のガス雰囲気を所望のガス雰囲気にするガス雰囲気調整工程を備えていることが好ましい。 (13) In the X-ray analysis method, a desired gas is supplied into the X-ray analysis container between the sample holding process and the sample heating process, and the gas atmosphere in the X-ray analysis container is changed. It is preferable to provide a gas atmosphere adjusting step for making a desired gas atmosphere.

このようなガス雰囲気調整工程を設けることにより、実プロセスと同様のガス雰囲気下のその場計測で高い精度のX線分析を行うことができる。なお、具体的なX線分析方法としては、X線吸収分光によるX線分析およびX線回折によるX線分析を挙げることができる。   By providing such a gas atmosphere adjustment step, high-precision X-ray analysis can be performed by in-situ measurement under the same gas atmosphere as in the actual process. Specific examples of X-ray analysis methods include X-ray analysis by X-ray absorption spectroscopy and X-ray analysis by X-ray diffraction.

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明を実施形態に基づき、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

[1]X線分析用セル
1.X線分析用セルの構成
X線分析用セルは、赤外線発熱部とX線照射部とを備え、X線照射部が赤外線発熱部の一部に接続されるように設けられている。なお、以下では、X線照射部が、赤外線発熱部の受光面とは表裏をなす側に受光面とは交差する方向に突出して設けられているX線分析用セルを例に挙げて説明する。このようなX線分析用セルとしては、図1、図2に示す平面視でT字形状のX線分析用セルが挙げられる。
[1] X-ray analysis cell Configuration of X-ray Analysis Cell The X-ray analysis cell includes an infrared heat generation unit and an X-ray irradiation unit, and is provided so that the X-ray irradiation unit is connected to a part of the infrared heat generation unit. In the following description, an X-ray analysis cell is described by taking an X-ray analysis cell provided as an example to protrude in a direction crossing the light receiving surface on the side opposite to the light receiving surface of the infrared heat generating portion. . Examples of such an X-ray analysis cell include a T-shaped X-ray analysis cell in a plan view shown in FIGS.

図1は本実施形態に係るX線分析用セルの斜視図、図2は平面図である。図1、図2に示すように、本実施形態のX線分析用セル1は赤外線発熱部1aとX線照射部1bとを備えている。X線照射部1bは赤外線発熱部1aの反対側の面の中央部から赤外線発熱部1aと直交するように突出して設けられて、全体として平面視でT字形状に形成されている。本例では、X線照射部1bと赤外線発熱部1aとが同一材料で連続して形成されることで一体化されている。   FIG. 1 is a perspective view of an X-ray analysis cell according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view. As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray analysis cell 1 of this embodiment includes an infrared heating unit 1 a and an X-ray irradiation unit 1 b. The X-ray irradiation unit 1b is provided so as to protrude from the center of the opposite surface of the infrared heating unit 1a so as to be orthogonal to the infrared heating unit 1a, and is formed in a T shape in plan view as a whole. In this example, the X-ray irradiation part 1b and the infrared heat generating part 1a are integrated by being continuously formed of the same material.

赤外線発熱部1aは、矢印方向から照射された赤外線を受光面で受光、吸収することにより発熱する。そして、X線照射部1bが赤外線発熱部1aに接続して設けられている。このため、赤外線発熱部1aからX線照射部1bへ熱を効率的に伝達させることができ、X線照射部1bを短時間で800℃以上という極めて高い温度まで加熱することができる。   The infrared heat generating portion 1a generates heat by receiving and absorbing infrared light irradiated from the arrow direction on the light receiving surface. And the X-ray irradiation part 1b is provided in connection with the infrared heat generating part 1a. For this reason, heat can be efficiently transmitted from the infrared heating unit 1a to the X-ray irradiation unit 1b, and the X-ray irradiation unit 1b can be heated to an extremely high temperature of 800 ° C. or more in a short time.

そして、X線分析用セル1を上記のような構成とすることにより、赤外線発熱部1aに邪魔されることなく、X線照射部1bに対して垂直にX線を照射することができる。また、このような形状のX線分析用セル1は設計の自由度も高く、加工が容易である。   By configuring the X-ray analysis cell 1 as described above, the X-ray irradiation unit 1b can be irradiated with X-rays vertically without being interrupted by the infrared heat generation unit 1a. Further, the X-ray analysis cell 1 having such a shape has a high degree of design freedom and is easy to process.

赤外線発熱部1aの素材としては、照射された赤外線の吸収性が高くて短時間で高温になり、さらに熱伝導性がよい材料が好ましい。   As a material of the infrared heating part 1a, a material that has high absorbability of irradiated infrared rays, becomes high temperature in a short time, and has good thermal conductivity is preferable.

また、本実施形態においては、試料に直接赤外線を照射せず、赤外線発熱部1aで発熱させて、その熱をX線照射部1bに伝えているため、X線照射部1bのサイズを小さくでき、X線分析用セル1の小型化を図ることができる。具体的には、赤外線発熱部1aおよびX線照射部1bを一辺が20mm程度の矩形サイズに小型化できる。なお、赤外線発熱部1aの形状は、照射された赤外線の全てを受光可能な形状が最も好ましく、図1、図2では長方形状の平板としているが、例えば、照射される赤外線の出射形状に合わせて円形であってもよい。一方、赤外線発熱部1aが広すぎると、赤外線発熱部1aが放熱に寄与してしまうため、赤外線が照射されない面は少ない程好ましい。   In the present embodiment, since the sample is not directly irradiated with infrared rays, but is generated by the infrared heating unit 1a and the heat is transmitted to the X-ray irradiation unit 1b, the size of the X-ray irradiation unit 1b can be reduced. Therefore, the size of the X-ray analysis cell 1 can be reduced. Specifically, the infrared heat generating part 1a and the X-ray irradiating part 1b can be miniaturized to a rectangular size with a side of about 20 mm. The shape of the infrared heat generating portion 1a is most preferably a shape capable of receiving all of the irradiated infrared rays, and in FIGS. 1 and 2, a rectangular flat plate is used. It may be circular. On the other hand, if the infrared heat generating portion 1a is too wide, the infrared heat generating portion 1a contributes to heat dissipation.

本実施形態の場合、X線照射部1bの上部には分析用の試料を保持するための凹溝1cが設けられており、この凹溝1cに充填、保持された試料が赤外線発熱部1aから伝達された熱によって加熱されることにより、簡単な構造でありながらも800℃以上という高温まで加熱することができ、溶融塩の状態や金属の溶融状態などを凹溝1c内に再現することができる。なお、このような凹溝加工は容易であり、加工に際してコストの上昇も招かない。   In the case of this embodiment, a concave groove 1c for holding a sample for analysis is provided in the upper part of the X-ray irradiation part 1b, and the sample filled and held in this concave groove 1c is transferred from the infrared heat generating part 1a. By being heated by the transmitted heat, it is possible to heat to a high temperature of 800 ° C. or higher while having a simple structure, and it is possible to reproduce the state of the molten salt, the molten state of the metal, etc. in the concave groove 1c. it can. Such groove processing is easy and does not cause an increase in cost.

なお、試料の保持は、上記したX線照射部1bに凹溝1cを設けることに限定されるものではなく、石英ガラス製やダイヤモンド製の部材に試料を収容してX線照射部1b上に直接載置してもよい。このような構成であっても、部材に収容された試料を極めて高い温度まで加熱することができる。   The holding of the sample is not limited to the provision of the groove 1c in the X-ray irradiation unit 1b described above. The sample is accommodated in a quartz glass or diamond member and placed on the X-ray irradiation unit 1b. It may be placed directly. Even with such a configuration, the sample accommodated in the member can be heated to an extremely high temperature.

