JP4073276B2 - X線分析装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は一次X線の照射によって発生する二次X線を検出することができるX線分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
X線分析装置はX線源と、該X線源から一次X線を試料に向けて照射することにより発生した二次X線を検出する検出手段と、一次X線を被る試料を撮像するテレビカメラ等の撮像器とを備えている。このX線分析装置の検出手段は、該検出手段の検出値に基づいて二次X線の強さを計測し、試料の組成等を分析する分析手段に接続され、また、撮像器は、該撮像器が撮像した像を表示する表示装置に接続される(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、X線源が発生した一次X線のビーム径を10〜100μm単位の細径にすることができるガラス製のX線導管を備えたX線分析装置が知られている。このX線分析装置のX線導管はX線源に接続されており、X線源から発生した一次X線をその内側に導き、該X線導管から試料に向けて一次X線を照射するように構成されている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特許第2900086号公報
【特許文献2】
特開平8−15187号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献2に記載されたようなX線導管は、二次X線を放出する亜鉛、ジルコニウム等の元素を含有していることがあるため、特許文献2に記載されたX線導管を特許文献1に記載されたX線分析装置に採用した場合、X線導管が含有する元素が、X線導管が導く際の一次X線により励起されてX線導管内で二次X線が発生し、この二次X線がX線導管を透過してX線導管の外部へ放出されることになる。この結果、試料が発生した二次X線を検出するための検出手段が、X線導管から放出された検出対象外の二次X線を検出することになり、検出精度の低下を来すことになる。
【0006】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、X線導管と検出手段との間に、X線導管の内部より発生する二次X線を抑制するためのX線抑制手段を設けることにより、試料が発生した二次X線を検出するための検出手段が、X線導管の内部より発生する検出対象外の二次X線を検出することを防ぐことができるX線分析装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、X線抑制手段をX線導管の外周面に沿って配置することにより、X線導管を損傷し難くできるX線分析装置を提供することを目的とする。
【0008】
また、X線導管の外周面に沿って配置する板体形状を有する部材よりなる構成とすることにより、X線導管をより一層損傷し難くできるX線分析装置を提供することを目的とする。
【0009】
さらに、検出手段、撮像手段及び反射手段を有する構成において、X線導管と検出手段との間に、X線導管の内部より発生する二次X線を抑制するためのX線抑制手段を設けることにより、一次X線のX線軸周りで試料を撮像することができ、しかも、X線導管の内部より発生する検出対象外の二次X線を検出手段が検出することを防ぐことができるX線分析装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るX線分析装置は、X線源から発生した一次X線を導くガラス製のX線導管と、該X線導管の一側方に配置され、X線導管から試料に対して一次X線を照射することにより発生した二次X線を検出する検出手段と、前記X線導管の長手方向中間の周囲に配置され、試料からの光を反射させる反射手段と、該反射手段が反射した光を入光して試料を撮像するための撮像手段とを備えたX線分析装置において、前記X線導管の内部より発生する二次X線を抑制するためのX線抑制手段を、前記X線導管のX線出側端部からX線導管の前記検出手段側の面に沿って設けてあることを特徴とする。
【0017】
本発明にあっては、一次X線のX線軸周りで試料を撮像することができる。しかも、X線導管の内部より発生する二次X線を、X線導管の検出手段側の面に沿って設けてあるX線抑制手段により抑制することができるため、試料が発生した二次X線を検出するための検出手段が、X線導管の内部より発生する検出対象外の二次X線を検出することを防ぐことができ、検出精度を高めることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態1
図1は本発明に係るX線分析装置の構成を示す模式図、図2はX線導管部分を拡大した模式図である。
【0019】
