JP6630365B2 - X-ray tube and X-ray analyzer - Google Patents

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Description

本発明は、真空容器内に配置されたターゲットに対して電子線を照射し、前記ターゲットからX線を射出させるように構成されたX線管、及び、X線管を用いたX線分析装置に関するものである。  The present invention relates to an X-ray tube configured to irradiate a target placed in a vacuum vessel with an electron beam and to emit X-rays from the target, and an X-ray analyzer using the X-ray tube It is about.

X線管100Aは、図8に示すように真空容器1A内に設けられた陰極3Aから発生させた電子線Eを陽極となるターゲット薄膜51Aに対して照射して、当該ターゲット薄膜51AからX線XRを発生させるように構成されている。  The X-ray tube 100A irradiates an electron beam E generated from a cathode 3A provided in a vacuum vessel 1A to a target thin film 51A serving as an anode as shown in FIG. It is configured to generate XR.

より具体的には図7及び特許文献1に示されるX線管100Aは、内部が所定の真空度に保たれる真空容器1Aと、真空容器1Aの開口部分を防ぐように設けられたダイヤモンド製のX線透過板2Aと、前記X線透過板2Aの内側面に対して一体となるように蒸着されたターゲット薄膜51Aと、前記ターゲット薄膜51Aに対して電子線Eを照射する陰極3Aと、を備えている。このX線管100Aは、電子線EBが前記ターゲット薄膜51A上に微小な像を結ぶように構成された、いわゆるマイクロフォーカスX線管である。  More specifically, the X-ray tube 100A shown in FIG. 7 and Patent Document 1 is a vacuum vessel 1A whose inside is maintained at a predetermined degree of vacuum, and a diamond vessel provided to prevent an opening of the vacuum vessel 1A. An X-ray transmission plate 2A, a target thin film 51A deposited so as to be integral with an inner surface of the X-ray transmission plate 2A, and a cathode 3A for irradiating the target thin film 51A with an electron beam E; It has. The X-ray tube 100A is a so-called microfocus X-ray tube configured so that the electron beam EB forms a minute image on the target thin film 51A.

このように構成されたX線管100Aを用いて例えばX線透視画像を撮像する場合、X線が発生する前記ターゲット薄膜51Aに撮像対象となる試料Sをできるだけ近づけたほうが、得られる撮像画像の解像度や輝度を向上させることができる。したがって、前記ターゲット薄膜51Aは、X線透過窓の近傍に設けて試料との距離を小さくするように配置される。  For example, when an X-ray fluoroscopic image is imaged using the X-ray tube 100A configured as described above, it is better to bring the sample S to be imaged as close as possible to the target thin film 51A where X-rays are generated. Resolution and brightness can be improved. Therefore, the target thin film 51A is provided near the X-ray transmission window and arranged so as to reduce the distance from the sample.

しかしながら、例えば大気圧中に前記試料Sが配置されている場合には前記X線管100Aの内外において圧力差があるため、前記X線透過窓板2Aは前記真空容器1Aの内側へ凹むようにたわんでしまう。この際、前記X線透過窓板2Aと一体に形成されている前記ターゲット薄膜51Aも同じよう内側へ凹むようにたわんでしまう。  However, for example, when the sample S is placed at atmospheric pressure, there is a pressure difference between the inside and outside of the X-ray tube 100A, so that the X-ray transmission window plate 2A is recessed inside the vacuum vessel 1A. Bends. At this time, the target thin film 51A integrally formed with the X-ray transmission window plate 2A also bends so as to be depressed inward.

ここで、前記ターゲット薄膜51Aの変位量が大きく塑性変形が生じている場合にはターゲット薄膜51Aと試料Sとの間の距離は設計上の距離よりも大きい状態が維持されてしまい、X線透過画像の解像度が常に低下する原因となる。  Here, when the displacement amount of the target thin film 51A is large and plastic deformation occurs, the distance between the target thin film 51A and the sample S is maintained larger than the designed distance, and the X-ray transmission This causes the image resolution to always decrease.