そして、溶融塩などの状態が再現された試料に対してX線照射部の厚み方向からX線を照射し、透過X線を分析することにより、高い精度でX線分析することができる。このとき、凹溝1cや試料が収容された部材の上側が開放されていると、試料から水分やガスが発生した場合でもこれらを系外に排除することができ、X線分析用セルの周囲を所望の雰囲気ガスで満たすことができる。この結果、溶融塩の状態や金属の溶融状態などを凹溝1c内や試料が収容された部材内に容易に再現させて、実プロセスに沿ったガス雰囲気下でその場計測しながらX線分析することができる。   Then, X-ray analysis can be performed with high accuracy by irradiating the sample in which the state such as molten salt is reproduced with X-rays from the thickness direction of the X-ray irradiation unit and analyzing the transmitted X-rays. At this time, if the upper side of the groove 1c or the member in which the sample is accommodated is opened, even if moisture or gas is generated from the sample, these can be excluded from the system, and the periphery of the cell for X-ray analysis Can be filled with the desired atmospheric gas. As a result, the state of the molten salt, the molten state of the metal, etc. can be easily reproduced in the groove 1c or in the member containing the sample, and X-ray analysis is performed while measuring in situ in a gas atmosphere in accordance with the actual process. can do.

本実施形態においては、図1および図2に示すように、赤外線発熱部1aとX線照射部1bが互いに直交する方向に配置されて、それぞれの正面から赤外線、X線が照射されるようになっている。しかし、赤外線源、X線源、X線受光装置の配置位置などの関係で赤外線発熱部1aとX線照射部1bが直角以外の角度で交差していても、試料を透過したX線をX線受光装置で正確に受光することができれば問題ない。   In this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the infrared heat generating part 1a and the X-ray irradiating part 1b are arranged in directions orthogonal to each other so that infrared rays and X-rays are irradiated from the respective front surfaces. It has become. However, the X-rays transmitted through the sample can be converted into X-rays even if the infrared heat generating part 1a and the X-ray irradiating part 1b intersect at an angle other than a right angle due to the arrangement position of the infrared ray source, the X-ray source and the X-ray light receiving device. There is no problem as long as the line light receiving device can receive light accurately.

そして、凹溝1cのサイズは、十分な分析感度を得るために必要な光路長(分析試料内を通過するX線の光学的な距離)lおよびX線の照射面積の大きさ等に基づいて適宜決定される。また、X線照射部1bの厚みtは、透過X線の検出感度(X線の減衰)とX線照射部1bの透過性、熱伝導性を考慮して適宜決定される。例えば、X線照射部1bの厚みを薄くした場合にはX線の減衰が抑制されて検出感度が向上するが、一方で厚みの不足によってX線照射部1bへの熱の伝達量が低下する。また、試料を保持する凹溝1cの体積を十分に確保することができなくなる。   The size of the groove 1c is based on the optical path length (optical distance of X-rays passing through the analysis sample) l necessary for obtaining sufficient analysis sensitivity, the size of the irradiation area of X-rays, and the like. It is determined appropriately. The thickness t of the X-ray irradiation unit 1b is appropriately determined in consideration of the transmission X-ray detection sensitivity (X-ray attenuation), the permeability and thermal conductivity of the X-ray irradiation unit 1b. For example, when the thickness of the X-ray irradiation unit 1b is reduced, the attenuation of X-rays is suppressed and the detection sensitivity is improved. On the other hand, the amount of heat transferred to the X-ray irradiation unit 1b is reduced due to the lack of thickness. . Moreover, it becomes impossible to secure a sufficient volume of the concave groove 1c for holding the sample.

具体的な一例として、X線の光路長lが1mm程度の場合、X線の照射面の大きさは一般的には1mm角程度であるため、凹溝のサイズはこれより少し大きい大きさに設定され、X線照射部1bの厚みは2mm程度に設定される。   As a specific example, when the optical path length l of the X-ray is about 1 mm, the size of the X-ray irradiation surface is generally about 1 mm square, so the size of the groove is slightly larger than this. The thickness of the X-ray irradiator 1b is set to about 2 mm.

2.X線分析用セルの材質
前記したように、赤外線発熱部1aの素材としては、照射された赤外線の吸収性が高く、受光面を短時間で所定の温度まで加熱可能な材料が好ましく、X線照射部1bの素材としては、加熱された赤外線発熱部1aからの熱伝導性に優れており、試料を短時間で所定の温度まで加熱可能であると共に、照射されたX線の透過性に優れる材料が好ましい。
2. X-ray analysis cell material As described above, the material of the infrared heat generating portion 1a is preferably a material that has high absorption of irradiated infrared rays and can heat the light-receiving surface to a predetermined temperature in a short time. The material of the irradiation unit 1b is excellent in thermal conductivity from the heated infrared heating unit 1a, can heat the sample to a predetermined temperature in a short time, and is excellent in transmission of irradiated X-rays. Material is preferred.

赤外線照射による加熱については、以下のことが分っている。即ち、白色セラミックスに比べて、黒色セラミックスが赤外線をよく吸収して速く昇温し、到達温度も高い。一方、透明石英ガラスは、昇温が遅く、到達温度も低い。また、黒色セラミックスと黒色セラミックスの前に透明石英ガラスを置いた材料とを比較すると、黒色セラミックスの前に透明石英ガラスを置いた材料の方が昇温が遅く、到達温度も低いが、両者の差は小さく、赤外線照射装置の出射端(ロッド)からの距離が10mm以下の場合には、黒色セラミックスの前に透明石英ガラスを置いた材料であっても到達温度は900℃を超えており、透明石英ガラスを通して赤外線を照射した場合でも十分な高温が得られることが分かっている。   The following is known about heating by infrared irradiation. That is, as compared with white ceramics, black ceramics absorb infrared rays well and rise in temperature quickly, and the ultimate temperature is also high. On the other hand, transparent quartz glass has a slow temperature rise and a low reached temperature. In addition, when comparing black ceramics with a material in which transparent quartz glass is placed in front of black ceramics, the material in which transparent quartz glass is placed in front of black ceramics has a slower temperature rise and a lower reaching temperature. The difference is small, when the distance from the emitting end (rod) of the infrared irradiation device is 10 mm or less, even if it is a material in which transparent quartz glass is placed in front of black ceramics, the ultimate temperature exceeds 900 ° C., It has been found that a sufficiently high temperature can be obtained even when irradiated with infrared rays through transparent quartz glass.

上記のような優れた昇温性を示す黒色セラミックスの他に炭素系無機材料も優れた昇温性を示す。   In addition to the black ceramics exhibiting excellent temperature rise as described above, carbon-based inorganic materials also have excellent temperature rise.

炭素系無機材料としては、グラファイト(C)および炭化珪素(SiC)が好ましく、黒色セラミックスとしては黒色ダイヤモンドが好ましい。   Graphite (C) and silicon carbide (SiC) are preferable as the carbon-based inorganic material, and black diamond is preferable as the black ceramic.

これらの内でも、グラファイト(C)および炭化珪素(SiC)は耐久性や加工性に優れているため、赤外線発熱部1aとX線照射部1bの両方にこれらの物質を用いることにより、赤外線発熱部1aとX線照射部1bとが一体化されたX線分析用セル1を容易に製造することができる。   Among these, graphite (C) and silicon carbide (SiC) are excellent in durability and workability. Therefore, by using these substances in both the infrared heating part 1a and the X-ray irradiation part 1b, infrared heating The cell 1 for X-ray analysis in which the part 1a and the X-ray irradiation part 1b are integrated can be easily manufactured.

また、ダイヤモンドの表面がグラファイトで覆われている材料を用いることもできる。このような材料は昇温性と熱伝導性を併せ持つことから好ましい。   A material in which the surface of diamond is covered with graphite can also be used. Such a material is preferable because it has both elevated temperature and thermal conductivity.

