JP3215615U

JP3215615U - 蛍光ｘ線分析装置用治具

Info

Publication number: JP3215615U
Application number: JP2017005736U
Authority: JP
Inventors: 稔井上; 井上　　稔
Original assignee: Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Corp
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2027-12-20

Abstract

【課題】試料ホルダと、蛍光Ｘ線分析装置用治具との間で試料を移しかえる必要のない蛍光Ｘ線分析装置用治具を提供する。【解決手段】中央に試料１０２が配置される凹部または孔を有するＸ線回折装置の試料ホルダ１０４を共用する蛍光Ｘ線分析装置用治具であって、試料ホルダの下面と当接する第１上面１１０と、第１上面との間に段差を有するように形成された第２上面１１２と、を有するベース部材１０６と、試料ホルダの外側側面及び段差が設けられた領域の外側側面が内側側面と当接する円筒部と、円筒部の下端部に設けられ第２上面と当接するフランジと、を有し、試料の表面を覆うフィルム１１６を試料ホルダ及びベース部材との間で挟み込むリング１０８と、を有する。【選択図】図１

Description

本考案は、蛍光Ｘ線分析装置用治具に関する。

Ｘ線を用いた分析装置として、試料の結晶構造を解析するＸ線回折装置と、試料に含まれる元素を分析する蛍光Ｘ線分析装置と、が知られている。例えば、下記特許文献１は、、蛍光Ｘ線分析装置とＸ線回折装置とを含むセメント製造システムシステムを開示している。

特開第２０１３−１３３２３７号公報

ところで、同じ試料に対して、Ｘ線回折装置による構造解析と、蛍光Ｘ線分析装置による元素分析と、を行う場合がある。各分析をする際に、試料を装置に載置するための治具が用いられる。ここで、Ｘ線回折装置に用いられる治具と、蛍光Ｘ線分析装置に用いられる治具とは、形状が異なる。

具体的には、図６（ａ）は、従来のＸ線回折装置に用いられる治具（以下、試料ホルダ１０４とする）を示す図である。図６（ｂ）は、従来の蛍光Ｘ線分析装置に用いられる治具（以下、従来の蛍光Ｘ線分析装置用治具６００とする）を示す図である。

試料ホルダ１０４は、中央に試料１０２が配置される凹部を有する。具体的には、例えば、試料ホルダ１０４は、平面視で円形であって、縁の近傍が中央部より厚みを有する形状である。試料ホルダ１０４は、中央部に設けられた凹部に、測定対象である試料１０２が配置される。試料ホルダ１０４は、Ｘ線回折装置に載置され、試料１０２表面にＸ線が照射されることで測定が行われる。

従来の蛍光Ｘ線分析装置用治具６００は、セル６０２と、スナップリング６０４と、外側容器６０６と、を含む。具体的には、セル６０２は、円筒状に樹脂または金属で形成される。スナップリング６０４は、内径がセル６０２の外形と当接する大きさであって、リング状に形成される。

スナップリング６０４は、フィルム１１６を挟んで、セル６０２の下部と嵌合される。試料１０２は、セル６０２の内部でフィルム１１６の上に配置される。試料１０２が配置されたセル６０２及びスナップリング６０４は、外側容器６０６に配置される。

外側容器６０６は、円筒状であって、上側及び下側に開口を有する。外側容器６０６の下側開口は、セル６０２及びスナップリング６０４を支える為、セル６０２の外径より小さい。また、外側容器６０６は、外側側面に段差を有する。外側容器６０６の上側の直径は、下側の直径より大きい。

蛍光Ｘ線分析装置は、蛍光Ｘ線分析装置用治具が配置されるターレット４００を有する。当該ターレット４００は、外側容器６０６の上部の外径よりも小さく、下部の外径よりも大きい孔が設けられている。外側容器６０６は、当該孔に配置される。外側容器６０６に設けられた段差の部分は、蛍光Ｘ線分析装置のターレット４００の上面に当接する。図６（ｂ）に示すように、下面から試料１０２に対して１次Ｘ線４０２が照射され、試料から発せられた２次Ｘ線４０４により元素分析が行われる。

