JP3525188B2 - 蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１次Ｘ線が照射さ
れる照射位置に試料を搬送し、照射位置で試料の測定部
分を位置決めして分析を行う蛍光Ｘ線分析装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】例えば、試料ホルダに装着され、ターレ
ットに載せられた試料を、試料ホルダの交換が行われる
投入位置から、１次Ｘ線を照射する照射位置のｒθステ
ージへ、ターレットを回転させることにより搬送し、そ
の照射位置でｒθステージを適切に駆動して試料の測定
部分を位置決めし、任意の微小部分の分析を行う蛍光Ｘ
線分析装置がある。このような装置では、位置決めと測
定を繰り返して複数の測定部分について分析することに
より、マッピング分析（分布分析）を行うことができ
る。また、逆に、試料における不均一性の問題を回避し
て平均化したデータを得たい場合には、いわゆるスピン
機能を利用して、照射位置でθステージを連続回転させ
ながら測定することにより、円状または輪状の測定部分
について分析することもできる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、搬送手段であ
る回転ターレットとは別個に、位置決め手段であるｒθ
ステージを備えている。すなわち、試料の搬送機能を果
たす回転ターレットと、測定部分のｒ方向の位置決め機
能を果たすｒステージと、測定部分のθ方向の位置決め
機能を果たすθステージとを別個に備えるので、装置の
構成が複雑になり、コストアップになる。 【０００４】本発明は前記従来の問題に鑑みてなされた
もので、簡単な構成で、１次Ｘ線が照射される照射位置
に試料を搬送し、試料の測定部分を位置決めして分析を
行える蛍光Ｘ線分析装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の装置は、試料に１次Ｘ線を照射して発生す
る２次Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析装置であっ
て、以下のｒ駆動手段とθ駆動手段とを備える。ｒ駆動
手段は、試料ホルダに装着された試料に１次Ｘ線が照射
される照射位置と、試料ホルダの交換が行われる投入位
置との間で、ｒ駆動軸を回転させることにより試料ホル
ダを前記ｒ駆動軸を中心とする円周方向に搬送し、か
つ、前記照射位置で前記ｒ駆動軸を回転させることによ
り試料の測定部分を前記円周方向に位置決めする。θ駆
動手段は、前記照射位置でθ駆動軸を回転させることに
より試料ホルダをその中心軸まわりに連続回転させる機
能を有するとともに、前記照射位置で前記θ駆動軸を回
転させることにより試料の測定部分を前記中心軸まわり
に位置決めする。そして、前記ｒ駆動軸およびθ駆動軸
が同心の２重軸を構成する。 【０００６】本発明の装置によれば、ｒ駆動手段がｒ駆
動軸を回転させることにより、試料の搬送機能と、測定
部分のｒ方向の位置決め機能との両方の機能を果たす。
しかも、測定部分のθ方向の位置決め機能を果たすθ駆
動手段のθ駆動軸と、ｒ駆動手段のｒ駆動軸とが同心の
２重軸を構成する。したがって、装置を簡単でコンパク
トな構成にでき、コストダウンも図れる。また、従来の
装置におけるθステージと同様に、θ駆動手段が試料を
照射位置で連続回転させるスピン機能をも有する。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態の装
置について、構成から説明する。図１の縦断面図に示す
ように、この装置は、まず、真空引きされるチャンバ９
内で試料３にＸ線管などのＸ線源１から１次Ｘ線２を下
方から照射して、発生する２次Ｘ線５の強度を検出手段
６で測定する下面照射型蛍光Ｘ線分析装置である。検出
手段６は、発散ソーラースリット、分光素子、受光ソー
ラースリット、検出器などを含むが、ここでは、発散ソ
ーラースリットのみを図示している。なお、ＳＳＤのよ
うにエネルギー分解能の高い検出器を用いる場合には、
分光素子を備える必要はない。また、本発明は、下面照
射型に限定されず、試料に上方から１次Ｘ線を照射する
上面照射型でもよい。 【０００８】この装置は、以下のｒ駆動手段７とθ駆動
手段８とを備える。ｒ駆動手段７は、チャンバ９内の平
面図である図２に示すように、試料ホルダ４に装着され
た試料３にＸ線源１から１次Ｘ線２が照射される照射位
置（図２での上側で、試料ホルダ４を実線で示す位置）
と、試料ホルダ４の交換が行われる投入位置（図２での
下側で、試料ホルダ４を二点鎖線で示す位置）との間
で、ｒ駆動軸１３を回転させることにより試料ホルダ４
をｒ駆動軸１３を中心とする円周方向ｒに搬送し、か
つ、前記照射位置でｒ駆動軸１３を回転させることによ
り試料３の測定部分を円周方向ｒに位置決めする。 【０００９】より具体的には、図１に示すように、ｒ駆
動手段７は、ステッピングモータであるｒ駆動モータ１
０、その回転軸に連結された円柱状のｒ駆動体１１、そ
のｒ駆動体１１の円筒状の下端部で直径方向（図１では
紙面垂直方向）に連結されたピン１２、そのピン１２が
係合する溝を上端部に有し、下端部が軸受け１４を介し
てチャンバ９に支持される円柱状のｒ駆動軸１３、その
下部に連結された水平の板状のステージ１５、それに軸
受け１７を介して取り付けられ、試料ホルダ４が載置さ
れるホルダ受け１８などを含む。ステージ１５には、図
２のように外周３箇所において、車輪状のベアリング１
６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの軸がねじ込まれて取り付けら
れ、チャンバ９の底部に形成されたガイド面９ａ，９ｂ
の上をベアリング１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの外周がころ
がることにより、ステージ１５は、ｒ駆動軸１３を中心
として円周方向ｒに回転自在である。 【００１０】θ駆動手段８は、前記照射位置でθ駆動軸
２３を回転させることにより試料ホルダ４をその中心軸
Ｃまわり（θ方向）に連続回転させる機能を有するとと
もに、前記照射位置でθ駆動軸２３を回転させることに
より試料３の測定部分を前記中心軸Ｃまわり（θ方向）
に位置決めする。より具体的には、θ駆動手段８は、ス
テッピングモータであるθ駆動モータ２０、その回転軸
に連結されたθ駆動歯車２１、それと上部外周が噛み合
う円筒状のθ駆動体２２、その下端部の突起が係合する