また、前記ターゲット薄膜51Aに弾性変形が生じている場合でもメンテナンス等のために前記X線管100A内は大気開放されるため、前記ターゲット薄膜51Aには変形と復元による繰り返し応力が発生し、前記ターゲット薄膜51Aが早期に劣化又は破壊されてしまう恐れがある。  Further, even when the target thin film 51A is elastically deformed, the inside of the X-ray tube 100A is opened to the atmosphere for maintenance and the like, so that the target thin film 51A is subjected to repeated stress due to deformation and restoration. The target thin film 51A may be degraded or destroyed at an early stage.

特開2002―42705号公報JP 2002-42705 A

本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、試料とターゲットとの間の離間距離を最適化することができ、例えばX線に基づく撮像画像の解像度や輝度を高くすることができるX線管、及び、このX線管を用いたX線分析装置を提供することを目的とする。  The present invention has been made in view of the above-described problems, and can optimize a separation distance between a sample and a target, for example, can increase the resolution and luminance of a captured image based on X-rays. An object of the present invention is to provide an X-ray tube that can be used and an X-ray analyzer using the X-ray tube.

すなわち、本発明に係るX線管は、真空容器の内部に設けられ、電子線を受けてX線を射出するターゲット機構と、前記真空容器の内外を仕切るように前記ターゲット機構とは別体として設けられ、当該ターゲット機構から射出されたX線が透過可能なX線透過膜と、を備え、前記X線透過膜が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に当該真空容器の内側へたわんで前記ターゲット機構に近接又は接触するように構成されていることを特徴とする。  That is, the X-ray tube according to the present invention is provided inside the vacuum vessel, and separates the target mechanism that receives the electron beam and emits X-rays from the target mechanism so as to partition the inside and outside of the vacuum vessel. An X-ray permeable film through which X-rays emitted from the target mechanism can be transmitted, wherein the X-ray permeable film is provided inside the vacuum vessel when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum. It is characterized in that it is configured to bend and approach or contact the target mechanism.

このようなものであれば、前記真空容器の内外に圧力差があってもその圧力差に基づく荷重は主に前記X線透過膜で負担させることができる。また、前記X線透過膜と前記ターゲット機構は別体として構成されているので、前記X線透過膜の変形は前記ターゲット機構に対してほとんど伝達されない。したがって、前記ターゲット機構にほとんど荷重がかからないようにして当該ターゲット機構に変形が生じるのを防ぐことができる。  With such a structure, even if there is a pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel, a load based on the pressure difference can be mainly borne by the X-ray permeable film. Further, since the X-ray permeable film and the target mechanism are configured separately, deformation of the X-ray permeable film is hardly transmitted to the target mechanism. Therefore, it is possible to prevent the target mechanism from being deformed by hardly applying a load to the target mechanism.

さらに、前記X線透過膜が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に当該真空容器の内側へたわんで前記ターゲット機構に近接又は接触するように構成されているので、前記X線透過膜の外側に配置される分析対象の試料と前記ターゲット機構との間の距離を小さくすることができる。しかも、前記ターゲット機構には変形はほとんど生じないので、前記試料と前記ターゲット機構との間の距離は設計上の値でほぼ保つことができる。  Further, since the X-ray transmitting film is configured to bend toward the inside of the vacuum vessel and approach or contact the target mechanism when the inside of the vacuum vessel is at a predetermined degree of vacuum, The distance between the sample to be analyzed disposed outside the membrane and the target mechanism can be reduced. In addition, since almost no deformation occurs in the target mechanism, the distance between the sample and the target mechanism can be substantially maintained at a designed value.

また、前記ターゲット機構には変形がほとんど生じないので変形と復元が繰り返されることによる繰り返し荷重も小さく、前記ターゲット機構を長寿命にすることができる。  Further, since little deformation occurs in the target mechanism, a repeated load due to repeated deformation and restoration is small, and the life of the target mechanism can be extended.

試料とX線の発生源である前記ターゲット機構との間の距離を短くすることができ、例えば試料のX線撮像画像の解像度や輝度を従来よりも向上させることができるようにするには、前記X線透過膜の外側面が、X線の照射対象である試料が載置される試料載置面であり、前記X線透過膜の内側面が、前記ターゲット機構と近接又は接触する対向面であればよい。  In order to be able to shorten the distance between the sample and the target mechanism, which is the source of X-rays, for example, to improve the resolution and brightness of the X-ray image of the sample compared to the prior art, An outer surface of the X-ray transmitting film is a sample mounting surface on which a sample to be irradiated with X-rays is mounted, and an inner surface of the X-ray transmitting film is an opposing surface that is close to or in contact with the target mechanism. Should be fine.