同一の試料１０２について、構造解析及び元素分析を行う場合、試料ホルダ１０４と、従来の蛍光Ｘ線分析装置用治具６００との間で試料１０２を移しかえる必要がある。その為、測定に時間を要し、かつ不便であった。

本考案は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、Ｘ線回折装置に用いられる試料ホルダと蛍光Ｘ線分析装置用治具との間で試料を移しかえる必要のない蛍光Ｘ線分析装置用治具を提供することである。

請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具は、中央に試料が配置される凹部または孔を有するＸ線回折装置の試料ホルダを共用する蛍光Ｘ線分析装置用治具であって、前記試料ホルダの下面と当接する第１上面と、前記第１上面との間に段差を有するように形成された第２上面と、を有するベース部材と、前記試料ホルダの外側側面及び前記段差が設けられた領域の外側側面が内側側面と当接する円筒部と、前記円筒部の下端部に設けられ前記第２上面と当接するフランジと、を有し、前記試料の表面を覆うフィルムを前記試料ホルダ及び前記ベース部材との間で挟み込むリングと、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具は、請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具において、前記試料ホルダ及び前記ベース部材は、互いに当接する部分に、互いの位置を固定する固定部がそれぞれ配置されることを特徴とする。

請求項３に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具は、請求項２に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具において、前記固定部は、磁石であることを特徴とする。

請求項４に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具は、請求項１乃至３のいずれかに記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具において、前記リングは、前記円筒部の内側及び前記平面部の下面に連結した内溝を有することを特徴とする。

請求項１に記載の考案によれば、構造解析及び元素分析を行う際に要する時間と手間を削減することができる。

請求項２及び３に記載の考案によれば、試料ホルダが落下してしまう可能性を低減することができる。

請求項４に記載の考案によれば、蛍光Ｘ線分析装置用治具の周囲を真空にする際に、フィルムが破損する事態を防止することができる。

本考案の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置用治具を説明するための図である。本考案の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置用治具を説明するための図である。変形例におけるリングを概略的に示す図である。測定時における蛍光Ｘ線分析装置用治具を説明するための図である。変形例における蛍光Ｘ線分析装置用治具を説明するための図である。従来の試料ホルダ及び蛍光Ｘ線分析装置用治具を概略的に示す図である。

以下、本考案を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１、図２(ａ)及び図２（ｂ）は、本考案の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置用治具を説明する為の図である。図１は、蛍光Ｘ線分析装置用治具に含まれる各部材を組み合わせる前の状態を示し、図２(ａ)及び図２（ｂ）は、各部材を組み合わせた後の状態を示す。また、図２(ａ)は、上面から見た図であり、図２（ｂ）は、側面から見た図である。

蛍光Ｘ線分析装置用治具は、Ｘ線回折装置と試料ホルダ１０４を共用する。当該試料ホルダ１０４は、中央に試料１０２が配置される凹部または孔を有する。具体的には、蛍光Ｘ線分析装置用治具は、円板状であって中央に試料１０２が配置される凹部を有する試料ホルダ１０４とともに用いられる。当該試料ホルダ１０４は、従来のＸ線回折装置に用いられる治具と同じである。蛍光Ｘ線分析装置用治具は、ベース部材１０６と、リング１０８と、を有する。

