JP4632167B2

JP4632167B2 - Ｘ線分光器

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Publication number: JP4632167B2
Application number: JP2001025566A
Authority: JP
Inventors: 浩坂前
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: JP2002228799A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線マイクロアナライザー等のＸ線分光を用いた分析装置に適用するＸ線分光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線分光器は、電子線マイクロアナライザー等の分析装置に用い、試料上のＸ線発生点から放出されるＸ線を分光素子で分光して所定波長のＸ線を取出し、検出器に入射させる。
Ｘ線分光器として、湾曲型の結晶の回折現象を用いて、Ｘ線を分光する波長分散型分光器が知られている。この湾曲結晶を用いたＸ線分光器では、Ｘ線検出位置が満足すべき分光条件として、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置が常に結晶面に接するローランド円上にあるという条件と、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置の配置位置がそれぞれ結晶位置から互いに等しい距離であるという条件があり、この２つの条件を満足することによって分光したＸ線をＸ線検出器に集光させることができる。
【０００３】
従来のＸ線分光器において、Ｘ線検出位置を常に結晶面に接するローランド円上とする条件を満たすための機構として、ローランド円に相当する円弧状のガイドを設け、このガイド上においてＸ線検出器を移動させる機構、あるいは、ローランド円の中心とＸ線検出位置の間にアームを設け、このアームによってローランド円の中心とＸ線検出位置の間の距離をローランド円の半径と等しく保持する機構が用いられている。
また、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置の配置位置がそれぞれ結晶位置から互いに等しい距離であるという条件を満たすために、分光結晶とＸ線検出器との間、及び分光結晶とＸ線発生源との間を等距離とする距離制御、あるいは、分光結晶とＸ線検出位置がローランド円上で与える円周角、及びＸ線発生源と分光結晶がローランド円上で与える円周角を等角度とする角度制御が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＸ線分光器は、ガイドあるいはアーム等のＸ線検出器のスリット位置を常にローランド円上で移動させる機構の他、分光結晶とＸ線検出器の間の距離を制御する機構、あるいは分光結晶とＸ線検出器がなす円周角を制御する機構によって、ローランド円上におけるＸ線検出器のスリット位置を定めている。
従来のＸ線分光器は、上記各機構について以下（１），（２），（３）に示すような問題点がある。
【０００５】
（１）ガイドあるいはアームを用いてＸ線検出器のスリット位置をローランド円上で移動させる機構では、分光結晶の位置に応じてＸ線検出器のスリット位置を調節している。そのため、分光結晶位置における角度に誤差が生じると、この角度誤差はＸ線検出器のスリット位置に大きく影響することになる。特に、分光結晶がＸ線発生源から離れた位置にある場合には、分光結晶とＸ線検出器との距離も長くなるため、Ｘ線検出器のスリット位置の位置誤差も大きくなる。
【０００６】