このX線分析装置は、箱形のX線分析装置本体1の上部に一次X線aを発生させるX線源2が設けられており、X線分析装置本体1の下方に試料10が載置される載台3が三次元方向への移動を可能に配置されている。
X線分析装置本体1の下部には、前記一次X線a及び後記する二次X線b、可視光線を透過させ得る合成樹脂製の隔膜4が設けられている。また、X線分析装置本体1内の上部には、前記X線源2が発生した一次X線aを導くX線導管5が垂設されており、X線分析装置本体1内の下部には、前記隔膜4の周りから上方へ凸となり、前記X線導管5の下側が挿通された湾曲板1aが設けられており、該湾曲板1aと前記隔膜4との間の空間を密閉されたX線照射空間6としてある。
【0020】
このX線照射空間6の中央部には、X線導管5の下側が突入している。また、X線照射空間6内には、X線導管5から一次X線aを照射することにより発生した二次X線bを検出する半導体検出器等の検出手段7と、X線導管5の周りに配置され、試料10からの光cをX線導管5の軸心と直交する方向へ反射させる反射手段としての反射体8と、該反射体8により反射した光cを集光する集光レンズ9と、前記隔膜4部分の下方を可視光線で照明する照明器11が収容されている。
【0021】
検出手段7は前記湾曲板1aに支持される円筒形のハウジング13の一端部に収容された状態でX線導管5に対して一側方に配置されており、集光レンズ9は前記湾曲板1aに支持される円筒形のハウジング14の一端部に収容された状態でX線導管5に対して検出手段7と反対側に配置されている。この集光レンズ9が収容されたハウジング14の他端部には、前記試料10を撮像するCCDカメラ等の撮像手段15が設けられている。
【0022】
反射体8は一側から中央部にかけて長孔形に切りかかれた挿通部8aを有し、この挿通部8aに前記X線導管5が挿通される鏡からなり、一次X線aのX線軸周りで前記試料10を撮像することができるように反射面を下向きにして前記ハウジング14に支持されている。即ち、X線導管5の周りにX線導管5の軸心に対してほぼ45度となる角度で配置されており、試料10からの光(可視光線)をX線導管5の軸心に対してほぼ45度となる角度で反射させるようにしてある。
【0023】
集光レンズ9はその光軸が前記反射体8の反射面とほぼ45度となるように配置されている。この集光レンズ9によって集光された光は撮像手段15としてのCCDカメラの受光部に入光される。
【0024】
X線導管5はガラスにより下側が細い径となるように形成されており、X線源2が発生した一次X線aを10〜100μm単位の細いビーム径に絞りつつ案内し、この細いビーム径の一次X線aを試料10に向けて照射するように構成されている。
図3の(a) はX線抑制手段の構成を示す斜視図、(b) はX線導管にX線抑制手段を設けた状態の斜視図である。
【0025】
このX線導管5の外周面にはX線導管5の内部より発生する二次X線bを抑制するX線抑制手段20が設けられている。
このX線抑制手段20はX線を透過しない、又は、透過率が低い非透過性のステンレス等の金属材料からなり、X線導管5の下側で前記検出手段7側の面に沿って配置される板体20a、及び該板体20aの上端に連なり、X線導管5の上側に外嵌される筒体20bを有する。板体20aはX線導管5の直径寸法に近い程度の幅寸法としてあり、X線導管5の周面に沿って湾曲している。また、この板体20aはX線導管5の下端部(一次X線の出側端5a部)から前記反射体8の挿通部8aに挿通された反射体8の近傍位置にかけて配置されており、反射体8よりも上側に前記湾曲板1aを突き抜けて筒体20bが外嵌保持されている。このようにX線導管5の外周面に沿って板体20aを設けるのは、X線抑制手段20を備えるわりにX線導管5周りの太さを小さくし、撮像手段15によってX線抑制手段20が撮像され難くするためである。尚、X線抑制手段20はステンレス製である他、鉄、銅、タングステン、鉛、真鍮等のX線を吸収する材料であればよく、X線抑制手段20の材料は特に制限されない。
また、図1において18は前記載台3の載面と向き合うようにX線分析装置本体1の下部に設けられたX線遮蔽板である。
【0026】
以上のように構成されたX線分析装置の検出手段7が検出した検出値は、該検出値に基づいて二次X線bの強さを計測する計測部及び該計測部から出力された計測信号に基づいて試料10の組成等を分析する分析部を有する分析手段16に入力される。また、撮像手段15が撮像した像は表示手段17に表示される。
【0027】
しかして、X線源2から発生した一次X線aをX線導管5の下端から載台3上の試料10に向けて照射することにより、二次X線bが発生し、この二次X線bがX線照射空間6内で検出手段7により検出されるとともに、照明器11からの照明等によって発生した光(可視光線)が試料10を反射し、さらに、反射体8を反射して集光レンズ9から撮像手段15の受光部に入光され、試料10が撮像される。この場合、反射体8はX線導管5の周りに配置されているため、一次X線aのX線軸周りで試料10を撮像することができ、試料10を正確に撮像することができる。