溝を上端部に有し、下端部において軸受け２４を介して
内側のｒ駆動軸１３と相対回転自在な円筒状のθ駆動軸
２３、その下端部外周に設けられた歯車に外周が噛み合
う前記ホルダ受け１８などを含む。ｒ駆動軸１３はθ駆
動軸２３を貫通し、両者は同心の２重軸を構成してい
る。 【００１１】ｒ，θ駆動モータ１０，２０は、回転位置
が検出できるものであればよく、ステッピングモータ以
外に、サーボモータを用いてもよく、また、回転位置検
出をしないモータと回転位置検出のためのエンコーダと
を組み合わせたものを用いてもよい。また、ｒ駆動体１
１とθ駆動体２２との間、θ駆動体２２とチャンバ９の
上部（蓋体）との間は、いずれも適切にシールされる。
なお、図２においては、ｒ駆動手段７についてｒ駆動軸
１３から下を図示し、θ駆動手段８についてθ駆動軸２
３から下を図示している。また、図１は、図２のＩ−Ｉ
断面図であるが、チャンバ９の底部から下については、
図２の下方から見た断面を示す。 【００１２】次に、この装置の動作について説明する。
まず、あらかじめ、図示しないキーボードなどの入力手
段を用いて、試料３表面の中心を原点とする座標系にお
いて、所望の測定部分（複数でもよい）を指定してお
く。そして、チャンバ９の上部を開いて、図２の下側で
試料ホルダ４を二点鎖線で示すように、試料３を装着し
た試料ホルダ４を投入位置にあるホルダ受け１８に載置
し（このときθ方向においては試料ホルダ４を所定の回
転位置にする）、チャンバ９の上部を閉じて内部を真空
引きする。 【００１３】続いて、前記入力手段を有する図示しない
制御手段が、ｒ駆動手段７のｒ駆動モータ１０を所定の
角度（例えば９０度）だけ回転させ、試料ホルダ４を照
射位置に搬送する（図２の上側で試料ホルダ４を実線で
示す状態）。なお、照射位置とは、試料ホルダ４に装着
された試料３にＸ線源１から１次Ｘ線２が照射される位
置をいい、ある程度の範囲を有する。搬送された直後の
位置は、そのうちの所定の基準となる位置である。 【００１４】次に、前記制御手段が、ｒ駆動手段７のｒ
駆動モータ１０およびθ駆動手段８のθ駆動モータ２０
を適切に回転させ、前記指定された測定部分にＸ線源１
から１次Ｘ線２が照射されそこから発生した２次Ｘ線５
が検出手段６に入射するように、測定部分を前記円周方
向ｒおよびθ方向に位置決めする。そして、その測定部
分に１次Ｘ線２が照射され発生する２次Ｘ線５の強度が
検出手段６で測定され、蛍光Ｘ線分析がなされる。複数
の測定部分が指定された場合は、位置決めおよび強度測
定が順次行われ、分布分析がなされる。 【００１５】なお、試料３における不均一性の問題を回
避して平均化したデータを得たい場合には、上述のよう
な位置決めを行わずに、θ駆動手段８のスピン機能を利
用して、照射位置で試料ホルダ４を連続回転させながら
測定することにより、円状または輪状の広い測定部分に
ついて分析することもできる。 【００１６】投入した試料３についての強度測定がすべ
て終了すると、制御手段が、ｒ駆動手段７のｒ駆動モー
タ１０を適切に回転させ、試料ホルダ４を投入位置に搬
送する（図２の下側で試料ホルダ４を二点鎖線で示す状
態）。そこで、チャンバ９の上部を開いて、試料ホルダ
４を取り出し、分析作業を終了するか、続けて分析する
試料３があれば、それを装着した試料ホルダ４を投入し
て、以上の手順を繰り返す。 【００１７】このように、第１実施形態の装置によれ
ば、ｒ駆動手段７がｒ駆動軸１３を回転させることによ
り、試料３の搬送機能と、測定部分のｒ方向の位置決め
機能との両方の機能を果たす。しかも、測定部分のθ方
向の位置決め機能を果たすθ駆動手段８のθ駆動軸２３
と、ｒ駆動手段７のｒ駆動軸１３とが同心の２重軸を構
成する。したがって、装置を簡単でコンパクトな構成に
でき、コストダウンも図れる。また、従来の装置におけ
るθステージと同様に、θ駆動手段８が試料３を照射位
置で連続回転させるスピン機能をも有する。 【００１８】次に、本発明の第２実施形態の装置につい
て、構成から説明する。図３の縦断面図に示すように、
この装置も、第１実施形態の装置と同様に、真空引きさ
れるチャンバ３９内で試料３に１次Ｘ線２を下方から照
射する下面照射型蛍光Ｘ線分析装置であるが、回転する
ステージ４５に２つの試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂが載置
される点で第１実施形態の装置と異なる。 【００１９】この装置は、以下のｒ駆動手段３７とθ駆
動手段３８とを備える。ｒ駆動手段３７は、チャンバ３
９を除去した斜視図である図４に示すように、試料ホル
ダ３４Ａに装着された試料３ＡにＸ線源１から１次Ｘ線
２（図３）が照射される照射位置（図３、図４での右
側）と、試料ホルダ３４Ｂの交換が行われる投入位置
（図３、図４での左側）との間で、ｒ駆動軸４３（図
３）を回転させることにより試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂ
をｒ駆動軸４３を中心とする円周方向ｒに搬送し、か
つ、前記照射位置でｒ駆動軸４３を回転させることによ
り試料３Ａの測定部分を円周方向ｒに位置決めする。 【００２０】より具体的には、図３に示すように、ｒ駆
動手段３７は、ステッピングモータであるｒ駆動モータ
４０、そのｒ駆動モータ４０の回転軸に伝達部４９を介
して連結された円柱状のｒ駆動体４１、そのｒ駆動体４
１の円筒状の下端部で直径方向（図３では紙面垂直方
向）に連結されたピン４２、そのピン４２が係合する溝
を上端部に有する円柱状のｒ駆動軸４３、そのｒ駆動軸
４３の下端部に連結された水平の円板状のステージ４
５、そのステージ４５にそれぞれ軸受け４７Ａ，４７Ｂ
を介して取り付けられ、試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂがそ
れぞれ載置される２つのホルダ受け４８Ａ，４８Ｂなど
を含む。２つのホルダ受け４８Ａ，４８Ｂは、前記円周
方向ｒ（図４）に１８０度離れた位置に設けられてい
る。伝達部４９は、ｒ駆動モータ４０の回転軸に連結さ
れたプーリ６３、ｒ駆動体４１を回転軸として連結され
たプーリ６５、および両プーリ６３，６５に掛けられた
ベルト６４からなる。 【００２１】ホルダ受け４８Ａ，４８Ｂは、ステージ４
５に軸受け４７Ａ，４７Ｂを介して取り付けられる輪状
歯車６１Ａ，６１Ｂと、それに載置されるカップ状のホ
ルダ受け本体６２Ａ，６２Ｂとからなる。ホルダ受け本
体６２Ａ，６２Ｂの上端部外周には段部（つば）が形成