（２）分光結晶とＸ線検出器の間の距離を制御する機構として、従来、ワイヤ機構によって結晶の移動量に応じて結晶とＸ線検出器のスリット位置との間の距離が変化させる構成が用いられている。従来用いられているワイヤ機構では、結晶とＸ線検出器の間の距離が長い場合には、距離の誤差に対する検出器の角度誤差が大きくなるため、距離調整に高い精度が求められる。
【０００７】
また、ワイヤの張力を一定に保つために、結晶が最もＸ線発生源に近づく位置でクランプされたワイヤによって、結晶位置及びＸ線検出器が移動するＸ線検出位置移動軸の端部にそれぞれ滑車を配置し、この滑車を介して検出器を後方から引っ張る機構が必要となる。一つの分析装置に分光波長が異なる複数の分光器を設置する構成では、このワイヤ機構を各分光器毎に設ける必要があり、Ｘ線発生源の近傍に多数のクランプ部分が密接して配置されることになる。Ｘ線発生源の近傍は、この他に種々の検出機構が設けられる場所であるため、互いの干渉を避けるために、Ｘ線発生源の周囲に配置できる分光器の台数が制限され、十分な分析波長範囲を満足する個数の分光器を配置することは困難である。
【０００８】
（３）また、分光結晶とＸ線検出器がなす円周角を制御する機構として、従来、複数のガイドが交叉する位置によってＸ線検出位置を設定しているため、これらガイド部分の摩擦が大きくなり、円滑に駆動させるために比較的に強固な構造が必要となる。また、結晶位置がＸ線発生源から離れるほど円周角を等しくするための機構がＸ線発生源に近づくため、試料との干渉を防ぐために試料の大きさが制限されることになる。
【０００９】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、簡易な構成でＸ線検出器の高い位置精度を得ることができるＸ線分光器を提供することを目的とする。また、分光器間の干渉が少なく、大きな試料の分析が可能なＸ線分光器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】
本発明のＸ線分光装置は、湾曲型結晶による回折現象によってＸ線を分光する波長分散型分光器であって、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置が常に結晶面に接するローランド円上にあるという条件を、分光結晶面の角度を制御する第１の機構と、Ｘ線検出器が移動するＸ線検出位置移動軸の角度を制御する第２の機構とによって満たす。また、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置の配置位置がそれぞれ結晶位置から互いに等しい距離であるという条件を、分光結晶とＸ線検出位置との間の距離が分光結晶の移動に応じて常にＸ線発生源と分光結晶との距離に等しく制御する第３の機構によって満たす。本発明は第１の機構、第２の機構、及び第３の機構によって、分光したＸ線をＸ線検出器に集光させるための２つの条件を満足させることができる。
【００１１】
本発明の第１の機構は、分光結晶面に接するローランド円上の一点に設けた分光結晶を分光結晶移動軸上に沿って移動させ、分光結晶とＸ線発生源との間の距離に応じて常に回折条件を満たすように分光結晶移動軸に対する分光結晶面の角度を制御する機構である。
第１の機構は結晶支持板と直線ガイドとを備える。結晶支持板はローランド円上において分光結晶を固定すると共に、該分光結晶と異なる位置に固定点を備え、直線ガイドはＸ線発生源を通り分光結晶移動軸に対して所定の角度方向に固定点を案内する。
【００１２】
結晶支持板は、常に分光結晶と固定点がローランド円上となるよう位置決めしている。また、直線ガイドはＸ線発生源を通り分光結晶移動軸に対して、分光結晶の結晶面がローランド円の接線方向となるような所定の角度方向を案内方向として設ける。したがって、分光結晶を分光結晶移動軸に沿って移動させるとき、固定点を直線ガイドに沿って移動させると、結晶支持板によって固定点は常に分光結晶面と接するローランド円上に位置し、分光結晶とＸ線発生源との距離が変化してもローランド円に関する角度関係は結晶支持板によって保たれるため、分光結晶移動軸に対する分光結晶の結晶面の角度は、常にローランド円の接線方向に設定されることになり、回折条件が満たされることになる。
