JP5509604B2 - Ｘ線分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線分析装置において、Ｘ線の装置外部への漏洩を防止する技術に関する。

Ｘ線分析装置にはＸ線が装置外部に漏洩することを防止するための安全装置、及びこのような安全装置が適切に作動していない場合にはＸ線の電源をオフするインターロック回路が設けられている。例えば、安全装置として、Ｘ線照射室を遮蔽する遮蔽蓋や、遮蔽蓋をロックする遮蔽蓋ロック機構、遮蔽蓋が閉じられているかどうかを検出する遮蔽蓋開閉センサがある。インターロック回路は、遮蔽蓋開閉センサによって遮蔽蓋の開放状態が検知された場合Ｘ線管に電力を供給する電源をオフする。これによりＸ線照射室外部へのＸ線の漏洩が防止される。

ところが、従来のＸ線分析装置は、ロック機構により遮蔽蓋がロックされているか否かを検知する手段を備えていない。このため、ユーザが遮蔽蓋を閉じた後、ロックすることを忘れた場合でも、Ｘ線管へ電力が供給される。従って、Ｘ線照射中に誤って遮蔽蓋が開けられた場合、遮蔽蓋センサが蓋の開放を検知し、インターロック回路によりＸ線管への電力供給を遮断するまでのわずかな時間にＸ線が漏洩するおそれがある。

また、Ｘ線分析装置では、装置全体を覆うカバーが開けられた場合にＸ線の照射を停止できる設計とすることが、安全規格の一つとして定められている。そこで、従来、装置カバーの開閉を検知する手段が安全装置として設けられている。Ｘ線分析装置では複数のカバーが取り付けられるのが通常であるため、従来の装置では開閉検知手段も各カバーごとに設置されている。しかし、複数のセンサを用いることになれば、装置全体としてセンサ故障に起因する故障率が上昇する。また、個々のセンサまでの配線が必要となり、装置の構造の複雑化を招く。

さらに、Ｘ線分析装置では、Ｘ線管が装置内の所定の位置に設置されている場合に、Ｘ線漏洩が規定値以下となるように設計されている。従って、Ｘ線分析装置のメンテナンスの後等にＸ線管が所定の位置から外れて設置されている場合には安全装置やインターロック回路は役に立たない。

本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ｘ線分析装置において、より確実に装置外部へのＸ線漏洩を防止する点にある。

上記課題を解決するために成された本発明の第一の態様に係るＸ線分析装置は、Ｘ線管を有するＸ線分析装置において、
a)前記Ｘ線管が所定の取り付け位置に取り付けられているかを検知するＸ線管位置検知手段と、
b)前記Ｘ線管位置検知手段により、Ｘ線管が取り付けられていないことが検知されたとき、電源からＸ線管への電力供給をオフする電力供給制御手段と、
を有することを特徴としている。

上記課題を解決するために成された本発明の第二の態様に係るＸ線分析装置は、Ｘ線照射室を覆う遮蔽蓋と、前記遮蔽蓋が閉じられた状態でロックする遮蔽蓋ロック手段とを有する、第一の態様のＸ線分析装置において、
a)前記遮蔽蓋ロック手段によるロック状態を検知する遮蔽蓋ロック検知手段と、
b)前記遮蔽蓋ロック検知手段により、前記遮蔽蓋の非ロック状態が検知されたとき電源からＸ線管への電力供給をオフする電力供給制御手段と、
を有することを特徴としている。

上記課題を解決するために成された本発明の第三の態様に係るＸ線分析装置は、複数の装置カバーを有する第一又は第二の態様のＸ線分析装置において、
a)前記複数の装置カバーは、特定カバーを取り外した場合にのみ他の全てのカバーを取り外し可能な構造をとり、
b)前記特定カバーにのみカバー開閉検知手段と、
c)前記カバー開閉検知手段により、前記特定カバーの開放状態が検知されたとき電源からＸ線管への電力供給をオフする電力供給制御手段と、
を有することを特徴としている。

本発明の第一の態様に係るＸ線分析装置によると、Ｘ線管が所定の位置に取り付けられていない場合は、電源からＸ線管へ電力が供給されないため、Ｘ線漏洩をより確実に防止することが可能になる。

また、本発明の第二の態様に係るＸ線分析装置によると、Ｘ線照射室を覆う遮蔽蓋のロックがかかっておらず、遮蔽蓋を開放可能な状態ではＸ線管に電力が供給されない。このため、装置外へのＸ線漏洩を未然に防止することが可能になる。

また、本発明の第三の態様に係るＸ線分析装置によると、複数の装置カバーを有する場合でも、特定カバーに対する開閉検知手段によって、複数のカバーの全てが閉じられたか否かを検知することが可能になる。これにより、従来と同様のＸ線漏洩効果をより少ない検知手段で得ることができる。検知手段を削減することにより、インターロック回路全体として検知手段の故障に起因する故障率を減少させることが可能になる。従って、従来より簡易な構造で、従来と同様に、もしくはさらに確実にＸ線漏洩を防止することができるようになる。複数のカバーのうちのいずれかを特定カバーとしても良く、複数のカバーとは別に特定カバーを設けても良い。