され、輪状歯車６１Ａ，６１Ｂの上部内周側に、ホルダ
受け本体６２Ａ，６２Ｂの上部外周側が嵌入、係合す
る。ホルダ受け本体６２Ａ，６２Ｂの底部（下部）は底
板の周縁部を残して開口しており、その底部内側に、試
料ホルダ３４Ａ，３４Ｂの下部外周に形成された下側段
部が嵌入、係合するように載置される。試料ホルダ３４
Ａ，３４Ｂは底付き円筒状であるが、底部は底板の周縁
部を残して開口しており、その底部内側に、円板状の試
料３Ａ，３Ｂの外周部が嵌入、係合するように装着さ
れ、試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂの底部の開口を通って１
次Ｘ線２が試料３Ａの下面に照射される。また、試料ホ
ルダ３４Ａ，３４Ｂの上端部外周には上側段部が形成さ
れている。 【００２２】ステージ４５には、図４のように上面外周
部３箇所において、前述した車輪状のベアリング４６
Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆの軸がねじ込まれて取り付けられ、
図３のチャンバ３９の円筒状の壁の内面に対しベアリン
グ４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆの外周がころがる。また、ス
テージ４５の下面外周部に対しベアリング４６Ｇ，４６
Ｈ，４６Ｉ（図３に４６Ｇ，４６Ｈを示し、図４に４６
Ｉを示す）の外周がころがるように、ベアリング４６
Ｇ，４６Ｈ，４６Ｉの軸が、水平に設定され、チャンバ
３９に固定されている（固定の様子については図示を省
略している）。これらのベアリング４６Ｄ，４６Ｅ，４
６Ｆ，４６Ｇ，４６Ｈ，４６Ｉを用いた支持構造によ
り、ステージ４５は、ｒ駆動軸４３を中心として円周方
向ｒに回転自在である。 【００２３】θ駆動手段３８は、図４に示すように、前
記照射位置でθ駆動軸５３を回転させることにより試料
ホルダ３４Ａをその中心軸ＣA まわり（θA 方向）に連
続回転させる機能を有するとともに、前記照射位置でθ
駆動軸５３を回転させることにより試料３Ａの測定部分
を前記中心軸ＣA まわり（θA 方向）に位置決めする。 【００２４】より具体的には、図３に示すように、θ駆
動手段３８は、ステッピングモータであるθ駆動モータ
５０、そのθ駆動モータ５０の回転軸に伝達部５９を介
して連結され、中間部において軸受け５５を介して内側
のｒ駆動体４１と相対回転自在な段付き円筒状のθ駆動
体５２、そのθ駆動体５２の下端部の溝が係合する突起
を上端部に有し、下端部において軸受け５４を介して内
側のｒ駆動軸４３と相対回転自在な円筒状のθ駆動軸５
３、そのθ駆動軸５３の下端部外周に設けられた歯車に
外周が噛み合う前記ホルダ受け４８Ａ，４８Ｂなどを含
む。チャンバ３９の上部（天板）には、円筒状のカバー
８０が取り付けられており、その内側に位置するθ駆動
体５２は、中間部において軸受け８１を介してカバー８
０と相対回転自在である。ｒ駆動軸４３はθ駆動軸５３
を貫通し、両者は同心の２重軸を構成している。伝達部
５９は、θ駆動モータ５０の回転軸に連結されたプーリ
７３、θ駆動体５２を回転軸として連結されたプーリ７
５、および両プーリ７３，７５に掛けられたベルト７４
からなる。 【００２５】ｒ，θ駆動モータ４０，５０は、回転位置
が検出できるものであればよく、ステッピングモータ以
外に、サーボモータを用いてもよく、また、回転位置検
出をしないモータと回転位置検出のためのエンコーダと
を組み合わせたものを用いてもよい。また、ｒ駆動体４
１とθ駆動体５２との間、θ駆動体５２とカバー８０と
の間、カバー８０とチャンバ３９の上部（天板）との間
は、いずれも適切にシールされる。なお、図３は、図４
の縦断面図であるが、ステージ４５およびチャンバ３９
の外周部においては、ベアリング４６Ｄ，４６Ｅ，４６
Ｇ，４６Ｈの軸を通る断面を示す。 【００２６】また、この第２実施形態の装置は、図３に
示すように、前記投入位置で試料ホルダ３４Ｂの交換つ
まり試料３Ｂの交換を行うための以下のような試料交換
手段９０を備えている。まず、投入位置にある試料ホル
ダ３４Ｂおよびホルダ受け本体６２Ｂが、図５に示すよ
うに上方へ移動できるように、チャンバ３９の上部には
開口３９ａが設けられており、その開口３９ａを介して
チャンバ３９内と連通する円筒状の交換筒９１がチャン
バ３９の上面に取り付けられている。その交換筒９１の
上部を密閉する蓋体９２は、一対のステー９３ａ，９３
ｂを介して図示しない移動機構により水平方向および上
下方向に移動される。蓋体９２の内部には、試料ホルダ
３４Ｂを把持、解放するための一対の爪９４ａ，９４ｂ
を有する把持部９４が設けられている。 【００２７】また、交換筒９１の中心軸に沿って上下動
する円柱状の交換軸９５が設けられ、その先端部には、
試料ホルダ３４Ｂを載置する円板状のホルダ台９６が取
り付けられている。交換軸９５の外側には摺動自在の２
重軸を構成するホルダ受け台９７が設けられており、ホ
ルダ受け台９７の上部は底付き円筒状に形成され、上端
部にホルダ受け本体６２Ｂの底部が嵌入するように載置
される。ホルダ受け台９７の下方で、交換軸９５には段
付き円筒状のばね止め９８が取り付けられ、交換軸９５
の溝に嵌め込まれたリング９９により下方向への移動を
規制されている。そして、ホルダ受け台９７とばね止め
９８との間に挿入されたコイルばね１００の伸長力によ
り、ホルダ受け台９７は、交換軸９５に対し上方に押し
上げられ、ホルダ受け台９７の底の内面にはホルダ台９
６の下面が当接する。 【００２８】なお、交換筒９１の内側には、ホルダ受け
台９７に載置されたホルダ受け本体６２Ｂの上端が下か
ら当接する段部９１ａが形成されている。また、蓋体９
２と交換筒９１との間、交換筒９１とチャンバ３９との
間、交換筒９１の段部とホルダ受け本体６２Ｂとの間、
ホルダ受け本体６２Ｂとホルダ受け台９７との間、ホル
ダ受け台９７と交換軸９５との間は、いずれも適切にシ
ールされる。 【００２９】次に、第２実施形態の装置の動作について
説明する。動作は図示しない制御手段により自動的にな
される。今、図３において、照射位置にある試料ホルダ
３４Ａは、搬送された直後で、試料３Ａの測定部分の位
置決め前であり、前述したように、ある程度の範囲を有
する照射位置のうち、所定の基準となる位置にある。こ
のとき、もう一方の試料ホルダ３４Ｂは、装着した試料
３Ｂについてすでに照射位置での強度測定を終えて、投
入位置にある。この段階で、図５に示すように、投入位