【００１３】
第２の機構はアーム機構で構成することができる。アーム機構は、長さの等しいアームの各々の一端を、分光結晶移動軸上及びＸ線検出位置移動軸上においてそれぞれ分光結晶位置から等距離の位置を回転中心として回転自在に固定し、アームの各他端を連結部で互いに連結し、この連結部を分光結晶位置においてローランド円と接する接線上で移動自在とし、分光結晶面に対するＸ線検出位置移動軸の角度を常に分光結晶移動軸に対する分光結晶面の角度と等しくなるよう制御する。
【００１４】
連結部を、分光結晶位置においてローランド円と接する接線上で移動させると、分光結晶移動軸上のアーム端部及びＸ線検出位置移動軸上のアーム端部は、各対となるアーム長が等しいため、分光結晶面に対するＸ線検出位置移動軸の角度と分光結晶移動軸に対する分光結晶面の角度は等しくなる。なお、連結部を、分光結晶位置においてローランド円と接する接線上で移動させる構成として、結晶支持板に分光結晶位置でローランド円に接する接線上に沿ってガイドを設け、このガイドに沿って連結部を案内する構成とすることができる。
【００１５】
分光結晶面の角度を制御する第１の機構により、Ｘ線発生源と分光結晶との間の距離に応じて分光結晶移動軸に対する分光結晶面の角度を正常に分光条件を満たすように制御することができ、Ｘ線検出器が移動するＸ線検出位置移動軸の角度を制御する第２の機構により、分光結晶面に対するＸ線検出位置の角度を常に分光条件を満たすように制御することができる。
【００１６】
また、第３の機構は、分光結晶とＸ線検出位置との間の距離を分光結晶の移動に応じて常にＸ線発生源と分光結晶との間の距離と等しくなるよう制御する構成である。
第３の機構は、分光結晶位置及びＸ線検出器に固定した滑車と、分光結晶移動軸上において分光結晶位置に対してＸ線発生源と反対側に設けたクランプとを備えた構成とすることができ、滑車を通りクランプを始点及び終点とするワイヤによって、分光結晶移動軸上の分光結晶からのＸ線検出器の位置を、Ｘ線発生源と分光結晶との間の距離と等しい位置とする。
【００１７】
また、第３の機構はモータとボールネジを用いてＸ線検出器を直接移動させる構成とし、結晶移動軸上において結晶を移動させるモータ動作と同期して制御することで、分光結晶移動軸上の分光結晶からのＸ線検出器の位置を、Ｘ線発生源と分光結晶との間の距離と等しい位置とすることもできる。
【００１８】
本発明によれば、分析試料の周辺に大きく張り出す構造物がないため、分析試料、または試料ステージの通過領域と分光器との干渉を最小限に抑えることができ、試料の分析可能な範囲、試料ステージの可動範囲を広げることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、結晶位置とＸ線検出器との間の距離をワイヤ機構で制御する場合であっても、距離の誤差が結晶面に対するＸ線検出器の角度に影響を与えないので、距離の制御に特に精度を要することなくＸ線検出器の角度を高精度で制御することができる。したがって、従来のワイヤの張力を一定に保持するための機構が不要となる。これによって、隣り合う分光器どうしの干渉が少なくなるため、より多くの分光器を分析位置の周辺に配置することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明のＸ線分光器の構成を説明するための概略図である。
Ｘ線分光器は、試料Ｓ上の分析位置Ａ及びＸ線検出器１０のＸ線検出器のスリット位置Ｄが、分光結晶１４上の結晶位置Ｃにおいて結晶面に接するローランド円上となるように位置制御を行う。