3.X線照射部への加熱の促進と均熱性向上
上記においては、X線分析用セル1がT字状に形成されて、赤外線発熱部1aが1つしか設けられていないが、赤外線発熱部1aが1つだけの場合、X線照射部1bへの伝熱は赤外線発熱部1a側からのみ行われるため、X線照射部1bの先端部に行くにつれて温度が低下する傾向があり、X線照射部1b全体としての均熱性に問題が発生する恐れがある。
3. In the above, the X-ray analysis cell 1 is formed in a T-shape and only one infrared heating unit 1a is provided, but the infrared heating unit 1a When there is only one, the heat transfer to the X-ray irradiation unit 1b is performed only from the infrared heating unit 1a side, and therefore the temperature tends to decrease as it goes to the tip of the X-ray irradiation unit 1b. There is a possibility that a problem may occur in the thermal uniformity of the entire portion 1b.

そこで、赤外線発熱部1aからの熱がX線照射部1bの凹溝1cに充填された試料にどの程度伝えられているのかを測定した。   Therefore, how much heat from the infrared heat generating portion 1a is transmitted to the sample filled in the concave groove 1c of the X-ray irradiation portion 1b was measured.

図3は、このT字状のX線分析用セル1におけるX線照射部1bの温度低下を測定する際の装置構成(上段)とX線照射部1bにおける温度分布とをイメージとして示す(下段)図である。   FIG. 3 shows, as an image, the device configuration (upper stage) and the temperature distribution in the X-ray irradiation part 1b when measuring the temperature drop of the X-ray irradiation part 1b in the T-shaped X-ray analysis cell 1 (lower stage). ).

図3において、制御用熱電対12は、X線分析用セル1にネジ止めされている。なお、ネジ13には、X線分析用セル1との熱膨張により緩みや締まりに伴う歪や割れの発生を防止するために、X線分析用セルと同じ材質で作られたネジを用いる。   In FIG. 3, the control thermocouple 12 is screwed to the X-ray analysis cell 1. For the screw 13, a screw made of the same material as that of the X-ray analysis cell is used in order to prevent occurrence of distortion and cracking due to loosening and tightening due to thermal expansion with the X-ray analysis cell 1.

上記したように、赤外線発熱部1aが1つだけの場合、X線照射部1bへの伝熱は赤外線発熱部1a側からのみ行われるため、図3下段に示すように、赤外線発熱部1aからの距離が大きくなるに従って低下する温度勾配が形成される。   As described above, when there is only one infrared heating unit 1a, heat transfer to the X-ray irradiation unit 1b is performed only from the infrared heating unit 1a side. As the distance increases, a temperature gradient is formed that decreases.

次に、赤外線発熱部1aに対してX線照射部1b(具体的には凹溝1c)の温度がどの程度低下しているのかを確認する実験を行った。具体的には、赤外線発熱部1aの受光面の裏面に制御用熱電対12を、X線照射位置に測温用熱電対をそれぞれ設置し、赤外線を照射して制御用熱電対12により赤外線発熱部1aの発熱を制御しながら、赤外線発熱部1aの裏面の温度(制御温度)とX線照射位置の温度とを測定し、両者を比較した。   Next, an experiment was conducted to check how much the temperature of the X-ray irradiation unit 1b (specifically, the concave groove 1c) is lowered with respect to the infrared heating unit 1a. Specifically, the control thermocouple 12 is installed on the back surface of the light receiving surface of the infrared heating unit 1a, and the temperature measuring thermocouple is installed at the X-ray irradiation position. While controlling the heat generation of the part 1a, the temperature of the back surface of the infrared heat generating part 1a (control temperature) and the temperature of the X-ray irradiation position were measured and compared.

測定の結果を図4に示す。なお、図4において、横軸は制御温度、縦軸は測定されたX線照射位置温度である。図4に示すように、高温になるに従って制御温度とX線照射位置温度との差が大きくなっている。   The measurement results are shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the control temperature, and the vertical axis represents the measured X-ray irradiation position temperature. As shown in FIG. 4, the difference between the control temperature and the X-ray irradiation position temperature increases as the temperature increases.

一方、赤外線発熱部を複数設け、それぞれの赤外線発熱部に赤外線を照射した場合、X線照射部の加熱が促進されると共に均熱性が向上する。この場合、これらの赤外線発熱部はX線の経路を妨げないように、例えばX線照射部を挟んで左右および上下に配置することが好ましく、また、斜めに配置してもよい。   On the other hand, when a plurality of infrared heating units are provided and each infrared heating unit is irradiated with infrared rays, heating of the X-ray irradiation unit is promoted and soaking is improved. In this case, it is preferable to arrange these infrared heat generating portions on the left and right and top and bottom, for example, with the X-ray irradiation portion interposed therebetween so as not to disturb the X-ray path.

一例として図5に示すX線照射部1bの両側に赤外線発熱部1aを設けたH字形状のX線分析用セル1が挙げられる。このX線分析用セル1に図6に示すように両側の赤外線照射部1aに赤外線を照射し、両側からX線照射部1bを加熱する。このようなX線分析用セル1を用いることにより、赤外線発熱部1aとX線照射部1bとの間に生じる温度差をより小さくすることができ、よりスピーディに加熱することができる。   As an example, there is an H-shaped X-ray analysis cell 1 in which infrared heating portions 1a are provided on both sides of an X-ray irradiation unit 1b shown in FIG. As shown in FIG. 6, the X-ray analysis cell 1 is irradiated with infrared rays on the infrared irradiation units 1 a on both sides, and the X-ray irradiation unit 1 b is heated from both sides. By using such a cell 1 for X-ray analysis, the temperature difference generated between the infrared heat generating portion 1a and the X-ray irradiating portion 1b can be further reduced, and heating can be performed more quickly.

即ち、図6下段の破線で示すそれぞれの側からの温度勾配が加算されて、実線で示すように温度低下の小さな温度勾配となる。この結果、凹溝1cに対してより均一に加熱することができる。また、加熱が促進される。   That is, the temperature gradients from the respective sides indicated by the broken lines in the lower part of FIG. 6 are added to form a temperature gradient with a small temperature drop as indicated by the solid line. As a result, the groove 1c can be heated more uniformly. Moreover, heating is accelerated.

[2]X線分析用装置
1.X線分析用容器
図7は本実施形態に係るX線分析用容器の一部、具体的には、X線分析用容器の筒状胴体部に収納されたX線分析用セルの近傍を示す斜視図である。図8Aは本実施形態に係るX線分析用セルを載置する台座の斜視図であり、図8BはX線分析用セルを台座に載置する方法を示す斜視図である。また、図9は、X線分析用容器全体の斜視図である。
[2] X-ray analysis apparatus X-ray Analysis Container FIG. 7 shows a part of the X-ray analysis container according to this embodiment, specifically, the vicinity of the X-ray analysis cell housed in the cylindrical body of the X-ray analysis container. It is a perspective view. FIG. 8A is a perspective view of a pedestal on which the X-ray analysis cell according to the present embodiment is placed, and FIG. 8B is a perspective view showing a method of placing the X-ray analysis cell on the pedestal. FIG. 9 is a perspective view of the entire X-ray analysis container.

