JP4073278B2 - X-ray analyzer - Google Patents

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Description

【0001】
【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とともに、試料を撮像することができる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、試料を撮像するテレビカメラ等の撮像手段とを備えている。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、撮像手段は、該撮像手段が撮像した像を表示する表示手段に接続される(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、X線源から発生した一次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線を導き、この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、試料の反射光等がX線導管の外周面でさらに反射することがある。このため、X線導管の外周面からの反射光が、試料の光学像となる光に影響を及ぼし、撮像手段が撮像した像のコントラストが低下するとともに、撮像した像の迷光が多くなり、改善策が要望されていた。
【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、前記撮像手段との間に、X線導管の外周面からの光反射を抑制する反射光抑制手段を設けたことにより、撮像手段が撮像した像のコントラストを高めることができるとともに、撮像した像の迷光を低減することができるX線分析装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、前記反射光抑制手段をX線導管に密着させた構成とすることにより、部品点数を増加させることなく反射光抑制手段を簡易に設けることができるX線分析装置を提供することを目的とする。
【0008】
さらに、X線導管の出力端部から反射手段までのX線導管の外周面において反射光抑制手段を設けたことにより、撮像手段が撮像した像のコントラストを高めることができるとともに、撮像した像の迷光を低減することができるX線分析装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
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X線導管と、この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、前記試料を撮像するための撮像手段と、前記X線導管の周囲に配置され、試料からの光を反射させる反射手段とを備えたX線分析装置において、前記X線導管の出力端部から前記反射手段までのX線導管の外周面において反射光抑制手段を設けたことを特徴とする。
【0014】
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線導管の外周面からの光反射を抑制することができるため、試料を撮像手段が撮像する際に、X線導管による影響を低減でき、撮像した像のコントラストを高めることができるとともに、撮像した像の迷光を低減することができる。
【0015】
【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。
【0016】
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から発生した一次X線aをその内側に導く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。
【0017】
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蛍光X線等の二次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の周囲に配置され、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。
【0018】
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。
【0019】
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の周囲に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。
【0020】
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。
【0021】
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導き、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。
【0022】
このX線導管5の外周り、詳しくはX線導管5の外周面には、該外周面からの光反射を抑制する抑制材20が塗布、又は、蒸着によって密着に設けられている。この抑制材20は光を反射しない黒体塗料等の非反射性の材料からなり、一次X線の出力端部5aから前記反射体8の挿通部8aまでのX線導管5の外周面において設けられている。また、この抑制材20は前記反射体8の挿通部8aにも設けられており、挿通部8aでの光の反射を抑制するようにしてある。
尚、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。
【0023】
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。
【0024】
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によって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。
この際、試料10を反射した光はX線導管5周りの導光域を経て反射体8で反射することになるが、X線導管5の外周面には非反射性の塗料等の抑制材20が密着に設けられているため、導光域の光がX線導管5の外周面で反射することを可及的になくすることができる。従って、X線導管5による影響を低減でき、撮像した像のコントラストを高めることができるとともに、撮像した像の迷光を低減できる。この結果、表示手段17での正確な観察が行い易い。
【0025】
実施の形態2
図3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、前記反射体8及び集光レンズ9をなくし、X線導管5の出力端部5aよりも上方に配置された撮像手段15が試料10を撮像するように構成されたX線分析装置において、ガラス製のX線導管5の外周面に、該外周面での光反射を抑制する抑制材20を塗布、又は、蒸着することにより密着させたものである。この抑制材20は光を反射しない黒体塗料等の非反射性の材料からなり、X線導管5の下側部分、詳しくは、X線導管5の導光域に配置される部分に設けられている。
【0026】
この実施の形態2にあっても、X線導管5の外周面に非反射性の塗料等の抑制材20が密着されているため、導光域の光がX線導管5の外周面で反射することを可及的になくすることができる。従って、X線導管5による影響を低減でき、撮像した像のコントラストを高めることができるとともに、撮像した像の迷光を低減できる。
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。
【0027】
実施の形態3
この実施の形態3のX線分析装置は、前記X線導管5の外周面からの光反射を抑制する反射光抑制手段として、実施の形態1、2で用いた抑制材20に代えて、前記X線導管5に外嵌される抑制筒を用いたものである。
【0028】
この抑制筒は、非反射性の材料からなる筒体、外周面に非反射の表面処理が施された筒体、外周面に非反射性の黒体塗料等の抑制材が密着された筒体、の何れかを用い、X線導管5の外周りに外嵌保持される。また、この抑制筒は実施の形態1、2において前記抑制材20が設けられる部分に外嵌されるが、その他、X線導管5のほぼ全長に亘って外嵌してもよい。また、抑制筒はチューブ(例えば熱収縮性チューブ)であってもよい。
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。
【0029】
尚、以上説明した実施の形態では、X線導管5の外周面からの光反射を抑制する反射光抑制手段として、抑制材20を密着、又は、抑制筒を嵌挿するようにしたが、その他、非反射性の黒体テープをX線導管5の外周面に貼付ける構成としてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上詳述したように発明によれば、一次X線のX線軸周りで試料を撮像することができ、しかも、X線導管の外周面からの光反射を抑制することができるため、試料を撮像手段が撮像する際に、X線導管による影響を低減でき、撮像した像のコントラストを高めることができるとともに、撮像した像の迷光を低減することができる。
【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】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
5a 出力端部
7 検出手段
8 反射体(反射手段)
8a 挿通部
15 撮像手段
20 抑制材(反射光抑制手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray analyzer capable of detecting secondary X-rays generated by irradiation of primary X-rays and imaging a sample.