試料と前記ターゲット機構において実際にX線が発生している箇所との間の距離を前記X線透過膜の厚み程度にすることができ、試料のX線撮像画像における解像度や輝度をさらに向上させられるようにするには、前記ターゲット機構が、金属からなるターゲット薄膜と、前記真空容器の内外の圧力差が無い場合に前記X線透過膜から所定距離離間した位置に前記ターゲット薄膜を配置するターゲット支持体と、を備えたものであればよい。  The distance between the sample and the place where the X-rays are actually generated in the target mechanism can be set to about the thickness of the X-ray transmitting film, and the resolution and brightness in the X-ray image of the sample can be further improved. In order to achieve this, the target mechanism comprises a target thin film made of metal, and a target that arranges the target thin film at a predetermined distance from the X-ray transmission film when there is no pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel. And a support.

前記真空容器の内外の圧力差による前記ターゲット薄膜の変形を最小限に抑えつつ、試料と前記ターゲット薄膜との距離を最も近づけられるようにするには、前記真空容器の内外の圧力差が無い場合における前記X線透過膜と前記ターゲット薄膜との間の離間距離が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に前記X線透過膜に生じる前記ターゲット薄膜側への変形量とほぼ同じ値に設定されていればよい。
In order to minimize the deformation of the target thin film due to the pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel and minimize the distance between the sample and the target thin film, there is no pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel. The distance between the X-ray permeable film and the target thin film is approximately the same as the amount of deformation of the X-ray permeable film on the target thin film side when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum. It should just be set to.

前記ターゲット薄膜から射出されるX線の進行方向を所定の方向に限定し、前記ターゲット薄膜で発生した一次X線が多量に検出器に入射することを防ぎ、例えば試料で発生した二次X線のみを検出しやすくして、試料のX線透過画像をより鮮明しつつ、前記ターゲット薄膜の変形は抑えられるようにするには、前記ターゲット機構が、金属からなるターゲット薄膜と、前記真空容器の内外の圧力差が無い場合に前記X線透過膜から所定距離離間した位置に前記ターゲット薄膜を配置するターゲット支持体と、前記X線透過膜と、前記ターゲット薄膜との間に設けられ、前記ターゲット薄膜で発生したX線の進行方向を所定方向に規制する介在体と、を備え、前記X線透過膜が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に前記介在体と接触するように構成されていればよい。  The traveling direction of the X-rays emitted from the target thin film is limited to a predetermined direction to prevent a large amount of primary X-rays generated in the target thin film from being incident on a detector, for example, secondary X-rays generated in a sample. In order to make it easier to detect only the X-ray transmission image of the sample while suppressing the deformation of the target thin film, the target mechanism includes a target thin film made of metal and a vacuum container. A target support for disposing the target thin film at a position separated from the X-ray permeable film by a predetermined distance when there is no pressure difference between the inside and the outside; and a target support provided between the X-ray permeable film and the target thin film; An intervening body that regulates the traveling direction of X-rays generated by the thin film in a predetermined direction, wherein the X-ray permeable film contacts the intervening body when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum. What is necessary is just to be comprised so that.

前記ターゲット薄膜が前記試料に対して直接接触しないようにしてターゲット薄膜の試料との化学的反応による劣化を防ぐことができるようにするには、前記X線透過膜が、ポリイミドで形成された弾性膜であればよい。  In order to prevent the target thin film from coming into direct contact with the sample and prevent the target thin film from deteriorating due to a chemical reaction with the sample, the X-ray permeable film must be made of an elastic material formed of polyimide. Any film may be used.

前記ターゲット機構からX線が射出される全域に対して前記X線透過膜が平面状に接触させるには、前記X線透過膜において前記真空容器の内側へ変形する領域の面積が、前記ターゲット機構に対して電子線が入射する面積よりも大きいものであればよい。  In order for the X-ray permeable film to come into planar contact with the entire region where the X-rays are emitted from the target mechanism, the area of the X-ray permeable film that is deformed inward of the vacuum vessel is limited by the target mechanism. It is sufficient if the area is larger than the area on which the electron beam is incident.