図7〜図9において、1はX線分析用セル、15はX線分析用容器、1aは赤外線発熱部、1bはX線照射部、1cは凹溝、2はX線分析用セル1を収納するX線分析用容器15の筒状胴体部、3は筒状胴体部2に収納されるX線分析用セル1を載置する台座である。そして、2aはX線分析用セル1の赤外線発熱部1aに対向するように筒状胴体部2の筒状側面に設けられた赤外線窓部である。また、7、8はX線窓部であり、7は入射窓、8は出射窓である。9a、9bは筒状胴体部2の両端部を封止する封止部材としての蓋(フランジ)である。なお、図7〜図9においては、特徴部であるX線分析用セル1のサイズを大きくして記載している。   7 to 9, 1 is an X-ray analysis cell, 15 is an X-ray analysis container, 1a is an infrared heating unit, 1b is an X-ray irradiation unit, 1c is a concave groove, and 2 is an X-ray analysis cell 1. The cylindrical body part 3 of the X-ray analysis container 15 to be stored is a pedestal on which the X-ray analysis cell 1 stored in the cylindrical body part 2 is placed. Reference numeral 2a denotes an infrared window provided on the cylindrical side surface of the cylindrical body 2 so as to face the infrared heating part 1a of the cell 1 for X-ray analysis. 7 and 8 are X-ray window portions, 7 is an entrance window, and 8 is an exit window. Reference numerals 9a and 9b denote lids (flanges) as sealing members for sealing both end portions of the cylindrical body portion 2. 7 to 9, the X-ray analysis cell 1 which is a characteristic part is illustrated in a larger size.

そして、図10は本実施形態に係るX線分析用装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、ここでは、X線分析用装置はX線吸収分光によるX線分析(XAFS)に適用されるX線分析用装置を記載している。図10において、4は赤外線照射装置のロッド(光源)であり、その先端が赤外線を出射する赤外線出射端である。5はX線照射装置のX線放射部、6はX線受光部である。   FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the X-ray analysis apparatus according to this embodiment. Note that, here, the X-ray analysis apparatus is an X-ray analysis apparatus applied to X-ray analysis (XAFS) by X-ray absorption spectroscopy. In FIG. 10, reference numeral 4 denotes a rod (light source) of the infrared irradiation device, and the tip thereof is an infrared ray emitting end for emitting infrared rays. Reference numeral 5 denotes an X-ray emission unit of the X-ray irradiation apparatus, and 6 denotes an X-ray light receiving unit.

筒状胴体部2は、石英ガラスなどの赤外線の透過性に優れた材料から作製された円筒状の部材であって、内側にX線分析用セル1を収容するスペースが設けられている。そして、封止部材9a、9bはステンレス(SUS)製であって、Oリング(図示省略)を介して筒状胴体部2の両端に取り付けることにより、筒状胴体部2を封止することができる。なお、Oリングは、X線分析用セル1の赤外線発熱部1aから十分に離れた位置にあるため、赤外線発熱部1aが高温になっても、溶けたり破損したりする恐れがない。   The cylindrical body portion 2 is a cylindrical member made of a material having excellent infrared transmittance such as quartz glass, and a space for accommodating the X-ray analysis cell 1 is provided on the inner side. The sealing members 9a and 9b are made of stainless steel (SUS), and are attached to both ends of the cylindrical body part 2 via O-rings (not shown) to seal the cylindrical body part 2. it can. Since the O-ring is located sufficiently away from the infrared heat generating portion 1a of the X-ray analysis cell 1, there is no possibility of melting or breaking even when the infrared heat generating portion 1a becomes high temperature.

そして、封止部材9aの中央部に設けられた開口部には、ポリイミドフィルム、具体的には、デュポン社製のカプトン(登録商標)フィルムを耐熱性接着剤を用いて固定することによってX線窓部(入射窓)7が設けられている。同様に、封止部材9bの中央部に設けられた開口部には、X線窓部(出射窓)8が設けられている。なお、耐熱性接着剤は、X線分析用セル1の赤外線発熱部1aから十分に離れた位置にあるため、赤外線発熱部1aが高温になっても、劣化したり溶けたりする恐れがない。   Then, an X-ray is obtained by fixing a polyimide film, specifically, a Kapton (registered trademark) film manufactured by DuPont using a heat-resistant adhesive, in the opening provided in the central portion of the sealing member 9a. A window (incident window) 7 is provided. Similarly, an X-ray window (outgoing window) 8 is provided in the opening provided in the center of the sealing member 9b. Since the heat-resistant adhesive is located sufficiently away from the infrared heat generating portion 1a of the cell 1 for X-ray analysis, there is no possibility of deterioration or melting even when the infrared heat generating portion 1a becomes high temperature.

また、本実施形態においては、紙面上方の封止部材9aには矢印10aの方向からX線分析用容器15内へガスが供給できるように給気口が、一方、下方の封止部材9bには矢印10bの方向へX線分析用容器15内からガスが排気できるように排気口が設けられており、それぞれに給気配管、排気配管が耐熱性接着剤で接着されている。なお、この給気口および排気口は、封止部材9a、9bの一方に2つ共設けられていてもよい。   In the present embodiment, the upper sealing member 9a has an air supply port so that gas can be supplied into the X-ray analysis container 15 from the direction of the arrow 10a, while the lower sealing member 9b has Is provided with an exhaust port so that gas can be exhausted from the X-ray analysis container 15 in the direction of the arrow 10b, and an air supply pipe and an exhaust pipe are bonded to each other with a heat-resistant adhesive. Two air supply ports and two air discharge ports may be provided on one of the sealing members 9a and 9b.

このように給気口および排気口を設けて、必要に応じてX線分析用容器15内に対してガスの供給、排気を行うことにより、ガスフローを伴う実プロセスに準じたガス雰囲気をX線分析用容器15内に任意に設定することが可能となるため、実プロセスに沿ったその場計測が可能となる。   Thus, by providing the air supply port and the exhaust port, and supplying and exhausting the gas into the X-ray analysis container 15 as necessary, the gas atmosphere in accordance with the actual process with the gas flow can be changed to X. Since it can be arbitrarily set in the line analysis container 15, in-situ measurement along an actual process is possible.

また、上方の封止部材9aには矢印11の方向から、X線分析用セル1のX線照射部1bにおける温度を制御するために、熱電対などの温度センサーを挿通させる挿通孔が設けられている。そして、温度センサーを挿通させた後の挿通孔は、耐熱性接着剤で封止される。   The upper sealing member 9a is provided with an insertion hole through which a temperature sensor such as a thermocouple is inserted in order to control the temperature in the X-ray irradiation unit 1b of the X-ray analysis cell 1 from the direction of the arrow 11. ing. The insertion hole after the temperature sensor is inserted is sealed with a heat resistant adhesive.

このように、温度センサーが計測した温度に基づいて、外部から照射する赤外線の強度を調整することにより、X線分析用セル1のX線照射部1bにおける温度を制御することができる。   In this way, the temperature in the X-ray irradiation unit 1b of the X-ray analysis cell 1 can be controlled by adjusting the intensity of infrared rays irradiated from the outside based on the temperature measured by the temperature sensor.

X線分析用セル1は、図7に示すように、台座3にセットされた後、筒状胴体部2内に挿入される。X線分析用セル1をこのように台座3にセットすることにより、筒状胴体部2内における赤外線発熱部1aの受光面の位置が赤外線照射に好適な位置に位置決めされると共に、X線照射部1bの位置がX線照射位置に調整される。   As shown in FIG. 7, the X-ray analysis cell 1 is inserted into the cylindrical body 2 after being set on the pedestal 3. By setting the X-ray analysis cell 1 on the pedestal 3 in this manner, the position of the light receiving surface of the infrared heat generating part 1a in the cylindrical body part 2 is positioned at a position suitable for infrared irradiation and X-ray irradiation. The position of the part 1b is adjusted to the X-ray irradiation position.

具体的には、台座3の上面には、図8Aに示すように、T字形状のX線分析用セル1の断面形状と同一形状、同一サイズのT字の凹部が設けられており、図8Bに示すように、T字形状のX線分析用セル1の下端部分が嵌め込まれて固定される。台座3に固定されたX線分析用セル1は、その後、台座3の筒状胴体部2内への挿入により所定の位置に配置される。   Specifically, as shown in FIG. 8A, a T-shaped recess having the same shape and size as the cross-sectional shape of the T-shaped X-ray analysis cell 1 is provided on the upper surface of the pedestal 3. As shown in FIG. 8B, the lower end portion of the T-shaped X-ray analysis cell 1 is fitted and fixed. The X-ray analysis cell 1 fixed to the pedestal 3 is then placed at a predetermined position by inserting the pedestal 3 into the cylindrical body 2.