ベース部材１０６は、第１上面１１０と、第２上面１１２と、を有する。具体的には、ベース部材１０６は、円筒状の形状であって、試料ホルダ１０４の下面と当接する第１上面１１０と、第１上面１１０との間に段差１１４を有するように形成された第２上面１１２と、を有する。ベース部材１０６の下面は、平坦である。ベース部材１０６の内径は、例えば試料ホルダ１０４の凹部の内径と略等しいが、任意に設定されてよい。段差１１４が設けられた部分（第１上面１１０と第２上面１１２の間の部分）の外径は、リング１０８の内壁と当接する大きさである。当該段差１１４の高さと試料ホルダ１０４端部の高さとを合わせた高さは、リング１０８の円筒部の高さと略等しい。また、第１上面１１０から下面までの高さと、試料ホルダ１０４の高さと、を合わせた高さは、従来の蛍光Ｘ線分析装置用の外側容器６０６の高さと略等しい。

リング１０８は、円筒部と、フランジを有する。具体的には、円筒部は、樹脂または金属で形成された円筒状の部分である。図２（ｂ）に示すように、円筒部の内側側面は、組み合わされた状態で、ベース部材１０６の段差１１４が設けられた領域の外側側面と当接する。円筒部の高さは、ベース部材１０６に設けられた段差１１４の高さと試料ホルダ１０４端部の高さとを合わせた高さと略等しい。円筒部の上面からフランジの付け根までの長さは、従来の蛍光Ｘ線分析装置用の外側容器６０６の外側側面に設けられた段差１１４の高さと略等しい。フランジは、円筒部の下端部に設けられ、外側に向かって形成された部分である。フランジの下面は、ベース部材１０６の第２上面１１２と当接する。フランジの下面の幅は、ベース部材１０６の第２上面１１２の幅と略等しい。

リング１０８は、試料１０２の表面を覆うフィルム１１６を試料ホルダ１０４及びベース部材１０６との間で挟み込む。具体的には、図１に示すように、ベース部材１０６の第１上面１１０は、試料１０２が配置された試料ホルダ１０４と当接する。フィルム１１６は、試料１０２の表面を覆うように配置される。フィルム１１６は、挟まれた状態でリング１０８とベース部材１０６の間から、全周囲にわたってはみ出す程度の大きさである。フィルム１１６が試料１０２の表面を覆うように配置された状態で、上側からリング１０８を被せされる。これにより、図２（ｂ）に示すように、リング１０８は、試料１０２の表面を覆うフィルム１１６を試料ホルダ１０４及びベース部材１０６との間で挟み込む。リング１０８とベース部材１０６がフィルム１１６を挟むことによって、試料１０２が落下することを防止できる。

本実施形態においては、試料ホルダ１０４及びベース部材１０６は、互いに当接する部分に、互いの位置を固定する固定部１１８がそれぞれ配置される。具体的には、例えば、図１及び図２（ｂ）に示すように、極性の異なる磁石は、試料ホルダ１０４及びベース部材１０６が当接する部分に配置される。固定部１１８は、対角線上に少なくとも２か所に配置される。また、固定部１１８は、第１上面１１０の形状に沿って、輪状に配置されてもよい。固定部１１８によって、リング１０８をベース部材１０６及び試料ホルダ１０４に嵌合する際に、ベース部材１０６と試料ホルダ１０４の位置関係が変化することを防止できるため、作業が容易となる。

また、リング１０８は、円筒部の内側及び平面部の下面に連結した内溝３００を有する構成としてもよい。具体的には、図３に示すように、リング１０８は、円筒部の上面から下面にかけて内側側面に１本の内溝３００を有する。また、リング１０８は、フランジの下面に円筒部に設けられた内溝３００と連結し、フランジの内側端部から外側端部にかけて配置された内溝３００を有する。蛍光Ｘ線分析装置用治具は、測定時に真空環境下に置かれる。そのため、試料１０２内部に空気が混入している場合、蛍光Ｘ線分析装置用治具が真空環境下に置かれるとフィルム１１６が破損する場合がある。しかし、内溝３００を設けることによって、試料１０２内部に混入した空気が当該内溝３００を経由して蛍光Ｘ線分析装置用治具の外部に排出されることにより、フィルム１１６の破損を防止することができる。