【００２１】
結晶支持板１は、分光結晶１４と共に移動する支持部材であり、分光結晶１４の結晶面に接するローランド円上の点Ｂに軸９を備える。点Ｂの位置は、ローランド円の中心点における点Ｂの位置と結晶位置Ｃの成す角２φに対して、分析位置Ａにおける点Ｂの位置と結晶位置Ｃの成す角がφとなるよう設定される。また、結晶支持板１は、結晶位置Ｃでローランド円に接する接線上に直線ガイド１６を備える。
【００２２】
結晶支持板１はベース板２に対して結晶移動軸３によって移動可能に支持される。結晶移動軸３は、ボールネジ１８に固定されたシャフト４を備え、該シャフト４の回転に伴って分析位置Ａを通る直線ＡＨ上で移動させる。また、分析位置Ａにおいて結晶位置Ｃと成す角がφとなる直線方向Ｉに沿って直線ガイド７を備える。結晶支持板１の軸９をこの直線ガイド７に沿って移動させることにより、分析位置Ａにおける点Ｂの位置と結晶位置Ｃの成す角は常にφに角度調整される。
【００２３】
結晶位置Ｃにおいて、結晶移動軸３は結晶支持板１とＸ線検出移動軸８に連結される。結晶移動軸３とＸ線検出移動軸８とは、一端が結晶位置Ｃで連結されるとともに、直性ガイド１６を介してアーム５及びアーム６によって連結される。アーム５の一端は点Ｅにおいて結晶移動軸３に連結され、アーム５の他端は連結点Ｇにおいてアーム６の一端に連結される。また、アーム６の他端は点Ｆにおいて検出器移動軸８上に連結される。連結点Ｇは、結晶支持板１の直線ガイド１６に沿って移動する。
【００２４】
ここで、ＣＥ＝ＣＦ、ＥＧ＝ＦＧとなるようにアーム長及び連結点の位置を定める。このアーム機構によって、結晶移動軸３と直線ガイド１６とが成す角（ＥＣＧの成す角）と、検出器移動軸８と直線ガイド１６とが成す角（ＦＣＧの成す角）は常に等角に角度調整される。したがって、直線ガイド１６は、結晶支持板１に対して結晶位置Ｃでローランド円に接する接線上に配置されているため、分析位置Ａと結晶位置Ｃを結ぶ線と、結晶位置ＣとＸ線検出器１０を結ぶ線は、結晶位置Ｃでローランド円に接する接線に対して等角に角度調整される。
【００２５】
また、分析位置Ａと結晶位置Ｃの間の距離と、結晶位置ＣとＸ線検出器１０の間の距離を等距離とする機構としてワイヤ機構を備える。ワイヤ１３は、結晶位置Ｃに固定された２つの滑車１１ａ，１１ｂ、及びＸ線検出器１０に固定された滑車１２を通り、クランプ１７ａ，１７ｂで両端が固定される。ワイヤ１３の長さは、結晶位置ＣからＸ線検出器のスリット位置Ｄまでの距離が、分析位置Ａと結晶位置Ｃまでの距離と等距離となるように長さ調整されている。
【００２６】
なお、Ｘ線検出器１０は、Ｘ線検出器移動軸８の後端側のクランプ２０で一端が固定されたバネ１５によって結晶位置Ｃから離れる方向に引っ張る構成とし、これによってワイヤ１３の弛みを防いでいる。
なお、ベース板２は、シャフト４、ボールネジ１８、クランプ１７ａ，１７ｂ、及び直線ガイド７を保持する。ベース板２に一部には、アーム５，６の連結点Ｇと干渉を避けるために抜き穴１９が形成されている。
【００２７】
なお、Ｘ線検出器移動軸上でＸ線検出器を駆動する構成として、ワイヤと滑車を用いた構成の他、モータとボールネジを用いてＸ線検出器を直接移動させる構成とすることもできる。この構成では、結晶移動軸上において結晶を移動させるモータ動作と同期して制御することで、分光結晶移動軸上の分光結晶からのＸ線検出器の位置を、Ｘ線発生源と分光結晶との間の距離と等しい位置とするに検出する。
【００２８】
次に、本発明のＸ線分光器の各機構について説明する。
分光したＸ線をＸ線検出器に集光させるためにＸ線検出位置が満足すべき分光条件として、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置が常に結晶面に接するローランド円上にあるという条件と、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置の配置位置がそれぞれ結晶位置から互いに等しい距離であるという条件がある。