このとき、X線分析用セル1の赤外線発熱部1aの受光面が赤外線窓部2aと正対するように収容される。また、凹溝1cのX線入射面および透過X線の放射面が、それぞれX線窓部(入射窓)7、X線窓部(出射窓)8に対向するように収容される。これにより、赤外線を受光面に対して正面から照射すると共にX線を確実に試料に照射し、透過X線を出射させることができる。   At this time, the light receiving surface of the infrared heat generating portion 1a of the X-ray analysis cell 1 is accommodated so as to face the infrared window portion 2a. The X-ray incident surface and the transmitted X-ray radiation surface of the concave groove 1c are accommodated so as to face the X-ray window portion (incident window) 7 and the X-ray window portion (exit window) 8, respectively. Thereby, infrared rays can be irradiated to the light receiving surface from the front, and X-rays can be reliably irradiated to the sample, and transmitted X-rays can be emitted.

赤外線窓部2aは筒状胴体部2の、X線分析用セル1の赤外線発熱部1aと対向する箇所の筒状側面に平板状に形成して設けられている。このため、赤外線照射装置のロッド4の先端を筒状胴体部2内に収容されたX線分析用セル1の赤外線発熱部1aまで近づけることができる。また、筒状胴体部2の円筒形状による赤外線の拡散がないため、赤外線照射装置のロッド4から発せられた赤外線を無駄なく、効率よくX線分析用セル1の赤外線発熱部1aへ向けて照射することができる。   The infrared window portion 2a is provided on the cylindrical side surface of the cylindrical body portion 2 at a location facing the infrared heating portion 1a of the cell 1 for X-ray analysis. For this reason, the tip of the rod 4 of the infrared irradiation apparatus can be brought close to the infrared heat generating portion 1 a of the X-ray analysis cell 1 accommodated in the cylindrical body portion 2. In addition, since there is no diffusion of infrared rays due to the cylindrical shape of the cylindrical body portion 2, the infrared rays emitted from the rod 4 of the infrared irradiation device are efficiently emitted toward the infrared heating portion 1a of the cell 1 for X-ray analysis without waste. can do.

なお具体的な筒状胴体部2の例としては、内径が40mmφ、長さが250mmの円筒が用いられる。そして、赤外線発熱部1aおよびX線照射部1bは一辺20mmの矩形サイズに小型化されており、台座3は、長さ85mm、幅27mm、高さ10mmのサイズを有している。   As a specific example of the cylindrical body portion 2, a cylinder having an inner diameter of 40 mmφ and a length of 250 mm is used. The infrared heat generating portion 1a and the X-ray irradiating portion 1b are miniaturized to a rectangular size of 20 mm on a side, and the pedestal 3 has a length of 85 mm, a width of 27 mm, and a height of 10 mm.

このような、X線分析用装置を用いて、アルゴン(Ar)フロー下でX線照射部1bの凹溝1c付近の温度が800℃以上に昇温できることを確認した。   Using such an apparatus for X-ray analysis, it was confirmed that the temperature in the vicinity of the groove 1c of the X-ray irradiation part 1b could be raised to 800 ° C. or higher under an argon (Ar) flow.

本実施形態において、X線照射部1bの昇温をさらに効率的に行うためには、図11に示すように、アルミナやシリカ等を含有する耐熱布14を筒状胴体部2の外側に巻き付けることが好ましい。特に、少なくとも内面側を白色等の赤外線を反射しやすい素材で構成すると良い。このような耐熱布14は、X線分析用セル1とその周辺の加熱部分から外部空間への放熱を抑制する断熱部材であると共に、赤外線発熱部1aから反射した赤外線を筒状胴体部2内へ反射させる反射部材でもあるため、X線照射部1bにおける到達温度をさらに50〜100℃上昇させることができ、900℃以上に昇温させることも可能となる。なお、耐熱布は、筒状胴体部2の外側だけでなく、赤外線窓部2aを除く筒状胴体部2の内壁面に設けてもよく、さらに、両壁面に設けてもよい。また、耐熱布に替えて、フィルム状の赤外線反射材や金属箔等を用いてもよい。   In the present embodiment, in order to more efficiently raise the temperature of the X-ray irradiation unit 1b, a heat-resistant cloth 14 containing alumina, silica, or the like is wound around the outside of the cylindrical body part 2 as shown in FIG. It is preferable. In particular, at least the inner surface side is preferably made of a material that easily reflects infrared rays such as white. Such a heat-resistant cloth 14 is a heat insulating member that suppresses heat radiation from the X-ray analysis cell 1 and the surrounding heating portion to the external space, and also reflects the infrared rays reflected from the infrared heat generating portion 1 a in the cylindrical body portion 2. Since it is also a reflecting member that reflects the light, the ultimate temperature in the X-ray irradiation unit 1b can be further increased by 50 to 100 ° C., and the temperature can be increased to 900 ° C. or higher. The heat-resistant cloth may be provided not only on the outer side of the cylindrical body part 2, but also on the inner wall surface of the cylindrical body part 2 excluding the infrared window part 2a, and may be provided on both wall surfaces. Further, a film-like infrared reflecting material or metal foil may be used instead of the heat resistant cloth.

また、本実施形態においては、実プロセスの溶融塩メッキの環境をX線分析用容器15内に再現するために、前記したガス雰囲気だけでなく、必要に応じて適宜、電気化学的操作用電極を取り付けて、X線分析用装置において電気化学的操作ができるようにしてもよい。   In this embodiment, in order to reproduce the environment of the molten salt plating in the actual process in the X-ray analysis container 15, not only the gas atmosphere described above but also an electrode for electrochemical operation as necessary. May be attached so that the electrochemical operation can be performed in the X-ray analysis apparatus.

電気化学的操作用電極は、電気配線端部に取り付けられ、外部に設置された電気化学的操作装置に接続される。なお、電気配線は、温度センサーの場合と同様に、封止部材9a(図10参照)に挿入孔を設けて挿通させ、耐熱性接着剤で固定することにより取り付けられる。また、封止部材にコネクタを設けてもよい。これにより、X線分析用容器15の内側と外側との電気配線の結線を容易に行うことができる。   The electrode for electrochemical operation is attached to the end portion of the electric wiring and is connected to an electrochemical operation device installed outside. As in the case of the temperature sensor, the electrical wiring is attached by providing an insertion hole in the sealing member 9a (see FIG. 10) and fixing it with a heat resistant adhesive. Moreover, you may provide a connector in a sealing member. Thereby, the electrical wiring between the inside and the outside of the X-ray analysis container 15 can be easily performed.

このように実プロセスの溶融塩メッキの環境を再現することにより、実プロセスに沿ったその場計測が可能となる。   By reproducing the environment of the molten salt plating in the actual process as described above, in-situ measurement along the actual process becomes possible.

なお、上記においては、T字形状のX線分析用セルを例に挙げて説明したが、図5に示したH字形状のX線分析用セルにおいても、図12に示すように、筒状胴体部2の両側面に赤外線窓部2aが設けられていることを除いて、T字形状のX線分析用セルの場合と同様に考えることができる。   In the above description, the T-shaped X-ray analysis cell has been described as an example, but the H-shaped X-ray analysis cell shown in FIG. 5 also has a cylindrical shape as shown in FIG. It can be considered in the same manner as in the case of the T-shaped X-ray analysis cell except that infrared window portions 2a are provided on both side surfaces of the body portion 2.