図４は、測定時における蛍光Ｘ線分析装置用治具を説明するための図である。図４に示すように、蛍光Ｘ線分析装置用治具は、例えば、下面照射型の蛍光Ｘ線分析装置のターレット４００に配置される。ターレット４００は、図６（ｂ）に示すように、従来の蛍光Ｘ線分析装置に用いられる治具が配置できるように、孔が設けられている。リング１０８の円筒部の外側側面の直径は、従来の蛍光Ｘ線分析装置用治具６００の下部における外側側面の直径と略等しい。従って、本考案に係る蛍光Ｘ線分析装置用治具は、フランジがターレット４００の表面に当接するように配置される。１次Ｘ線４０２は、ターレット４００に配置された蛍光Ｘ線分析装置用治具の下面から照射される。試料から発せられた２次Ｘ線４０４により、試料１０２に含まれる元素を分析することができる。

上記のように、Ｘ線回折装置に用いられる試料ホルダ１０４は、そのままベース部及びリング１０８と組み合わせられることにより、試料１０２を移しかえることなく蛍光Ｘ線分析装置に用いることができる。

なお、本考案は上記実施形態に限られない。例えば、図５に示すように、試料ホルダ１０４は、試料１０２が配置される部分に凹部ではなく孔を有する構成としてもよい。当該構成によれば、Ｘ線が照射される領域に試料ホルダ１０４の下面が配置されていない。そのため、測定対象である試料１０２を透過して試料ホルダ１０４下面に１次Ｘ線４０２が照射されることがない為、測定精度を向上させることができる。

１０２試料、１０４試料ホルダ、１０６ベース部材、１０８リング、１１０第１上面、１１２第２上面、１１４段差、１１６フィルム、１１８固定部、３００内溝、４００ターレット、４０２１次Ｘ線、４０４２次Ｘ線、６００従来の蛍光Ｘ線分析装置用治具、６０２セル、６０４スナップリング、６０６外側容器。

請求項４に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具は、請求項１乃至３のいずれかに記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具において、前記リングは、前記円筒部の内側及び前記フランジの下面に連結した内溝を有することを特徴とする。

また、リング１０８は、円筒部の内側及びフランジの下面に連結した内溝３００を有する構成としてもよい。具体的には、図３に示すように、リング１０８は、円筒部の上面から下面にかけて内側側面に１本の内溝３００を有する。また、リング１０８は、フランジの下面に円筒部に設けられた内溝３００と連結し、フランジの内側端部から外側端部にかけて配置された内溝３００を有する。蛍光Ｘ線分析装置用治具は、測定時に真空環境下に置かれる。そのため、試料１０２内部に空気が混入している場合、蛍光Ｘ線分析装置用治具が真空環境下に置かれるとフィルム１１６が破損する場合がある。しかし、内溝３００を設けることによって、試料１０２内部に混入した空気が当該内溝３００を経由して蛍光Ｘ線分析装置用治具の外部に排出されることにより、フィルム１１６の破損を防止することができる。

Claims

中央に試料が配置される凹部または孔を有するＸ線回折装置の試料ホルダをＸ線分析装置と共用する蛍光Ｘ線分析装置用治具であって、
前記試料ホルダの下面と当接する第１上面と、前記第１上面との間に段差を有するように形成された第２上面と、を有するベース部材と、
前記試料ホルダの外側側面及び前記段差が設けられた領域の外側側面が内側側面と当接する円筒部と、前記円筒部の下端部に設けられ前記第２上面と当接するフランジと、を有し、前記試料の表面を覆うフィルムを前記試料ホルダ及び前記ベース部材との間で挟み込むリングと、
を有することを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置用治具。
前記試料ホルダ及び前記ベース部材は、互いに当接する部分に、互いの位置を固定する固定部がそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具。
前記固定部は、磁石であることを特徴とする請求項２に記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具。
前記リングは、前記円筒部の内側及び前記平面部の下面に連結した内溝を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の蛍光Ｘ線分析装置用治具。