置にある試料ホルダ３４Ｂおよびホルダ受け本体６２Ｂ
の下方から、交換軸９５と一体となったホルダ台９６お
よびホルダ受け台９７が上昇してきて、試料ホルダ３４
Ｂおよびホルダ受け本体６２Ｂを載置して押し上げ、ホ
ルダ受け本体６２Ｂの上端が、交換筒９１の段部９１ａ
の下面に当接する。その結果、蓋体９２および交換筒９
１の内部でホルダ受け本体６２Ｂおよびホルダ受け台９
７よりも上側の空間ＳU は、チャンバ３９内と連通しな
い密閉空間となる。 【００３０】そこで、この上側空間ＳU に空気が導入さ
れ大気圧にされるとともに、図６に示すように、試料ホ
ルダ３４Ｂを載置したホルダ台９６および交換軸９５
が、コイルばね１００の伸長力に打ち勝って、さらに上
昇する。そして、爪９４ａ，９４ｂを開いて待機してい
た把持部９４（図５）が、爪９４ａ，９４ｂを閉じて試
料ホルダ３４Ｂの上側段部に係合させ、試料ホルダ３４
Ｂを把持する。把持部９４が試料ホルダ３４Ｂを把持し
た状態で、蓋体９２が移動機構により上下方向および水
平方向に移動され、把持部９４の爪９４ａ，９４ｂが開
くことにより、試料ホルダ３４Ｂは、もともと待機して
いた位置（図示せず）に戻される。 【００３１】さらに、試料ホルダ３４Ｂを待機位置に戻
したのと逆の手順によって、現在照射位置にある試料３
Ａ（図３）の次に分析すべき試料３Ｃを装着した試料ホ
ルダ３４Ｃが、待機位置から図５の試料ホルダ３４Ｂの
位置まで移動される。なお、試料ホルダ３４は、装着し
た試料３について、試料３表面の中心を原点とする座標
系において所望の測定部分（複数でもよい）が指定され
た後、それぞれの待機位置に載置されている（載置にあ
たりθ方向においては試料ホルダ３４を所定の回転位置
にする）。また、蓋体９２が交換筒９１の上部を密閉し
た後、上側空間ＳU が真空引きされる。 【００３２】さて、以上の試料交換作業の間、チャンバ
３９内の真空は維持されており、また、ステージ４５
は、輪状歯車６１Ｂが交換軸９５およびばね止め９８に
干渉しない範囲で、前記円周方向ｒに回転できる。つま
り、投入位置で試料交換をしながら、並行して以下のよ
うに照射位置で分析ができる。まず、前記制御手段が、
図３のｒ駆動手段３７のｒ駆動モータ４０およびθ駆動
手段３８のθ駆動モータ５０を適切に回転させ、試料３
Ａの前記指定された測定部分にＸ線源１から１次Ｘ線２
が照射されそこから発生した２次Ｘ線５が検出手段６に
入射するように、測定部分を前記円周方向ｒおよびθA
方向に位置決めする。そして、その測定部分に１次Ｘ線
２が照射され発生する２次Ｘ線５の強度が検出手段６で
測定され、蛍光Ｘ線分析がなされる。複数の測定部分が
指定された場合は、位置決めおよび強度測定が順次行わ
れ、分布分析がなされる。 【００３３】また、試料３Ａにおける不均一性の問題を
回避して平均化したデータを得たい場合には、上述のよ
うな位置決めを行わずに、θ駆動手段３８のスピン機能
を利用して、照射位置で試料ホルダ３４Ａを連続回転さ
せながら測定することにより、円状または輪状の広い測
定部分について分析することもできる。なお、θ駆動軸
５３を回転させることにより照射位置でホルダ受け４８
Ａを回転させると、同時に図５に示すような状態で投入
位置側の輪状歯車６１Ｂが空回りするが、問題はない。 【００３４】試料３Ａについての強度測定がすべて終了
すると、制御手段が、図３のｒ駆動手段３７のｒ駆動モ
ータ４０を適切に回転させ、試料ホルダ３４Ａを、位置
決め前の位置、つまり照射位置のうちの前記所定の基準
となる位置に戻す。これにより、図５に示すように、輪
状歯車６１Ｂが、厳密に試料ホルダ３４Ｃおよびホルダ
受け本体６２Ｂの直下に位置する。そして、試料ホルダ
３４Ｃおよびホルダ受け本体６２Ｂを載置したホルダ台
９６、ホルダ受け台９７および交換軸９５が下降し、試
料ホルダ３４Ｃは、図３に示す投入位置にくる。これ
で、投入位置における試料３Ｂから試料３Ｃへの交換作
業が完了する。 【００３５】次に、制御手段が、ｒ駆動手段３７のｒ駆
動モータ４０を１８０度回転させ、照射位置の試料ホル
ダ３４Ａを投入位置に移動させるとともに、投入位置の
試料ホルダ３４Ｃを照射位置に移動させ、以上の手順を
繰り返す。続けて分析する試料３Ｃがなければ、分析済
みの試料３Ａを装着した試料ホルダ３４Ａを、前述した
ように待機位置に戻して、分析作業を終了する。 【００３６】このように、第２実施形態の装置によって
も、ｒ駆動手段３７がｒ駆動軸４３を回転させることに
より、試料３の搬送機能と、測定部分のｒ方向の位置決
め機能との両方の機能を果たす。しかも、測定部分のθ
方向の位置決め機能を果たすθ駆動手段３８のθ駆動軸
５３と、ｒ駆動手段３７のｒ駆動軸４３とが同心の２重
軸を構成する。したがって、装置を簡単でコンパクトな
構成にでき、コストダウンも図れる。また、従来の装置
におけるθステージと同様に、θ駆動手段３８が試料３
を照射位置で連続回転させるスピン機能をも有する。 【００３７】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の蛍
光Ｘ線分析装置によれば、簡単な構成で、１次Ｘ線が照
射される照射位置に試料を搬送し、試料の測定部分を位
置決めして分析を行うことができる。
れる照射位置に試料を搬送し、照射位置で試料の測定部
分を位置決めして分析を行う蛍光Ｘ線分析装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】例えば、試料ホルダに装着され、ターレ
ットに載せられた試料を、試料ホルダの交換が行われる
投入位置から、１次Ｘ線を照射する照射位置のｒθステ
ージへ、ターレットを回転させることにより搬送し、そ
の照射位置でｒθステージを適切に駆動して試料の測定
部分を位置決めし、任意の微小部分の分析を行う蛍光Ｘ
線分析装置がある。このような装置では、位置決めと測
定を繰り返して複数の測定部分について分析することに
より、マッピング分析（分布分析）を行うことができ
る。また、逆に、試料における不均一性の問題を回避し
て平均化したデータを得たい場合には、いわゆるスピン
機能を利用して、照射位置でθステージを連続回転させ
ながら測定することにより、円状または輪状の測定部分
について分析することもできる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、搬送手段であ
る回転ターレットとは別個に、位置決め手段であるｒθ
ステージを備えている。すなわち、試料の搬送機能を果