本発明の実施例に係るＸ線分析装置の分解斜視図。 本発明の実施例に係るＸ線分析装置の内部構造を示す概略図。 本発明の実施例に係るＸ線分析装置のＸ線管、フォトセンサ、ヒートシンクの位置関係を示す模式図。 本発明の実施例に係るＸ線分析装置の遮蔽蓋ロック機構を示す模式図。a)は遮蔽蓋ロック機構の正面図。b)は遮蔽蓋ロック機構の側面図。c)は遮蔽蓋ロック機構の平面図。 本発明の実施例に係るＸ線分析装置の要部構成を示すブロック図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明する。

図１は本実施例に係るＸ線分析装置の分解斜視図である。Ｘ線分析装置は、装置本体１と、この装置本体１の前下部、左右側部、上後部を覆う複数の装置カバー（フロントアンダーカバー２、左カバー３、右カバー４、フロントカバー５、リアトップカバー６）とを備えている。また、装置本体１の前半部の上部にはＸ線照射室７が設けられている。

いずれの装置カバーもねじによって装置本体１に取り付けられている。このとき、フロントアンダーカバー２を取り付けるねじ８ａのねじ穴８ｂは左カバー３及び右カバー４を装置本体１に取り付けると左カバー３及び右カバー４によってそれぞれ覆われる（図１では左カバー３側のねじ穴８ｂのみ示す）。左カバー３を取り付けるねじ９ａのねじ穴９ｂ、右カバー４を取り付けるためのねじのねじ穴（図示せず）、フロントカバー５を取り付けるねじのねじ穴（図示せず）は、いずれもリアトップカバー６を取り付けるとリアトップカバー６で覆われる。従って、左カバー３、右カバー４、フロントカバー５を開けるためには、リアトップカバー６を取り外す必要がある。また、フロントアンダーカバー２を開けるためには左カバー３及び右カバー４を取り外す必要がある。

このような構造では、装置本体１のいずれのカバーを開けるためにもリアトップカバー６を取り外す必要が生じる。本実施例では、リアトップカバー６のみにカバー開閉センサ４３（図５にのみ示す）が設けられ、このセンサがリアトップカバー６が開くのを検出した場合にＸ線の照射を停止する構成がとられている。カバー開閉センサ４３は、例えばリアトップカバー６が装置本体１に取り付けられると当該リアトップカバー６によって押下される機械式スイッチから構成されている。

図２は装置本体１の内部構造を示す概略図である。Ｘ線照射室７の下部の装置本体内には、Ｘ線管１２、及びＸ線検出器１３が配置されている。Ｘ線管１２で発生するＸ線は、Ｘ線照射口２１（図３にのみ表示）から試料１１に照射され、Ｘ線照射に応じて試料から放出される特性Ｘ線はＸ線検出器１３で検出される。また、装置本体１の後部の内部には、液体窒素ボンベ１４が配置されている。Ｘ線照射室７は遮蔽蓋１８で覆われており、遮蔽蓋１８の閉鎖状態はロック機構１９によってロックされる。

図３は、Ｘ線管１２の詳細図である。Ｘ線管１２には多数のフィン２２ａからなるヒートシンク２２が設けられている。また、Ｘ線管１２の取付部には透過型のフォトセンサ２３が設けられている。Ｘ線管１１が所定の位置に取り付けられると、ヒートシンク２２のフィン２２ａの一つがフォトセンサ２３の発光素子と受光素子の間に入り込み、発光素子の光を遮断する。これにより、Ｘ線管１２が所定の位置に取り付けられたか否かが検知される。即ち、フォトセンサ２３がＸ線管位置検知手段として機能する。

図４は、遮蔽蓋ロック機構１９の構造を示した模式図である。a)は遮蔽蓋ロック機構１９の正面図、b)は側面図、c)は装置上部から見た平面図を示している。

遮蔽蓋ロック機構１９は、Ｕ字型のロック金具３１、フック３２、ストッパ３３、マイクロスイッチ３４，ソレノイド３５、ソレノイド内部の動作軸３６を備えている。ロック金具３１は遮蔽蓋１８に取り付けられている。遮蔽蓋１８を閉鎖するとまず、ロック金具３１にフック３２が係止される。これにより、遮蔽蓋１８が上方向に開かなくなる。この状態で遮蔽蓋ロック機構１９を動作させると、ソレノイドの動作軸３６がマイクロスイッチ３４の方向に移動して動作軸３６の端部（以下、動作端３７とする）がフック３２とストッパ３３との間に入り込む。これにより、フック３２の回動が阻止され、ロック金具３１に対するフック３２の係止状態が解除不能になり、ロックがかかる。

ソレノイドの動作端３７がフック３２とストッパ３３の間に入り込むと、マイクロスイッチ３４のアクチュエーター部が動作端３７によって押される。マイクロスイッチ３４はアクチュエーター部が受ける力により、遮蔽蓋１８がロック状態であることを検知する。即ち、マイクロスイッチ３４が遮蔽蓋ロック検知手段として機能する。