[0002]
[Prior art]
An X-ray analyzer includes an X-ray source, detection means for detecting secondary X-rays generated by irradiating the sample with primary X-rays from the X-ray source, and imaging means such as a television camera for imaging the sample And. The detection means of this X-ray analyzer is connected to an analysis means for measuring the intensity of secondary X-rays based on the detection value of the detection means and analyzing the composition of the sample, etc. The imaging unit is connected to a display unit that displays an image captured (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
There is also known an X-ray analyzer equipped with a glass X-ray conduit capable of reducing the beam diameter of primary X-rays generated from an X-ray source to a small diameter of 10 to 100 μm. The X-ray conduit of this X-ray analyzer is connected to an X-ray source, and is configured to guide primary X-rays generated from the X-ray source and irradiate the sample with the primary X-rays from the X-ray conduit. (For example, refer to Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2900086 [Patent Document 2]
JP-A-8-15187 gazette
[Problems to be solved by the invention]
However, when the X-ray conduit as described in Patent Document 2 is adopted in the X-ray analyzer described in Patent Document 1, the reflected light of the sample may be further reflected on the outer peripheral surface of the X-ray conduit. . For this reason, the reflected light from the outer peripheral surface of the X-ray conduit affects the light that becomes the optical image of the sample, the contrast of the image picked up by the image pickup means is lowered, and the stray light of the picked up image increases and is improved. A plan was requested.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and by providing a reflected light suppressing means for suppressing light reflection from the outer peripheral surface of the X-ray conduit between the X-ray conduit and the imaging means. An object of the present invention is to provide an X-ray analysis apparatus capable of increasing the contrast of an image captured by an imaging unit and reducing stray light in the captured image.
[0007]
It is another object of the present invention to provide an X-ray analyzer capable of simply providing reflected light suppressing means without increasing the number of parts by adopting a configuration in which the reflected light suppressing means is in close contact with an X-ray conduit. To do.
[0008]
Furthermore, by providing the reflected light suppressing means on the outer peripheral surface of the X-ray conduit from the output end of the X-ray conduit to the reflecting means, it is possible to increase the contrast of the image captured by the imaging means and An object of the present invention is to provide an X-ray analyzer capable of reducing stray light.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An X-ray analyzer according to the present invention is configured to provide an X-ray conduit for guiding primary X-rays generated from an X-ray source, and secondary X-rays generated by irradiating a sample with primary X-rays from the X-ray conduit. An X-ray analysis apparatus comprising: detection means for detecting; imaging means for imaging the sample; and reflecting means arranged around the X-ray conduit and reflecting light from the sample. Reflected light suppression means is provided on the outer peripheral surface of the X-ray conduit from the output end to the reflection means .
[0014]
In the present invention, the sample can be imaged around the X-ray axis of the primary X-ray. Moreover, since light reflection from the outer peripheral surface of the X-ray conduit can be suppressed, the influence of the X-ray conduit can be reduced and the contrast of the captured image can be increased when the imaging means images the sample. The stray light of the captured image can be reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing embodiments thereof.
Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an X-ray analyzer according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged schematic view of an X-ray conduit portion.