【００２９】
本発明のＸ線分光器は、Ｘ線発生源が常に結晶面に接するローランド円上にあるという条件を、分光結晶面の角度を制御する第１の機構によって実現し、Ｘ線検出位置の分光結晶面に対する方向が常にＸ線発生源の分光結晶に対する方向と等しいという条件を、Ｘ線検出器が移動するＸ線検出位置移動軸の角度を制御する第２の機構によって実現し、Ｘ線発生源及びＸ線検出位置の配置位置がそれぞれ結晶位置から互いに等しい距離であるという条件を、分光結晶とＸ線検出位置との間の距離が分光結晶の移動に応じて常にＸ線発生源と分光結晶との距離に等しく制御する第３の機構によって実現する。
【００３０】
図２は第１，２，３の各機構を説明するための概略機構図であり、図３，４は第１の機構を説明するための概略図であり、図５，６は第２の機構を説明するための概略図であり、図７，８は第３の機構を説明するための概略図である。
図２において、第１の機構は結晶支持板１と直線ガイド７とを備える。結晶支持板１はローランド円上において分光結晶１４を固定し、直線ガイド７は結晶支持板１上の軸９をＡＩ方向に案内する。
【００３１】
第２の機構はアーム機構で構成することができ、アーム機構は、長さの等しいアーム５，６の各々の一端を、分光結晶移動軸３上及びＸ線検出位置移動軸８上においてそれぞれ分光結晶位置から等距離の位置Ｅ，Ｆを回転中心として回転自在に固定し、アーム５，６の各他端を連結点Ｇで連結し、この連結点Ｇを、分光結晶位置においてローランド円と接する接線上に設けた直線ガイド１６に沿って移動する。
また、第３の機構は、結晶位置Ｃ及びＸ線検出器１０に固定した滑車１１，１２と、分光結晶移動軸３上において結晶位置Ｃに対して分析位置Ａ（Ｘ線発生源）と反対側に設けたクランプ１７とを備える。
【００３２】
第１の機構の動作を図３，４を用いて説明する。図３において、結晶支持板１の軸９（点Ｂ）を、分析位置Ａにおいて分光結晶移動軸３（直線ＡＨ）に対して角度φの直線ＡＩ上で移動させると、分析位置Ａと結晶位置Ｃとの距離にかかわらず、分析位置Ａ，結晶位置Ｃ，及び点Ｂは、分析結晶１４を基準としたローランド円上に存在することになる。
【００３３】
図４（ａ）は分光結晶１４が分析位置Ａに近い位置にある状態を示し、図４（ｂ）は分光結晶１４が分析位置Ａから遠い位置にある状態を示している。
図４（ａ）において、分光結晶１４を分光結晶位置軸３（直線ＡＨ）に沿って分析位置Ａに近づけると共に、結晶支持板１上の点Ｂを直線ガイド７に沿って移動させると、点Ｂは結晶支持板１によって角度関係が保持されているため、結晶位置Ｃから円周角２φの角度が維持される。また、図４（ｂ）において、分光結晶１４を分光結晶位置軸３（直線ＡＨ）に沿って分析位置Ａから遠ざけると共に、結晶支持板１上の点Ｂを直線ガイド７に沿って移動させた場合においても、点Ｂは結晶支持板１によって角度関係が保持されているため、結晶位置Ｃから円周角２φの角度が維持される。
【００３４】
したがって、分光結晶移動軸３に対する分光結晶１４の結晶面の角度は、常にローランド円の接線方向に設定されることになり、回折条件が満たされることになる。
【００３５】
次に、第２の機構の動作を図５，６を用いて説明する。図５において、アーム５，６及び分光結晶位置軸３，Ｘ線検出位置移動軸８は、ＣＥ及びＣＦの長さをＬ１とし、ＧＥ及びＧＦの長さをＬ２とするリンク機構を構成し、分析位置Ｃが分光結晶位置軸３上にどの位置に移動しても、角ＥＣＧ及び各ＦＣＧを等角θとし、分光結晶面に対するＸ線検出位置移動軸８の角度と分光結晶移動軸３に対する分光結晶面の角度を等角とする。ここで、ＣＧは分光結晶の結晶面の接線方向ＣＫ上にあるため、この接線してＡＣの成す角とＣＦの成す角は共にθとなる。