たす回転ターレットと、測定部分のｒ方向の位置決め機
能を果たすｒステージと、測定部分のθ方向の位置決め
機能を果たすθステージとを別個に備えるので、装置の
構成が複雑になり、コストアップになる。 【０００４】本発明は前記従来の問題に鑑みてなされた
もので、簡単な構成で、１次Ｘ線が照射される照射位置
に試料を搬送し、試料の測定部分を位置決めして分析を
行える蛍光Ｘ線分析装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の装置は、試料に１次Ｘ線を照射して発生す
る２次Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析装置であっ
て、以下のｒ駆動手段とθ駆動手段とを備える。ｒ駆動
手段は、試料ホルダに装着された試料に１次Ｘ線が照射
される照射位置と、試料ホルダの交換が行われる投入位
置との間で、ｒ駆動軸を回転させることにより試料ホル
ダを前記ｒ駆動軸を中心とする円周方向に搬送し、か
つ、前記照射位置で前記ｒ駆動軸を回転させることによ
り試料の測定部分を前記円周方向に位置決めする。θ駆
動手段は、前記照射位置でθ駆動軸を回転させることに
より試料ホルダをその中心軸まわりに連続回転させる機
能を有するとともに、前記照射位置で前記θ駆動軸を回
転させることにより試料の測定部分を前記中心軸まわり
に位置決めする。そして、前記ｒ駆動軸およびθ駆動軸
が同心の２重軸を構成する。 【０００６】本発明の装置によれば、ｒ駆動手段がｒ駆
動軸を回転させることにより、試料の搬送機能と、測定
部分のｒ方向の位置決め機能との両方の機能を果たす。
しかも、測定部分のθ方向の位置決め機能を果たすθ駆
動手段のθ駆動軸と、ｒ駆動手段のｒ駆動軸とが同心の
２重軸を構成する。したがって、装置を簡単でコンパク
トな構成にでき、コストダウンも図れる。また、従来の
装置におけるθステージと同様に、θ駆動手段が試料を
照射位置で連続回転させるスピン機能をも有する。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態の装
置について、構成から説明する。図１の縦断面図に示す
ように、この装置は、まず、真空引きされるチャンバ９
内で試料３にＸ線管などのＸ線源１から１次Ｘ線２を下
方から照射して、発生する２次Ｘ線５の強度を検出手段
６で測定する下面照射型蛍光Ｘ線分析装置である。検出
手段６は、発散ソーラースリット、分光素子、受光ソー
ラースリット、検出器などを含むが、ここでは、発散ソ
ーラースリットのみを図示している。なお、ＳＳＤのよ
うにエネルギー分解能の高い検出器を用いる場合には、
分光素子を備える必要はない。また、本発明は、下面照
射型に限定されず、試料に上方から１次Ｘ線を照射する
上面照射型でもよい。 【０００８】この装置は、以下のｒ駆動手段７とθ駆動
手段８とを備える。ｒ駆動手段７は、チャンバ９内の平
面図である図２に示すように、試料ホルダ４に装着され
た試料３にＸ線源１から１次Ｘ線２が照射される照射位
置（図２での上側で、試料ホルダ４を実線で示す位置）
と、試料ホルダ４の交換が行われる投入位置（図２での
下側で、試料ホルダ４を二点鎖線で示す位置）との間
で、ｒ駆動軸１３を回転させることにより試料ホルダ４
をｒ駆動軸１３を中心とする円周方向ｒに搬送し、か
つ、前記照射位置でｒ駆動軸１３を回転させることによ
り試料３の測定部分を円周方向ｒに位置決めする。 【０００９】より具体的には、図１に示すように、ｒ駆
動手段７は、ステッピングモータであるｒ駆動モータ１
０、その回転軸に連結された円柱状のｒ駆動体１１、そ
のｒ駆動体１１の円筒状の下端部で直径方向（図１では
紙面垂直方向）に連結されたピン１２、そのピン１２が
係合する溝を上端部に有し、下端部が軸受け１４を介し
てチャンバ９に支持される円柱状のｒ駆動軸１３、その
下部に連結された水平の板状のステージ１５、それに軸
受け１７を介して取り付けられ、試料ホルダ４が載置さ
れるホルダ受け１８などを含む。ステージ１５には、図
２のように外周３箇所において、車輪状のベアリング１
６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの軸がねじ込まれて取り付けら
れ、チャンバ９の底部に形成されたガイド面９ａ，９ｂ
の上をベアリング１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの外周がころ
がることにより、ステージ１５は、ｒ駆動軸１３を中心
として円周方向ｒに回転自在である。 【００１０】θ駆動手段８は、前記照射位置でθ駆動軸
２３を回転させることにより試料ホルダ４をその中心軸
Ｃまわり（θ方向）に連続回転させる機能を有するとと
もに、前記照射位置でθ駆動軸２３を回転させることに
より試料３の測定部分を前記中心軸Ｃまわり（θ方向）
に位置決めする。より具体的には、θ駆動手段８は、ス
テッピングモータであるθ駆動モータ２０、その回転軸
に連結されたθ駆動歯車２１、それと上部外周が噛み合
う円筒状のθ駆動体２２、その下端部の突起が係合する
溝を上端部に有し、下端部において軸受け２４を介して
内側のｒ駆動軸１３と相対回転自在な円筒状のθ駆動軸
２３、その下端部外周に設けられた歯車に外周が噛み合
う前記ホルダ受け１８などを含む。ｒ駆動軸１３はθ駆
動軸２３を貫通し、両者は同心の２重軸を構成してい
る。 【００１１】ｒ，θ駆動モータ１０，２０は、回転位置
が検出できるものであればよく、ステッピングモータ以
外に、サーボモータを用いてもよく、また、回転位置検
出をしないモータと回転位置検出のためのエンコーダと
を組み合わせたものを用いてもよい。また、ｒ駆動体１
１とθ駆動体２２との間、θ駆動体２２とチャンバ９の
上部（蓋体）との間は、いずれも適切にシールされる。
なお、図２においては、ｒ駆動手段７についてｒ駆動軸
１３から下を図示し、θ駆動手段８についてθ駆動軸２
３から下を図示している。また、図１は、図２のＩ−Ｉ
断面図であるが、チャンバ９の底部から下については、
図２の下方から見た断面を示す。 【００１２】次に、この装置の動作について説明する。
まず、あらかじめ、図示しないキーボードなどの入力手
段を用いて、試料３表面の中心を原点とする座標系にお
いて、所望の測定部分（複数でもよい）を指定してお
く。そして、チャンバ９の上部を開いて、図２の下側で
試料ホルダ４を二点鎖線で示すように、試料３を装着し
た試料ホルダ４を投入位置にあるホルダ受け１８に載置
し（このときθ方向においては試料ホルダ４を所定の回