2.X線分析用装置
X線分析用装置は、上記したX線分析用容器15に加えて、赤外線照射装置、X線照射装置およびX線受光装置を備えている。図10に示すように、照射された赤外線によって分析対象の試料を十分高温に加熱した後、X線放射部5からX線窓部(入射窓)7に向けてX線を放射し、X線受光装置のX線受光部6でX線窓部(出射窓)8から出射される透過X線を受光し、解析することにより、試料の状態を分析することができる。
2. X-ray analysis apparatus The X-ray analysis apparatus includes an infrared irradiation apparatus, an X-ray irradiation apparatus, and an X-ray light receiving apparatus in addition to the X-ray analysis container 15 described above. As shown in FIG. 10, after the sample to be analyzed is heated to a sufficiently high temperature by the irradiated infrared rays, X-rays are emitted from the X-ray emission part 5 toward the X-ray window part (incident window) 7. The state of the sample can be analyzed by receiving and analyzing the transmitted X-rays emitted from the X-ray window part (exit window) 8 by the X-ray light receiving part 6 of the light receiving device.

赤外線照射装置は、1台(T字形状のX線分析用セルの場合)、必要に応じて複数台、例えば2台(H字形状のX線分析用セルの場合)備えており、赤外線を照射するロッド4がそれぞれ赤外線発熱部の受光面に相対して設置されている。赤外線照射装置としては、赤外線ランプとその反射面の組み合わせにより光のエネルギーを使って試料の温度を上げる赤外線イメージ炉を用いることが好ましい。   The infrared irradiation apparatus is equipped with one unit (in the case of a T-shaped X-ray analysis cell) and a plurality of units, for example, two units (in the case of an H-shaped X-ray analysis cell) as necessary. Each of the irradiating rods 4 is disposed so as to be opposed to the light receiving surface of the infrared heat generating portion. As the infrared irradiation device, it is preferable to use an infrared image furnace that raises the temperature of the sample by using light energy by a combination of an infrared lamp and a reflecting surface thereof.

[3]X線分析方法
本実施態様のX線分析用装置を用いたX線分析は、X線分析用セルのX線照射部に分析対象の試料を保持させる試料保持工程と、X線分析用セルの受光面に向けて赤外線照射装置により赤外線を照射してX線照射部に保持された試料を加熱する試料加熱工程と、加熱された試料に向けて一方のX線窓部の外部からX線を照射するX線照射工程と、試料を透過して他方のX線窓部からX線分析用容器の外部に出射されたX線を解析して試料を分析する試料分析工程とを経て行われる。
[3] X-ray analysis method X-ray analysis using the apparatus for X-ray analysis of the present embodiment includes a sample holding step for holding a sample to be analyzed in an X-ray irradiation part of an X-ray analysis cell, and an X-ray analysis. A sample heating step of heating the sample held by the X-ray irradiator by irradiating infrared rays with an infrared irradiator toward the light receiving surface of the cell, and from the outside of one X-ray window toward the heated sample Through an X-ray irradiation step of irradiating X-rays and a sample analysis step of analyzing the sample by analyzing the X-rays that have passed through the sample and emitted from the other X-ray window to the outside of the X-ray analysis container Done.

本実施態様のX線分析用装置を用いて、上記各工程を経ることにより、従来の測定温度を遥かに上回る800℃以上の高温でのX線分析が可能となる。この結果、従来の分析装置では到達温度が試料の融点より低いために溶融試料の分析ができなかった高融点物質を溶融させて分析することが可能になる。   By using the apparatus for X-ray analysis of this embodiment, the X-ray analysis can be performed at a high temperature of 800 ° C. or higher, which is much higher than the conventional measurement temperature, through the above steps. As a result, in the conventional analyzer, since the ultimate temperature is lower than the melting point of the sample, a high melting point material that could not be analyzed for the molten sample can be melted and analyzed.

具体的なX線分析としては、X線回折によるX線分析(XRD:X‐ray diffraction)およびX線吸収分光によるX線分析(XAFS)を挙げることができる。   Specific X-ray analysis includes X-ray diffraction (XRD) by X-ray diffraction and X-ray analysis (XAFS) by X-ray absorption spectroscopy.

X線回折によるX線分析方法は、試料の結晶構造および非晶質の情報を得ることができる分析方法であるため、試料の電子状態、局所構造に関する情報を得ることができる。   Since the X-ray diffraction analysis method by X-ray diffraction is an analysis method that can obtain the crystal structure and amorphous information of the sample, it is possible to obtain information on the electronic state and local structure of the sample.

図13に示すように、XRDでは照射するX線のエネルギーを固定して検出器を走査して回折X線の角度(回折角2θ)依存性を測定することにより、試料の結晶構造に関する情報が得られると共に、非晶質に関する情報も得ることができる。   As shown in FIG. 13, in the XRD, information on the crystal structure of the sample is obtained by measuring the dependence of the diffraction X-ray angle (diffraction angle 2θ) by fixing the energy of the irradiated X-ray and scanning the detector. As well as being obtained, information on the amorphous can be obtained.

一方、X線吸収分光によるX線分析は、試料に照射される前のX線の強度とX線照射された試料の透過光の強度を見ながらX線のエネルギーを上げて行き、試料の吸収スペクトルを測定することにより、試料の電子状態や局所構造を知る分析方法であり、その場計測しながらX線分析を行うことができる。   On the other hand, X-ray analysis by X-ray absorption spectroscopy increases the energy of X-rays while looking at the intensity of X-rays before irradiation of the sample and the intensity of transmitted light of the sample irradiated with X-rays. This is an analysis method for knowing the electronic state and local structure of a sample by measuring a spectrum, and X-ray analysis can be performed while performing in-situ measurement.

図14、図15はXAFSによる分析結果の一例を示す図である。なお、図14および図15は、NaWOとWOを3:1のモル比で混合した試料を、赤外線イメージ炉が使用されている(株)サーモ理工製赤外線導入加熱装置GA298を用いて、800℃に加熱した状態のとき得られたスペクトルであり、図14はXANES(X−ray Absorption Near Edge Structure:エックス線吸収端近傍構造)スペクトルであり、図15はEXAFS(Extended X−ray Absorption Fine Structure:広域X線吸収微細構造)スペクトルである。 14 and 15 are diagrams showing examples of analysis results by XAFS. 14 and 15 use a sample in which Na 2 WO 4 and WO 3 are mixed at a molar ratio of 3: 1, using an infrared heating apparatus GA298 manufactured by Thermo Riko Co., Ltd., which uses an infrared image furnace. 14 is a spectrum obtained when heated to 800 ° C., FIG. 14 is a XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure) spectrum, and FIG. 15 is an EXAFS (Extended X-ray Absorption). Fine Structure (broad spectrum X-ray absorption fine structure) spectrum.

図14において、横軸はX線のエネルギー(eV)、縦軸は規格化された吸収率(a.u.)である。また、図15において、横軸は波数(Å−1)、縦軸は波数二乗で重み付けしたEXAFS振動(a.u.)である。 In FIG. 14, the horizontal axis represents X-ray energy (eV), and the vertical axis represents normalized absorption rate (au). In FIG. 15, the horizontal axis represents the wave number (Å −1 ), and the vertical axis represents the EXAFS vibration (au) weighted by the square of the wave number.

図14および図15に示すように、本実施形態によれば、XAFS測定から得られるXANESスペクトルからは試料の電子状態が、また、EXAFSスペクトルからは試料の局所構造が十分な統計精度で捉えられていることが分かる。   As shown in FIGS. 14 and 15, according to the present embodiment, the electronic state of the sample can be captured from the XANES spectrum obtained from the XAFS measurement, and the local structure of the sample can be captured from the EXAFS spectrum with sufficient statistical accuracy. I understand that

以上のように、本実施形態によれば、800〜900℃という高い温度で試料を加熱しながら、その場計測して分析することができるなど、より簡便な方法で実用可能なX線分析技術を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, an X-ray analysis technique that can be practically used with a simpler method, such as being able to measure and analyze in situ while heating a sample at a high temperature of 800 to 900 ° C. Can be provided.