図５は、本発明の実施例に係るＸ線分析装置の要部構成を示すブロック図である。本実施例のＸ線分析装置は、Ｘ線管１２、Ｘ線管１２と電源１００を繋ぐコネクタ４１、電源１００からＸ線管１２への電力供給を制御する電力供給制御部４２、カバー開閉センサ４３、フォトセンサ２２、マイクロスイッチ３４等を備えている。

電力供給制御部４２は、カバー開閉センサ４３、フォトセンサ２２、マイクロスイッチ３４からの検知結果に基づき、Ｘ線管１２への電力供給をオフする。もっとも、Ｘ線管１２はコネクタ４１を電源１００につなぐことによって電力の供給を受けることができる。

具体的には、電力供給制御部４２は、カバー開閉センサ４３によりリアトップカバー６が開放されたことが検知されると、Ｘ線管１２への電力供給をオフする。従って、従来の装置では複数のカバーごとに設けていたカバー開閉センサの数を一つに削減しつつ、全てのカバーが開いていないかの検知をすることが可能になり、従来のＸ線分析装置と同等に、もしくはさらに確実にＸ線漏洩を防止することができるようになる。
また、電力供給制御部４２は、フォトセンサ２２によりＸ線管１２が所定位置に取り付けられていないことが検知されるとＸ線管１２への電力供給をオフする。さらに、電力供給制御部４２は、マイクロスイッチ３４により遮蔽蓋１８がロック状態にないことが検知されると、Ｘ線管１２への電力供給をオフする。

なお、本実施例では、カバー開閉センサ４３、フォトセンサ２２、マイクロスイッチ３４が断線を起こしている場合にも、電力供給制御部４２はＸ線管１２への電力の供給をオフする。これにより、カバー開閉センサ等の故障によってカバーの開放等が検知できない場合にＸ線管１２へ電力が供給されることがなく、Ｘ線の漏洩を未然に防止できる。

以上、実施例を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次のような変更が可能である。
上記実施例では、特定カバーをリアトップカバーのみにしたが、装置カバーの一部であれば、２枚以上の装置カバーを特定カバーにしても良い。又、装置カバーとは別に特定カバーを設けても良い。
特定カバー、Ｘ線管位置検知手段、遮蔽蓋ロック検知手段は上記した実施例に限らず、フォトセンサ、マイクロスイッチ、磁気センサ等、適宜のセンサを用いることができる。
また、上記実施例では、Ｘ線管の取り付け位置を検知することによってＸ線照射を制御しているが、Ｘ線管が所定の位置に取り付けられた場合にのみ、Ｘ線管への電力供給用のコネクタと電源との接続が可能になるように構成しても良い。

１…装置本体
２…フロントアンダーカバー
３…左カバー
４…右カバー
５…フロントカバー
６…リアトップカバー
７…Ｘ線照射室
８a、９a…ねじ
８b、９b …ねじ穴
１１…試料
１２…Ｘ線管
１３…Ｘ線検出器
１４…液体窒素ボンベ
１５…遮蔽蓋
１６…ロック機構
２１…Ｘ線照射口
２２…ヒートシンク
２２a…フィン
２３…フォトセンサ
３１…ロック金具
３２…フック
３３…ストッパ
３４…マイクロスイッチ
３５…ソレノイド
３６…動作軸
３７…動作端
４１…コネクタ
４２…電力供給制御部
４３…カバー開閉センサ
１００…電源

Claims (3)

1. Ｘ線管を有するＸ線分析装置において、
   a)前記Ｘ線管が所定の取り付け位置に取り付けられているかを検知するＸ線管位置検知手段と、
   b)前記Ｘ線管位置検知手段により、Ｘ線管が取り付けられていないことが検知されたとき、電源からＸ線管への電力供給をオフする電力供給制御手段と、
   を有することを特徴とするＸ線分析装置。
2. Ｘ線照射室を覆う遮蔽蓋と、前記遮蔽蓋が閉じられた状態でロックする遮蔽蓋ロック手段とを有する、請求項１に記載のＸ線分析装置において、
   a)前記遮蔽蓋ロック手段によるロック状態を検知する遮蔽蓋ロック検知手段と、
   b)前記遮蔽蓋ロック検知手段により、前記遮蔽蓋の非ロック状態が検知されたとき電源からＸ線管への電力供給をオフする電力供給制御手段と、
   を有することを特徴とするＸ線分析装置。
3. 複数の装置カバーを有する請求項１又は２に記載のＸ線分析装置において、
   a)前記複数の装置カバーは、特定カバーを取り外した場合にのみ他の全てのカバーを取り外し可能な構造をとり、
   b)前記特定カバーにのみカバー開閉検知手段と、
   c)前記カバー開閉検知手段により、前記特定カバーの開放状態が検知されたとき電源からＸ線管への電力供給をオフする電力供給制御手段と、
   を有することを特徴とするＸ線分析装置。

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