転位置にする）、チャンバ９の上部を閉じて内部を真空
引きする。 【００１３】続いて、前記入力手段を有する図示しない
制御手段が、ｒ駆動手段７のｒ駆動モータ１０を所定の
角度（例えば９０度）だけ回転させ、試料ホルダ４を照
射位置に搬送する（図２の上側で試料ホルダ４を実線で
示す状態）。なお、照射位置とは、試料ホルダ４に装着
された試料３にＸ線源１から１次Ｘ線２が照射される位
置をいい、ある程度の範囲を有する。搬送された直後の
位置は、そのうちの所定の基準となる位置である。 【００１４】次に、前記制御手段が、ｒ駆動手段７のｒ
駆動モータ１０およびθ駆動手段８のθ駆動モータ２０
を適切に回転させ、前記指定された測定部分にＸ線源１
から１次Ｘ線２が照射されそこから発生した２次Ｘ線５
が検出手段６に入射するように、測定部分を前記円周方
向ｒおよびθ方向に位置決めする。そして、その測定部
分に１次Ｘ線２が照射され発生する２次Ｘ線５の強度が
検出手段６で測定され、蛍光Ｘ線分析がなされる。複数
の測定部分が指定された場合は、位置決めおよび強度測
定が順次行われ、分布分析がなされる。 【００１５】なお、試料３における不均一性の問題を回
避して平均化したデータを得たい場合には、上述のよう
な位置決めを行わずに、θ駆動手段８のスピン機能を利
用して、照射位置で試料ホルダ４を連続回転させながら
測定することにより、円状または輪状の広い測定部分に
ついて分析することもできる。 【００１６】投入した試料３についての強度測定がすべ
て終了すると、制御手段が、ｒ駆動手段７のｒ駆動モー
タ１０を適切に回転させ、試料ホルダ４を投入位置に搬
送する（図２の下側で試料ホルダ４を二点鎖線で示す状
態）。そこで、チャンバ９の上部を開いて、試料ホルダ
４を取り出し、分析作業を終了するか、続けて分析する
試料３があれば、それを装着した試料ホルダ４を投入し
て、以上の手順を繰り返す。 【００１７】このように、第１実施形態の装置によれ
ば、ｒ駆動手段７がｒ駆動軸１３を回転させることによ
り、試料３の搬送機能と、測定部分のｒ方向の位置決め
機能との両方の機能を果たす。しかも、測定部分のθ方
向の位置決め機能を果たすθ駆動手段８のθ駆動軸２３
と、ｒ駆動手段７のｒ駆動軸１３とが同心の２重軸を構
成する。したがって、装置を簡単でコンパクトな構成に
でき、コストダウンも図れる。また、従来の装置におけ
るθステージと同様に、θ駆動手段８が試料３を照射位
置で連続回転させるスピン機能をも有する。 【００１８】次に、本発明の第２実施形態の装置につい
て、構成から説明する。図３の縦断面図に示すように、
この装置も、第１実施形態の装置と同様に、真空引きさ
れるチャンバ３９内で試料３に１次Ｘ線２を下方から照
射する下面照射型蛍光Ｘ線分析装置であるが、回転する
ステージ４５に２つの試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂが載置
される点で第１実施形態の装置と異なる。 【００１９】この装置は、以下のｒ駆動手段３７とθ駆
動手段３８とを備える。ｒ駆動手段３７は、チャンバ３
９を除去した斜視図である図４に示すように、試料ホル
ダ３４Ａに装着された試料３ＡにＸ線源１から１次Ｘ線
２（図３）が照射される照射位置（図３、図４での右
側）と、試料ホルダ３４Ｂの交換が行われる投入位置
（図３、図４での左側）との間で、ｒ駆動軸４３（図
３）を回転させることにより試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂ
をｒ駆動軸４３を中心とする円周方向ｒに搬送し、か
つ、前記照射位置でｒ駆動軸４３を回転させることによ
り試料３Ａの測定部分を円周方向ｒに位置決めする。 【００２０】より具体的には、図３に示すように、ｒ駆
動手段３７は、ステッピングモータであるｒ駆動モータ
４０、そのｒ駆動モータ４０の回転軸に伝達部４９を介
して連結された円柱状のｒ駆動体４１、そのｒ駆動体４
１の円筒状の下端部で直径方向（図３では紙面垂直方
向）に連結されたピン４２、そのピン４２が係合する溝
を上端部に有する円柱状のｒ駆動軸４３、そのｒ駆動軸
４３の下端部に連結された水平の円板状のステージ４
５、そのステージ４５にそれぞれ軸受け４７Ａ，４７Ｂ
を介して取り付けられ、試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂがそ
れぞれ載置される２つのホルダ受け４８Ａ，４８Ｂなど
を含む。２つのホルダ受け４８Ａ，４８Ｂは、前記円周
方向ｒ（図４）に１８０度離れた位置に設けられてい
る。伝達部４９は、ｒ駆動モータ４０の回転軸に連結さ
れたプーリ６３、ｒ駆動体４１を回転軸として連結され
たプーリ６５、および両プーリ６３，６５に掛けられた
ベルト６４からなる。 【００２１】ホルダ受け４８Ａ，４８Ｂは、ステージ４
５に軸受け４７Ａ，４７Ｂを介して取り付けられる輪状
歯車６１Ａ，６１Ｂと、それに載置されるカップ状のホ
ルダ受け本体６２Ａ，６２Ｂとからなる。ホルダ受け本
体６２Ａ，６２Ｂの上端部外周には段部（つば）が形成
され、輪状歯車６１Ａ，６１Ｂの上部内周側に、ホルダ
受け本体６２Ａ，６２Ｂの上部外周側が嵌入、係合す
る。ホルダ受け本体６２Ａ，６２Ｂの底部（下部）は底
板の周縁部を残して開口しており、その底部内側に、試
料ホルダ３４Ａ，３４Ｂの下部外周に形成された下側段
部が嵌入、係合するように載置される。試料ホルダ３４
Ａ，３４Ｂは底付き円筒状であるが、底部は底板の周縁
部を残して開口しており、その底部内側に、円板状の試
料３Ａ，３Ｂの外周部が嵌入、係合するように装着さ
れ、試料ホルダ３４Ａ，３４Ｂの底部の開口を通って１
次Ｘ線２が試料３Ａの下面に照射される。また、試料ホ
ルダ３４Ａ，３４Ｂの上端部外周には上側段部が形成さ
れている。 【００２２】ステージ４５には、図４のように上面外周
部３箇所において、前述した車輪状のベアリング４６
Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆの軸がねじ込まれて取り付けられ、
図３のチャンバ３９の円筒状の壁の内面に対しベアリン
グ４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆの外周がころがる。また、ス
テージ４５の下面外周部に対しベアリング４６Ｇ，４６
Ｈ，４６Ｉ（図３に４６Ｇ，４６Ｈを示し、図４に４６
Ｉを示す）の外周がころがるように、ベアリング４６
Ｇ，４６Ｈ，４６Ｉの軸が、水平に設定され、チャンバ