(付記)
また、本願発明は以下の実施態様を含む。
(Appendix)
The present invention includes the following embodiments.

(付記1)
外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられているX線分析用セル。
(Appendix 1)
Comprising at least one infrared heat generating part that absorbs infrared rays irradiated from the outside and generates heat; and an X-ray irradiation part that holds a sample;
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is an X-ray analysis cell provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit.

(付記2)
前記X線照射部の上部に分析対象の試料を保持する凹溝を備えている付記1に記載のX線分析用セル。
(Appendix 2)
The cell for X-ray analysis according to appendix 1, further comprising a groove for holding a sample to be analyzed in an upper part of the X-ray irradiation unit.

(付記3)
平面視でT字形状に形成されている付記1または付記2に記載のX線分析用セル。
(Appendix 3)
The cell for X-ray analysis according to Supplementary Note 1 or Supplementary Note 2, which is formed in a T shape in plan view.

(付記4)
前記X線照射部の両側面に赤外線受光部が設けられて、平面視でH字形状に形成されている付記1または付記2に記載のX線分析用セル。
(Appendix 4)
The cell for X-ray analysis according to Supplementary Note 1 or Supplementary Note 2, wherein infrared light receiving parts are provided on both side surfaces of the X-ray irradiation part and formed in an H shape in a plan view.

(付記5)
X線分析用容器と、赤外線照射装置とを備えたX線分析用装置であって、
前記X線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有し、
前記赤外線照射装置は、前記X線分析用容器の外部から前記X線分析用セルの前記赤外線発熱部の受光面に向けて赤外線を照射するX線分析用装置。
(Appendix 5)
An X-ray analysis apparatus comprising an X-ray analysis container and an infrared irradiation device,
The X-ray analysis container is an X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is provided at both ends of the cylindrical body part, and has an X-ray window part,
The infrared irradiation apparatus is an apparatus for X-ray analysis that irradiates infrared rays from the outside of the X-ray analysis container toward a light receiving surface of the infrared heat generating portion of the X-ray analysis cell.

(付記6)
前記赤外線照射装置が、赤外線イメージ炉である付記5に記載のX線分析用装置。
(Appendix 6)
The apparatus for X-ray analysis according to appendix 5, wherein the infrared irradiation apparatus is an infrared image furnace.

本発明は、融点が高いために実現していなかった試料を対象として、実プロセスに沿った所定の雰囲気の下でその場計測しながらX線分析を行うことができる溶融試料の分析技術を提供するものであり、溶融金属、溶融塩などの溶融物質を扱う産業分野の技術の向上と発展に大きく寄与することができる。   The present invention provides a molten sample analysis technique capable of performing X-ray analysis while performing in-situ measurement under a predetermined atmosphere in accordance with an actual process for a sample that has not been realized due to a high melting point. It can greatly contribute to the improvement and development of technology in the industrial field that handles molten materials such as molten metals and molten salts.

1 X線分析用セル
1a 赤外線発熱部
1b X線照射部
1c 凹溝
2 筒状胴体部
2a 赤外線窓部
3 台座
4 ロッド
5 X線放射部
6 X線受光部
7 X線窓部(入射窓)
8 X線窓部(出射窓)
9a、9b 封止部材(蓋)
10a 給気口の位置を示す矢印
10b 排気口の位置を示す矢印
11 温度センサーの挿入位置を示す矢印
12 制御用熱電対
13 ネジ
14 耐熱布
15 X線分析用容器
l 光路長
t X線照射部の厚み
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray analysis cell 1a Infrared heat generating part 1b X-ray irradiation part 1c Concave groove 2 Cylindrical body part 2a Infrared window part 3 Base 4 Rod 5 X-ray emission part 6 X-ray light-receiving part 7 X-ray window part (incident window)
8 X-ray window (outgoing window)
9a, 9b Sealing member (lid)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a Arrow which shows the position of an air inlet 10b Arrow which shows the position of an exhaust port 11 Arrow which shows the insertion position of a temperature sensor 12 Thermocouple for control 13 Screw 14 Heat-resistant cloth 15 X-ray analysis container l Optical path length t X-ray irradiation part Thickness

Claims (13)