【0028】
しかも、X線導管5の外周面に沿って板体20aが設けられており、X線抑制手段20を備えるわりにX線導管周りの太さを小さくするようにしてあるため、撮像手段15によってX線抑制手段20の一部が撮像されことを防ぐことができ、撮像した試料10の像を正確にできる。
【0029】
このように二次X線bを検出し、試料10を撮像するX線分析装置において、X線導管5が二次X線bを放出する亜鉛、ジルコニウム等の元素を含有している場合、X線導管5が導く際の一次X線aにより前記元素が励起されてX線導管5の内部より二次X線bが発生し、この二次X線bがX線導管5を透過してX線導管5外部へ放出されることになるが、X線導管5の検出手段7側の面には二次X線bのX線導管5の内部より発生する二次X線bを抑制する板体20aが設けられており、X線導管5の内部より発生する二次X線bを前記板体20aによって抑制することができるため、X線導管5の内部より発生する検出対象外の二次X線bを検出手段7が検出することを防ぐことができ、検出精度を高めることができる。また、X線導管5の上側には筒体20bが外嵌されているため、該筒体20b及び前記板体20aによってX線導管5を損傷し難くでき、X線導管5の寿命を長くすることができる。
【0030】
実施の形態2
図4はX線分析装置の実施の形態2の構成を示す模式図である。
この実施の形態2のX線分析装置は、X線抑制手段20として前記板体20a及び筒体20bを有する構成とする代わりに、X線導管5の内部より発生する二次X線を抑制する塗料等の抑制材20cをX線導管5の外周面に塗布、又は、蒸着することにより付着させたものである。この抑制材20cはX線が透過しない、又は、透過率が低い非透過性の材料からなり、X線導管5の検出手段7側の面に設けられている。
【0031】
この実施の形態2にあっても、X線導管5の内部より発生する二次X線bを前記抑制材20cによって抑制することができるため、X線導管5の内部より発生する検出対象外の二次X線bを検出手段7が検出することを防ぐことができ、検出精度を高めることができる。しかも、X線導管5の外周面に抑制材20cが付着されており、X線導管5周りの太さを小さくするようにしてあるため、撮像手段15によってX線抑制手段20の一部が撮像されことを防ぐことができ、撮像した試料10の像を正確にできる。
その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【0032】
尚、以上説明した実施の形態1、2では、X線導管5の内部より発生する二次X線bを抑制するX線抑制手段20として、X線導管5の検出手段7側の面に板体20a、又は、抑制材20cを設けたが、その他、X線が透過しない、又は、透過率が低い非透過性のテープを貼付ける構成としてもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、一次X線のX線軸周りで試料を撮像することができるとともに、試料が発生した二次X線を検出するための検出手段が、X線導管の内部より発生する検出対象外の二次X線を検出することを、X線導管の検出手段側の面に沿って設けてあるX線抑制手段により防ぐことができ、検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るX線分析装置の構成を示す模式図である。
【図2】本発明に係るX線分析装置のX線導管部分を拡大した模式図である。
【図3】 (a) はX線抑制手段の構成を示す斜視図、(b) はX線導管にX線抑制手段を設けた状態の斜視図である。
【図4】本発明に係るX線分析装置の実施の形態2の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
2 X線源
5 X線導管
7 検出手段
8 反射体(反射手段)
15 撮像手段
20 X線抑制手段
20a 板体(板体形状を有する部材)
20b 筒体
20c 抑制材
Claims (1)
- X線源から発生した一次X線を導くガラス製のX線導管と、該X線導管の一側方に配置され、X線導管から試料に対して一次X線を照射することにより発生した二次X線を検出する検出手段と、前記X線導管の長手方向中間の周囲に配置され、試料からの光を反射させる反射手段と、該反射手段が反射した光を入光して試料を撮像するための撮像手段とを備えたX線分析装置において、前記X線導管の内部より発生する二次X線を抑制するためのX線抑制手段を、前記X線導管のX線出側端部からX線導管の前記検出手段側の面に沿って設けてあることを特徴とするX線分析装置。
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