[0016]
In this X-ray analyzer, an X-ray source 2 for generating primary X-rays a is provided on an upper portion of a box-shaped X-ray analyzer body 1, and a sample 10 is placed below the X-ray analyzer body 1. The mounted table 3 is arranged so as to be movable in a three-dimensional direction.
A synthetic resin diaphragm 4 capable of transmitting the primary X-ray a, secondary X-ray b, which will be described later, and visible light is provided at the lower part of the X-ray analyzer main body 1. Further, an X-ray conduit 5 for guiding the primary X-ray a generated from the X-ray source 2 to the inside thereof is suspended from an upper portion in the X-ray analyzer body 1. The lower part is provided with a curved plate 1a that protrudes upward from the periphery of the diaphragm 4 and through which the lower side of the X-ray conduit 5 is inserted. The space between the curved plate 1a and the diaphragm 4 is sealed. X-ray irradiation space 6 is provided.
[0017]
The lower side of the X-ray conduit 5 protrudes into the central portion of the X-ray irradiation space 6. Further, in the X-ray irradiation space 6, a detection means 7 such as a semiconductor detector for detecting secondary X-rays b such as fluorescent X-rays generated by irradiating the primary X-rays a from the X-ray conduit 5, and A reflector 8 disposed around the X-ray conduit 5 and reflecting the light c from the sample 10 in a direction perpendicular to the axis of the X-ray conduit 5, and the light c reflected by the reflector 8 The condensing lens 9 which condenses, and the illuminator 11 which illuminates the lower part of the said diaphragm 4 part with visible light are accommodated.
[0018]
The detection means 7 is disposed on one side with respect to the X-ray conduit 5 in a state of being accommodated in one end of a cylindrical housing 13 supported by the curved plate 1a, and the condenser lens 9 is disposed on the curved plate. It is disposed on the opposite side of the detection means 7 with respect to the X-ray conduit 5 while being accommodated in one end of a cylindrical housing 14 supported by 1a. An imaging means 15 such as a CCD camera for imaging the sample 10 is provided at the other end portion of the housing 14 in which the condenser lens 9 is accommodated.
[0019]
The reflector 8 has an insertion part 8a cut into a long hole shape from one side to the center part, and is composed of a mirror through which the X-ray conduit 5 is inserted, and around the X-ray axis of the primary X-ray a. Thus, the sample 10 is supported by the housing 14 with the reflection surface facing downward so that the sample 10 can be imaged. That is, it is arranged around the X-ray conduit 5 at an angle of about 45 degrees with respect to the axis of the X-ray conduit 5, and the light (visible light) from the sample 10 is directed to the axis of the X-ray conduit 5. Thus, the light is reflected at an angle of approximately 45 degrees.
[0020]
The condenser lens 9 is arranged so that its optical axis is approximately 45 degrees with the reflecting surface of the reflector 8. The light condensed by the condensing lens 9 enters the light receiving portion of a CCD camera as the image pickup means 15.
[0021]
The X-ray conduit 5 is formed of glass so that the lower side has a small diameter. The primary X-ray a generated by the X-ray source 2 is guided to a thin beam diameter of 10 to 100 μm, and the thin beam diameter is reduced. It is configured to irradiate the primary X-ray a toward the sample 10.
[0022]
On the outer periphery of the X-ray conduit 5, specifically, on the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5, a suppressing material 20 that suppresses light reflection from the outer peripheral surface is provided in close contact by coating or vapor deposition. The suppressor 20 is made of a non-reflective material such as a black body paint that does not reflect light, and is provided on the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5 from the primary X-ray output end 5 a to the insertion portion 8 a of the reflector 8. It has been. Further, the suppression member 20 is also provided in the insertion portion 8a of the reflector 8 so as to suppress light reflection at the insertion portion 8a.
In FIG. 1, reference numeral 18 denotes an X-ray shielding plate provided at the lower part of the X-ray analyzer main body 1 so as to face the mounting surface of the table 3 described above.
[0023]
The detection value detected by the detection means 7 of the X-ray analyzer configured as described above is a measurement unit that measures the intensity of the secondary X-ray b based on the detection value, and a measurement output from the measurement unit. Based on the signal, it is input to the analysis means 16 having an analysis unit for analyzing the composition and the like of the sample 10. The image captured by the imaging unit 15 is displayed on the display unit 17.
[0024]
By irradiating the primary X-ray a generated from the X-ray source 2 toward the sample 10 on the stage 3 from the lower end of the X-ray conduit 5, the secondary X-ray b is generated. While being detected by the detecting means 7 in the X-ray irradiation space 6, light (visible light) generated by illumination from the illuminator 11 reflects the sample 10, and further reflects the reflector 8 to reflect the condenser lens. 9 enters the light receiving portion of the imaging means 15 and the sample 10 is imaged.