外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられているX線分析用セル。
Comprising at least one infrared heat generating part that absorbs infrared rays irradiated from the outside and generates heat; and an X-ray irradiation part that holds a sample;
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is an X-ray analysis cell provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit.
前記赤外線発熱部と前記X線照射部とが同一材料で一体化されている請求項1に記載のX線分析用セル。   The cell for X-ray analysis according to claim 1, wherein the infrared heating unit and the X-ray irradiation unit are integrated with the same material. 前記赤外線発熱部および前記X線照射部が、炭素系無機材料製または黒色セラミックス製である請求項1または請求項2に記載のX線分析用セル。   The cell for X-ray analysis according to claim 1 or 2, wherein the infrared heat generating part and the X-ray irradiation part are made of a carbon-based inorganic material or black ceramics. 前記X線照射部が、前記赤外線発熱部の前記受光面とは表裏をなす側に前記受光面とは交差する方向に突出して設けられている請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のX線分析用セル。   The X-ray irradiating unit is provided on the side of the infrared heat generating unit that is opposite to the light receiving surface and protrudes in a direction intersecting with the light receiving surface. The cell for X-ray analysis as described. X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有するX線分析用容器。
An X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The said sealing member is an X-ray analysis container which is provided in the both ends of the said cylindrical trunk | drum, respectively, and has an X-ray window part.
少なくとも一つの前記封止部材が、内部への吸気または排気が可能な吸排気口と、内部と外部とを電気的に接続可能な電気配線端部とを備えている請求項5に記載のX線分析用容器。   6. The X according to claim 5, wherein at least one of the sealing members includes an intake / exhaust port capable of intake or exhaust to the inside, and an electric wiring end capable of electrically connecting the inside and the outside. Container for line analysis. 前記筒状胴体部が、石英ガラス製である請求項5または請求項6に記載のX線分析用容器。   The container for X-ray analysis according to claim 5 or 6, wherein the cylindrical body portion is made of quartz glass. 前記赤外線窓部が、前記筒状胴体部の筒状側面に設けられた平板状の窓である請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載のX線分析用容器。   The X-ray analysis container according to any one of claims 5 to 7, wherein the infrared window portion is a flat window provided on a cylindrical side surface of the cylindrical body portion. さらに、前記筒状胴体部の筒状側面を覆い、外部への放熱を抑制する断熱部材を備えている請求項5〜請求項8のいずれか1項に記載のX線分析用容器。   Furthermore, the container for X-ray analysis of any one of Claims 5-8 provided with the heat insulation member which covers the cylindrical side surface of the said cylindrical trunk | drum, and suppresses the thermal radiation to the exterior. さらに、前記筒状胴体部の筒状側面を覆い、外部に向けて放射される赤外線を内部に向けて反射する反射部材を備えている請求項5〜請求項8のいずれか1項に記載のX線分析用容器。   Furthermore, the reflective body which covers the cylindrical side surface of the said cylindrical trunk | drum, and reflects the infrared rays radiated | emitted toward the exterior toward an inside is provided. X-ray analysis container. X線分析用容器と、赤外線照射装置とを備えたX線分析用装置であって、
前記X線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有し、
前記赤外線照射装置は、前記X線分析用容器の外部から前記X線分析用セルの前記赤外線発熱部の受光面に向けて赤外線を照射するX線分析用装置。
An X-ray analysis apparatus comprising an X-ray analysis container and an infrared irradiation device,
The X-ray analysis container is an X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is provided at both ends of the cylindrical body part, and has an X-ray window part,
The infrared irradiation apparatus is an apparatus for X-ray analysis that irradiates infrared rays from the outside of the X-ray analysis container toward a light receiving surface of the infrared heat generating portion of the X-ray analysis cell.
X線分析用装置を用いて試料をX線分析するX線分析方法であって、
前記X線分析用装置は、X線分析用容器と、赤外線照射装置とを備えたX線分析用装置であって、
前記X線分析用容器は、X線分析用セルと、筒状胴体部と、封止部材とを備えたX線分析用容器であって、
前記X線分析用セルは、外部から照射される赤外線を吸収して発熱する少なくとも一つの赤外線発熱部と、試料を保持するX線照射部とを備え、
前記赤外線発熱部は、前記赤外線を受光する受光面を有し、
前記X線照射部は、前記赤外線発熱部からの熱伝導により加熱されるように前記赤外線発熱部の一部に設けられており、
前記筒状胴体部は、内部に前記X線分析用セルを収納し、前記赤外線が透過可能な赤外線窓部を有し、
前記封止部材は、前記筒状胴体部の両端部にそれぞれ設けられ、X線窓部を有し、
前記赤外線照射装置は、前記X線分析用容器の外部から前記X線分析用セルの前記赤外線発熱部の受光面に向けて赤外線を照射し、
前記X線分析方法は、前記X線分析用セルのX線照射部に分析対象の試料を保持させる試料保持工程と、
前記X線分析用セルの前記受光面に向けて前記赤外線照射装置により赤外線を照射して前記X線照射部に保持された前記試料を加熱する試料加熱工程と、
加熱された前記試料に向けて一方の前記X線窓部の外部からX線を照射するX線照射工程と、
前記試料を透過して他方の前記X線窓部から前記X線分析用容器の外部に出射されたX線を解析して前記試料を分析する試料分析工程とを備えているX線分析方法。
An X-ray analysis method for X-ray analysis of a sample using an X-ray analysis apparatus,
The X-ray analysis apparatus is an X-ray analysis apparatus including an X-ray analysis container and an infrared irradiation device,
The X-ray analysis container is an X-ray analysis container comprising an X-ray analysis cell, a cylindrical body part, and a sealing member,
The X-ray analysis cell includes at least one infrared heat generating unit that generates heat by absorbing infrared rays irradiated from the outside, and an X-ray irradiation unit that holds a sample,
The infrared heat generating portion has a light receiving surface that receives the infrared light,
The X-ray irradiation unit is provided in a part of the infrared heating unit so as to be heated by heat conduction from the infrared heating unit,
The cylindrical body portion houses the X-ray analysis cell therein, and has an infrared window portion through which the infrared rays can pass.
The sealing member is provided at both ends of the cylindrical body part, and has an X-ray window part,
The infrared irradiation device irradiates infrared rays from the outside of the X-ray analysis container toward the light-receiving surface of the infrared heating portion of the X-ray analysis cell;
The X-ray analysis method includes a sample holding step for holding a sample to be analyzed in the X-ray irradiation unit of the X-ray analysis cell;
A sample heating step of heating the sample held by the X-ray irradiation unit by irradiating infrared rays from the infrared irradiation device toward the light receiving surface of the X-ray analysis cell;
An X-ray irradiation step of irradiating X-rays from the outside of one of the X-ray windows toward the heated sample;
A sample analysis step of analyzing the sample by analyzing the X-ray transmitted through the sample and emitted from the other X-ray window to the outside of the X-ray analysis container.
前記試料保持工程と前記試料加熱工程との間に、前記X線分析用容器内に所望のガスを供給し、前記X線分析用容器内のガス雰囲気を所望のガス雰囲気にするガス雰囲気調整工程を備えている請求項12に記載のX線分析方法。   A gas atmosphere adjustment step of supplying a desired gas into the X-ray analysis container between the sample holding step and the sample heating step so that the gas atmosphere in the X-ray analysis container is changed to a desired gas atmosphere. The X-ray analysis method according to claim 12, comprising:
JP2017004778A 2017-01-16 2017-01-16 X-ray analysis cell, X-ray analysis container, X-ray analysis apparatus and X-ray analysis method Pending JP2018115859A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017004778A JP2018115859A (en) 2017-01-16 2017-01-16 X-ray analysis cell, X-ray analysis container, X-ray analysis apparatus and X-ray analysis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017004778A JP2018115859A (en) 2017-01-16 2017-01-16 X-ray analysis cell, X-ray analysis container, X-ray analysis apparatus and X-ray analysis method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018115859A true JP2018115859A (en) 2018-07-26

Family

ID=62983774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017004778A Pending JP2018115859A (en) 2017-01-16 2017-01-16 X-ray analysis cell, X-ray analysis container, X-ray analysis apparatus and X-ray analysis method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018115859A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113302481A (en) * 2018-11-22 2021-08-24 株式会社理学 Sample holder for single crystal X-ray structure analysis device, sample holder assembly, and storage method
CN114072662A (en) * 2019-06-14 2022-02-18 Sms集团有限公司 Device and method for the contactless determination of at least one property of a metal product

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113302481A (en) * 2018-11-22 2021-08-24 株式会社理学 Sample holder for single crystal X-ray structure analysis device, sample holder assembly, and storage method
CN114072662A (en) * 2019-06-14 2022-02-18 Sms集团有限公司 Device and method for the contactless determination of at least one property of a metal product
CN114072662B (en) * 2019-06-14 2024-03-26 Sms集团有限公司 Device and method for contactless determination of at least one property of a metal product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202471625U (en) Tubular high-temperature molten salt synchrotron radiation in-situ research device
KR101665221B1 (en) Cryogenic specimen holder and cooling source container
JP7025527B2 (en) A device for controlling the temperature by sandwiching a flat sample for X-ray diffraction measurement
US20080304542A1 (en) Infrared heated differential scanning calorimeter
JP2005512288A5 (en)
CN106290426B (en) Device in situ for small angle X ray scattering experiment
JP2018115859A (en) X-ray analysis cell, X-ray analysis container, X-ray analysis apparatus and X-ray analysis method
RU2718077C1 (en) Improved sampler of molten metal
JP7162206B2 (en) X-ray analysis cell and X-ray analysis device
JPS5831543B2 (en) Liquid thermal conductivity measuring device
JP2013160614A (en) X-ray detection device
JP5448587B2 (en) Sample holder for X-ray diffraction measurement and X-ray diffraction measurement method
CN113218978A (en) In-situ diffraction experiment method and device
Munir et al. Torsion effusion study of the vapor pressure and heat of sublimation of gallium
JP2009085796A (en) Measuring device of reflectivity or transmittance of electromagnetic wave at high temperature
CN116941145A (en) Atomic beam generating device, physical package for optical crystal lattice clock, physical package for atomic interferometer, physical package for quantum information processing device, and physical package system
KR100886357B1 (en) Temperature, gas changeable in-situ cell and the controller for X-ray absorption spectroscopy
GB2072337A (en) Heatable cell for photoacoustic axamination
JP2013076653A (en) Thermal constant measuring apparatus
Sabau et al. A 6 MW/m2 high heat flux testing facility of irradiated materials using infrared plasma-arc lamps
JP2009085795A (en) Measuring method of reflectivity or transmittance of electromagnetic wave at high temperature
Muro et al. Development of a soft X-ray angle-resolved photoemission system applicable to 100 µm crystals
GB1604482A (en) Apparatus for thermogravimetric measurements of materials
WO2008153910A1 (en) Infrared heated differential scanning calorimeter
JP2016161384A (en) Thermal analyzer