【００３６】
図６（ａ）は分光結晶１４が分析位置Ａに近い位置にある状態を示し、図６（ｂ）は分光結晶１４が分析位置Ａから遠い位置にある状態を示している。図６（ａ）において、分光結晶１４を分光結晶位置軸３（直線ＡＨ）に沿って分析位置Ａに近づけると、アームによるリンク機構によって連結部Ｇが直線ガイド１６に沿って移動し、分光結晶移動軸３と分光結晶面の接線方向（直線ＣＫの方向）の成す角度と等価となるように、Ｘ線検出位置移動軸８との分光結晶面の接線方向（直線ＣＫの方向）の成す角度が変化する。
【００３７】
また、図６（ｂ）において、分光結晶１４を分光結晶位置軸３（直線ＡＨ）に沿って分析位置Ａから遠ざけると、アームによるリンク機構によって連結部Ｇが直線ガイド１６に沿って移動し、分光結晶移動軸３と分光結晶面の接線方向（直線ＣＫの方向）の成す角度と等価となるように、Ｘ線検出位置移動軸８との分光結晶面の接線方向（直線ＣＫの方向）の成す角度が変化する。
【００３８】
したがって、第１の機構によって分光結晶面の角度がローランド円の接線方向に制御され、第２の機構によってＸ線検出器が移動するＸ線検出位置移動軸の角度が分光結晶面の角度に応じて制御されるため、分析位置Ａ（Ｘ線発生源）及びＸ線検出器のスリット位置Ｄの方向を常に結晶面に接するローランド円上に位置決めすることができる。
【００３９】
次に、第３の機構の動作を図７，８を用いて説明する。図７はワイヤ機構の例を示している。ワイヤ機構は、結晶位置Ｃに固定した２つの滑車１１ａ，１１ｂとＸ線検出器１０に固定した滑車１２を通してワイヤ１３を取り付け、ワイヤの１３の始点及び終点をクランプ１７ａ，１７ｂで固定する。なお、ワイヤ１３の弛みは滑車１２を矢印方向に引っ張ることによって防ぐことができる。
【００４０】
図８において、分析位置Ａからクランプ１７までの距離を例えば（ａ＋ｂ＋ｃ）とし、分析位置Ａから分光結晶Ｃまでの距離と分光結晶Ｃからスリット位置Ｄまでの距離を等しく設定しておく。
図８（ａ）が、分析位置Ａから分光結晶Ｃまでの距離と分光結晶Ｃからスリット位置Ｄまでの距離を共に距離ａに設定した位置関係であるとすると、分光結晶Ｃからクランプ１７までの距離は（ｂ＋ｃ）となる。この位置関係から、図８（ｂ）に示すように、分光結晶１４を分光結晶位置軸３（直線ＡＨ）に沿って分析位置Ａから距離ｂだけ遠ざけると、分析位置Ａから分光結晶Ｃまでの距離は（ａ＋ｂ）となり、分光結晶Ｃからクランプ１７までの距離はｃとなる。ワイヤ１３の全長は一定であるため、距離ｂに対応するワイヤの分だけ、分光結晶Ｃとスリット位置Ｄ間の距離が長くなり、分光結晶Ｃからスリット位置Ｄまでの距離は（ａ＋ｂ）となり、分析位置Ａから分光結晶Ｃまでの距離と等距離となる。
【００４１】
したがって、分光結晶Ｃの位置にかかわらず、分析位置Ａから分光結晶Ｃまでの距離と分光結晶Ｃからスリット位置Ｄまでの距離は常に等距離に調整される。
これによって、Ｘ線検出器のスリット位置はローランド円上に配置されることになる。
【００４２】
本発明のＸ線分光器の態様によれば、分光結晶の移動と共に移動する結晶支持板は、その端部に軸９（点Ｂ）がベース板２に固定された直線ガイド７で可動範囲が制限され、その移動動作も単に直線ガイド７に沿ったスライド移動であるため、試料の周辺に大きく張り出す構造物が存在しない。そのため、試料や試料ステージの通過領域を分光器との干渉を最小限に抑えることができ、分析可能な試料の大きさや、試料ステージの可動範囲を広げることができる。
【００４３】
また、従来のＸ線分光器では、Ｘ線検出器のスリット位置との間の距離の誤差が検出器のスリット位置に対する角度誤差となるのに対して、本発明の態様では、Ｘ線検出器のスリット位置との間の距離の誤差は検出器のスリット位置に対して距離誤差となり角度誤差とならないため、距離制御に高い精度を必要としないという利点があり、ワイヤの張力を一定に制御する機構を不要とすることができる。