３９に固定されている（固定の様子については図示を省
略している）。これらのベアリング４６Ｄ，４６Ｅ，４
６Ｆ，４６Ｇ，４６Ｈ，４６Ｉを用いた支持構造によ
り、ステージ４５は、ｒ駆動軸４３を中心として円周方
向ｒに回転自在である。 【００２３】θ駆動手段３８は、図４に示すように、前
記照射位置でθ駆動軸５３を回転させることにより試料
ホルダ３４Ａをその中心軸ＣA まわり（θA 方向）に連
続回転させる機能を有するとともに、前記照射位置でθ
駆動軸５３を回転させることにより試料３Ａの測定部分
を前記中心軸ＣA まわり（θA 方向）に位置決めする。 【００２４】より具体的には、図３に示すように、θ駆
動手段３８は、ステッピングモータであるθ駆動モータ
５０、そのθ駆動モータ５０の回転軸に伝達部５９を介
して連結され、中間部において軸受け５５を介して内側
のｒ駆動体４１と相対回転自在な段付き円筒状のθ駆動
体５２、そのθ駆動体５２の下端部の溝が係合する突起
を上端部に有し、下端部において軸受け５４を介して内
側のｒ駆動軸４３と相対回転自在な円筒状のθ駆動軸５
３、そのθ駆動軸５３の下端部外周に設けられた歯車に
外周が噛み合う前記ホルダ受け４８Ａ，４８Ｂなどを含
む。チャンバ３９の上部（天板）には、円筒状のカバー
８０が取り付けられており、その内側に位置するθ駆動
体５２は、中間部において軸受け８１を介してカバー８
０と相対回転自在である。ｒ駆動軸４３はθ駆動軸５３
を貫通し、両者は同心の２重軸を構成している。伝達部
５９は、θ駆動モータ５０の回転軸に連結されたプーリ
７３、θ駆動体５２を回転軸として連結されたプーリ７
５、および両プーリ７３，７５に掛けられたベルト７４
からなる。 【００２５】ｒ，θ駆動モータ４０，５０は、回転位置
が検出できるものであればよく、ステッピングモータ以
外に、サーボモータを用いてもよく、また、回転位置検
出をしないモータと回転位置検出のためのエンコーダと
を組み合わせたものを用いてもよい。また、ｒ駆動体４
１とθ駆動体５２との間、θ駆動体５２とカバー８０と
の間、カバー８０とチャンバ３９の上部（天板）との間
は、いずれも適切にシールされる。なお、図３は、図４
の縦断面図であるが、ステージ４５およびチャンバ３９
の外周部においては、ベアリング４６Ｄ，４６Ｅ，４６
Ｇ，４６Ｈの軸を通る断面を示す。 【００２６】また、この第２実施形態の装置は、図３に
示すように、前記投入位置で試料ホルダ３４Ｂの交換つ
まり試料３Ｂの交換を行うための以下のような試料交換
手段９０を備えている。まず、投入位置にある試料ホル
ダ３４Ｂおよびホルダ受け本体６２Ｂが、図５に示すよ
うに上方へ移動できるように、チャンバ３９の上部には
開口３９ａが設けられており、その開口３９ａを介して
チャンバ３９内と連通する円筒状の交換筒９１がチャン
バ３９の上面に取り付けられている。その交換筒９１の
上部を密閉する蓋体９２は、一対のステー９３ａ，９３
ｂを介して図示しない移動機構により水平方向および上
下方向に移動される。蓋体９２の内部には、試料ホルダ
３４Ｂを把持、解放するための一対の爪９４ａ，９４ｂ
を有する把持部９４が設けられている。 【００２７】また、交換筒９１の中心軸に沿って上下動
する円柱状の交換軸９５が設けられ、その先端部には、
試料ホルダ３４Ｂを載置する円板状のホルダ台９６が取
り付けられている。交換軸９５の外側には摺動自在の２
重軸を構成するホルダ受け台９７が設けられており、ホ
ルダ受け台９７の上部は底付き円筒状に形成され、上端
部にホルダ受け本体６２Ｂの底部が嵌入するように載置
される。ホルダ受け台９７の下方で、交換軸９５には段
付き円筒状のばね止め９８が取り付けられ、交換軸９５
の溝に嵌め込まれたリング９９により下方向への移動を
規制されている。そして、ホルダ受け台９７とばね止め
９８との間に挿入されたコイルばね１００の伸長力によ
り、ホルダ受け台９７は、交換軸９５に対し上方に押し
上げられ、ホルダ受け台９７の底の内面にはホルダ台９
６の下面が当接する。 【００２８】なお、交換筒９１の内側には、ホルダ受け
台９７に載置されたホルダ受け本体６２Ｂの上端が下か
ら当接する段部９１ａが形成されている。また、蓋体９
２と交換筒９１との間、交換筒９１とチャンバ３９との
間、交換筒９１の段部とホルダ受け本体６２Ｂとの間、
ホルダ受け本体６２Ｂとホルダ受け台９７との間、ホル
ダ受け台９７と交換軸９５との間は、いずれも適切にシ
ールされる。 【００２９】次に、第２実施形態の装置の動作について
説明する。動作は図示しない制御手段により自動的にな
される。今、図３において、照射位置にある試料ホルダ
３４Ａは、搬送された直後で、試料３Ａの測定部分の位
置決め前であり、前述したように、ある程度の範囲を有
する照射位置のうち、所定の基準となる位置にある。こ
のとき、もう一方の試料ホルダ３４Ｂは、装着した試料
３Ｂについてすでに照射位置での強度測定を終えて、投
入位置にある。この段階で、図５に示すように、投入位
置にある試料ホルダ３４Ｂおよびホルダ受け本体６２Ｂ
の下方から、交換軸９５と一体となったホルダ台９６お
よびホルダ受け台９７が上昇してきて、試料ホルダ３４
Ｂおよびホルダ受け本体６２Ｂを載置して押し上げ、ホ
ルダ受け本体６２Ｂの上端が、交換筒９１の段部９１ａ
の下面に当接する。その結果、蓋体９２および交換筒９
１の内部でホルダ受け本体６２Ｂおよびホルダ受け台９
７よりも上側の空間ＳU は、チャンバ３９内と連通しな
い密閉空間となる。 【００３０】そこで、この上側空間ＳU に空気が導入さ
れ大気圧にされるとともに、図６に示すように、試料ホ
ルダ３４Ｂを載置したホルダ台９６および交換軸９５
が、コイルばね１００の伸長力に打ち勝って、さらに上
昇する。そして、爪９４ａ，９４ｂを開いて待機してい
た把持部９４（図５）が、爪９４ａ，９４ｂを閉じて試
料ホルダ３４Ｂの上側段部に係合させ、試料ホルダ３４
Ｂを把持する。把持部９４が試料ホルダ３４Ｂを把持し
た状態で、蓋体９２が移動機構により上下方向および水
平方向に移動され、把持部９４の爪９４ａ，９４ｂが開
くことにより、試料ホルダ３４Ｂは、もともと待機して
いた位置（図示せず）に戻される。 【００３１】さらに、試料ホルダ３４Ｂを待機位置に戻
したのと逆の手順によって、現在照射位置にある試料３
Ａ（図３）の次に分析すべき試料３Ｃを装着した試料ホ
ルダ３４Ｃが、待機位置から図５の試料ホルダ３４Ｂの
位置まで移動される。なお、試料ホルダ３４は、装着し
た試料３について、試料３表面の中心を原点とする座標