At this time, the light reflected from the sample 10 is reflected by the reflector 8 through the light guide region around the X-ray conduit 5, but the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5 is a suppressing material such as a non-reflective paint. Since 20 is provided in close contact, the light in the light guide region can be prevented from being reflected by the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5 as much as possible. Therefore, the influence of the X-ray conduit 5 can be reduced, the contrast of the captured image can be increased, and stray light of the captured image can be reduced. As a result, it is easy to perform accurate observation on the display means 17.
[0025]
Embodiment 2
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the second embodiment of the X-ray analyzer.
In the X-ray analysis apparatus according to the second embodiment, the reflector 8 and the condenser lens 9 are eliminated, and the imaging means 15 disposed above the output end 5a of the X-ray conduit 5 images the sample 10. In the X-ray analyzer configured as described above, a suppressant 20 that suppresses light reflection on the outer peripheral surface is applied to or adhered to the outer peripheral surface of the glass X-ray conduit 5. . The suppressor 20 is made of a non-reflective material such as a black body paint that does not reflect light, and is provided in a lower portion of the X-ray conduit 5, specifically, a portion disposed in a light guide region of the X-ray conduit 5. ing.
[0026]
Even in the second embodiment, since the suppressing material 20 such as a non-reflective coating is in close contact with the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5, the light in the light guide region is reflected by the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5. To do as little as possible. Therefore, the influence of the X-ray conduit 5 can be reduced, the contrast of the captured image can be increased, and stray light of the captured image can be reduced.
Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions, descriptions of operations, and effects are omitted.
[0027]
Embodiment 3
The X-ray analysis apparatus according to the third embodiment replaces the suppression material 20 used in the first and second embodiments as a reflected light suppression unit that suppresses light reflection from the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5. A restraining cylinder fitted around the X-ray conduit 5 is used.
[0028]
This suppression cylinder includes a cylinder made of a non-reflective material, a cylinder having a non-reflective surface treatment on the outer peripheral surface, and a cylinder having a non-reflective black body paint or the like in close contact with the outer peripheral surface. The outer fitting is held around the outer periphery of the X-ray conduit 5. Moreover, although this suppression cylinder is externally fitted to the portion where the suppression material 20 is provided in the first and second embodiments, it may be externally fitted over almost the entire length of the X-ray conduit 5. Further, the suppression cylinder may be a tube (for example, a heat-shrinkable tube).
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof and description of operations and effects are omitted.
[0029]
In the embodiment described above, as the reflected light suppressing means for suppressing the light reflection from the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5, the suppressing member 20 is closely attached, or the suppressing cylinder is inserted. A non-reflective black body tape may be applied to the outer peripheral surface of the X-ray conduit 5.
[0030]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention , the sample can be imaged around the X-ray axis of the primary X-ray, and light reflection from the outer peripheral surface of the X-ray conduit can be suppressed. When the imaging unit takes an image, the influence of the X-ray conduit can be reduced, the contrast of the taken image can be increased, and stray light of the taken image can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an X-ray analyzer according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged schematic view of an X-ray conduit portion of the X-ray analyzer according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a second embodiment of the X-ray analyzer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2 X-ray source 5 X-ray conduit 5a Output end 7 Detection means 8 Reflector (reflection means)
8a Insertion part 15 Imaging means 20 Suppressing material (reflected light suppressing means)

Claims (1)

X線源から発生した一次X線を導くX線導管と、この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、前記試料を撮像するための撮像手段と、前記X線導管の周囲に配置され、試料からの光を反射させる反射手段とを備えたX線分析装置において、前記X線導管の出力端部から前記反射手段までのX線導管の外周面において反射光抑制手段を設けたことを特徴とするX線分析装置。  An X-ray conduit for guiding primary X-rays generated from an X-ray source, detection means for detecting secondary X-rays generated by irradiating the sample with primary X-rays from the X-ray conduit, and imaging the sample In an X-ray analysis apparatus comprising an imaging means for performing reflection and a reflection means arranged around the X-ray conduit and reflecting light from the sample, the output from the output end of the X-ray conduit to the reflection means An X-ray analyzer characterized in that reflected light suppression means is provided on the outer peripheral surface of the X-ray conduit.
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