【００４４】
従来必要としているワイヤの張力を一定に制御する機構は、分析位置Ａの近傍の空間を狭め、隣接する分光器どうしの干渉を避けるために、少ない台数しか配置することができないが、本発明の態様によれば、ワイヤ機構を用いた場合であっても、分析位置Ａの近傍の空間を狭めることなく配置することができるため、多くの台数の分光器を分析位置の周囲に配置することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＸ線分光器によれば、簡易な構成でＸ線検出器の高い位置精度を得ることができ、分光器間の干渉が少なく、大きな試料の分析が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を説明するための概略図である。
【図２】本発明のＸ線分光器の第１，２，３の各機構を説明するための概略機構図である。
【図３】本発明のＸ線分光器の第１の機構を説明するための概略図である。
【図４】本発明のＸ線分光器の第１の機構を説明するための概略図である。
【図５】本発明のＸ線分光器の第２の機構を説明するための概略図である。
【図６】本発明のＸ線分光器の第２の機構を説明するための概略図である。
【図７】本発明のＸ線分光器の第３の機構を説明するための概略図である。
【図８】本発明のＸ線分光器の第３の機構を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１…結晶支持板、２…ベース板、３…分光結晶移動軸、４…シャフト、５…アーム、６…アーム、７…直線ガイド、８…Ｘ線検出位置移動軸、９…軸、１０…Ｘ線検出器、１１，１１ａ，１１ｂ，１２…滑車、１３…ワイヤ、１４…分光結晶、１５…バネ、１６…直線ガイド、１７ａ，１７ｂ…クランプ、１８…ボールネジ、１９…抜き穴、２０…クランプ、Ａ…分析位置、Ｃ…結晶位置、Ｄ…スリット位置、Ｇ…連結点。

Claims

湾曲型結晶による回折現象によってＸ線を分光する波長分散型分光器であって、
分光結晶面に接するローランド円上の一点に設けた分光結晶を分光結晶移動軸上に沿って移動させ、前記分光結晶とＸ線発生源との間の距離に応じて常に回折条件を満たすように分光結晶移動軸に対する分光結晶面の角度を制御する第１の機構と、
長さの等しいアームの各々の一端を、分光結晶移動軸上及びＸ線検出位置移動軸上においてそれぞれ分光結晶位置から等距離の位置を回転中心として回転自在に固定し、前記アームの各他端を互いに連結する連結部を分光結晶位置においてローランド円と接する接線上で移動自在とし、前記分光結晶面に対するＸ線検出位置移動軸の角度を前記第１の機構で制御される分光結晶移動軸に対する分光結晶面の角度と常に等しくなるよう制御する第２の機構と、
分光結晶とＸ線検出位置との間の距離を分光結晶の移動に応じて常にＸ線発生源と分光結晶との間の距離と等しくなるよう制御する第３の機構とを備え、
前記第１の機構は、ローランド円上において分光結晶を固定し、該ローランド円上に前記分光結晶と異なる位置に固定点を備える結晶支持板と、
Ｘ線発生源を通り分光結晶移動軸に対して所定の角度方向に前記固定点を案内する直線ガイドとを備え、
前記結晶支持板は、分光結晶位置でローランド円に接する接線上において前記第２の機構の連結部を案内するガイドを備えることを特徴とするＸ線分光器。
前記第３の機構は、分光結晶位置及びＸ線検出器に固定した滑車と、分光結晶移動軸上において分光結晶位置に対してＸ線発生源と反対側に設けたクランプとを備え、
前記滑車を通り前記クランプを始点及び終点とするワイヤによって、分光結晶移動軸上の分光結晶からのＸ線検出器の位置を、Ｘ線発生源と分光結晶との間の距離と等しい位置とすることを特徴とする、請求項１記載のＸ線分光器。