系において所望の測定部分（複数でもよい）が指定され
た後、それぞれの待機位置に載置されている（載置にあ
たりθ方向においては試料ホルダ３４を所定の回転位置
にする）。また、蓋体９２が交換筒９１の上部を密閉し
た後、上側空間ＳU が真空引きされる。 【００３２】さて、以上の試料交換作業の間、チャンバ
３９内の真空は維持されており、また、ステージ４５
は、輪状歯車６１Ｂが交換軸９５およびばね止め９８に
干渉しない範囲で、前記円周方向ｒに回転できる。つま
り、投入位置で試料交換をしながら、並行して以下のよ
うに照射位置で分析ができる。まず、前記制御手段が、
図３のｒ駆動手段３７のｒ駆動モータ４０およびθ駆動
手段３８のθ駆動モータ５０を適切に回転させ、試料３
Ａの前記指定された測定部分にＸ線源１から１次Ｘ線２
が照射されそこから発生した２次Ｘ線５が検出手段６に
入射するように、測定部分を前記円周方向ｒおよびθA
方向に位置決めする。そして、その測定部分に１次Ｘ線
２が照射され発生する２次Ｘ線５の強度が検出手段６で
測定され、蛍光Ｘ線分析がなされる。複数の測定部分が
指定された場合は、位置決めおよび強度測定が順次行わ
れ、分布分析がなされる。 【００３３】また、試料３Ａにおける不均一性の問題を
回避して平均化したデータを得たい場合には、上述のよ
うな位置決めを行わずに、θ駆動手段３８のスピン機能
を利用して、照射位置で試料ホルダ３４Ａを連続回転さ
せながら測定することにより、円状または輪状の広い測
定部分について分析することもできる。なお、θ駆動軸
５３を回転させることにより照射位置でホルダ受け４８
Ａを回転させると、同時に図５に示すような状態で投入
位置側の輪状歯車６１Ｂが空回りするが、問題はない。 【００３４】試料３Ａについての強度測定がすべて終了
すると、制御手段が、図３のｒ駆動手段３７のｒ駆動モ
ータ４０を適切に回転させ、試料ホルダ３４Ａを、位置
決め前の位置、つまり照射位置のうちの前記所定の基準
となる位置に戻す。これにより、図５に示すように、輪
状歯車６１Ｂが、厳密に試料ホルダ３４Ｃおよびホルダ
受け本体６２Ｂの直下に位置する。そして、試料ホルダ
３４Ｃおよびホルダ受け本体６２Ｂを載置したホルダ台
９６、ホルダ受け台９７および交換軸９５が下降し、試
料ホルダ３４Ｃは、図３に示す投入位置にくる。これ
で、投入位置における試料３Ｂから試料３Ｃへの交換作
業が完了する。 【００３５】次に、制御手段が、ｒ駆動手段３７のｒ駆
動モータ４０を１８０度回転させ、照射位置の試料ホル
ダ３４Ａを投入位置に移動させるとともに、投入位置の
試料ホルダ３４Ｃを照射位置に移動させ、以上の手順を
繰り返す。続けて分析する試料３Ｃがなければ、分析済
みの試料３Ａを装着した試料ホルダ３４Ａを、前述した
ように待機位置に戻して、分析作業を終了する。 【００３６】このように、第２実施形態の装置によって
も、ｒ駆動手段３７がｒ駆動軸４３を回転させることに
より、試料３の搬送機能と、測定部分のｒ方向の位置決
め機能との両方の機能を果たす。しかも、測定部分のθ
方向の位置決め機能を果たすθ駆動手段３８のθ駆動軸
５３と、ｒ駆動手段３７のｒ駆動軸４３とが同心の２重
軸を構成する。したがって、装置を簡単でコンパクトな
構成にでき、コストダウンも図れる。また、従来の装置
におけるθステージと同様に、θ駆動手段３８が試料３
を照射位置で連続回転させるスピン機能をも有する。 【００３７】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の蛍
光Ｘ線分析装置によれば、簡単な構成で、１次Ｘ線が照
射される照射位置に試料を搬送し、試料の測定部分を位
置決めして分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である下面照射型蛍光Ｘ
線分析装置を示す縦断面図である。 【図２】同装置のチャンバ内を示す平面図である。 【図３】本発明の第２実施形態である下面照射型蛍光Ｘ
線分析装置を示す縦断面図である。 【図４】同装置のチャンバを除去した斜視図である。 【図５】同装置の試料交換機構を示す縦断面図である。 【図６】同装置の試料交換機構の別の状態を示す縦断面
図である。 【符号の説明】 ２…１次Ｘ線、３…試料、４，３４…試料ホルダ、５…
２次Ｘ線、７，３７…ｒ駆動手段、８，３８…θ駆動手
段、１３，４３…ｒ駆動軸、２３，５３…θ駆動軸、Ｃ
…試料ホルダの中心軸、ｒ…円周方向、θ…中心軸まわ
り。
線分析装置を示す縦断面図である。 【図２】同装置のチャンバ内を示す平面図である。 【図３】本発明の第２実施形態である下面照射型蛍光Ｘ
線分析装置を示す縦断面図である。 【図４】同装置のチャンバを除去した斜視図である。 【図５】同装置の試料交換機構を示す縦断面図である。 【図６】同装置の試料交換機構の別の状態を示す縦断面
図である。 【符号の説明】 ２…１次Ｘ線、３…試料、４，３４…試料ホルダ、５…
２次Ｘ線、７，３７…ｒ駆動手段、８，３８…θ駆動手
段、１３，４３…ｒ駆動軸、２３，５３…θ駆動軸、Ｃ
…試料ホルダの中心軸、ｒ…円周方向、θ…中心軸まわ
り。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 試料に１次Ｘ線を照射して発生する２次
Ｘ線の強度を測定する蛍光Ｘ線分析装置であって、 試料ホルダに装着された試料に１次Ｘ線が照射される照
射位置と、試料ホルダの交換が行われる投入位置との間
で、ｒ駆動軸を回転させることにより試料ホルダを前記
ｒ駆動軸を中心とする円周方向に搬送し、かつ、前記照
射位置で前記ｒ駆動軸を回転させることにより試料の測
定部分を前記円周方向に位置決めするｒ駆動手段と、 前記照射位置でθ駆動軸を回転させることにより試料ホ
ルダをその中心軸まわりに連続回転させる機能を有する
とともに、前記照射位置で前記θ駆動軸を回転させるこ
とにより試料の測定部分を前記中心軸まわりに位置決め
するθ駆動手段とを備え、 前記ｒ駆動軸およびθ駆動軸が同心の２重軸を構成する
蛍光Ｘ線分析装置。
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| JP2001-170931 | 2001-06-06 | ||
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| US6700951B2 (en) | 2004-03-02 |
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