前記X線透過膜上に配置されている試料が微小であっても、前記ターゲット機構から射出されるX線に対して試料を適切な位置に配置することを容易にし、より鮮明なX線撮像画像等を得られるようにするには、前記X線透過膜が、移動可能に設けられていればよい。  Even if the sample placed on the X-ray permeable film is minute, it is easy to place the sample at an appropriate position with respect to the X-ray emitted from the target mechanism, and clearer X-ray imaging In order to obtain an image or the like, the X-ray transmission film may be provided so as to be movable.

本発明に係るX線管と、試料から発生したX線を検出するX線検出器と、前記検出器の出力に基づいて、X線のスペクトルを生成する信号処理部と、前記信号処理部において生成されたX線のスペクトルに基づいて、試料の定性分析又は定量分析を行う分析部と、を備えたX線分析装置であれば、前記ターゲット機構におけるX線の発生位置と撮像対象の試料との位置を近づけ、解像度や輝度の高い画像を得ることができる。  An X-ray tube according to the present invention, an X-ray detector that detects X-rays generated from a sample, a signal processing unit that generates an X-ray spectrum based on an output of the detector, and the signal processing unit. Based on the generated X-ray spectrum, an analysis unit that performs qualitative analysis or quantitative analysis of the sample, if the X-ray analysis device equipped with the X-ray generation position in the target mechanism and the sample of the imaging target Are brought closer to each other, and an image with high resolution and high brightness can be obtained.

X線に基づいて試料の各位置におけるより詳細な分析を可能とするには、前記X線透過膜上の外側面を視野内に捉えるように設けられた光学顕微鏡と、試料の各位置における元素分布をマッピングした画像データを生成するイメージング部と、をさらに備えたものであればよい。  In order to enable more detailed analysis at each position of the sample based on the X-ray, an optical microscope provided so as to capture the outer surface on the X-ray permeable membrane in a field of view, and an element at each position of the sample An imaging unit that generates image data to which the distribution is mapped may be further provided.

このように本発明に係るX線管によれば、X線の照射時において前記試料と前記ターゲット機構との離間距離を最適化することができ、例えば試料のX線透過画像等においてその解像度や輝度等を向上させることが可能となる。  As described above, according to the X-ray tube of the present invention, it is possible to optimize the separation distance between the sample and the target mechanism during X-ray irradiation. Brightness and the like can be improved.

本発明の第1実施形態に係るX線管、及び、X線分析装置を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an X-ray tube and an X-ray analyzer according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態に係るX線管の先端部分を拡大した模式的断面拡大図。FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view illustrating an enlarged front end portion of the X-ray tube according to the first embodiment. 第1実施形態に係るX線管の真空引きされていない場合におけるX線透過膜及びターゲット機構の構造を示す模式的断面拡大図。FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the structure of an X-ray permeable film and a target mechanism when the X-ray tube according to the first embodiment is not evacuated. 第1実施形態に係るX線管の真空引きされている場合におけるX線透過膜及びターゲット機構の構造を示す模式的断面拡大図。FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the structure of an X-ray permeable film and a target mechanism when the X-ray tube according to the first embodiment is evacuated. 本発明の第2実施形態に係るX線管の構造を示す模式的断面拡大図。FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a structure of an X-ray tube according to a second embodiment of the present invention. 第2実施形態に係るX線管のキャピラリープレートの構造を示す模式的斜視図。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a structure of a capillary plate of an X-ray tube according to a second embodiment. 第2実施形態の変形例におけるX線管の構造を示す模式的断面拡大図。FIG. 9 is an enlarged schematic cross-sectional view illustrating a structure of an X-ray tube according to a modification of the second embodiment. 従来のX線管の構造を示す模式的断面図。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional X-ray tube.

200・・・X線分析装置
100・・・X線管
101・・・検出器系
D2 ・・・第2X線検出器
1 ・・・真空容器
2 ・・・X線透過膜
3 ・・・電子線源
4 ・・・ビーム光学系
5 ・・・ターゲット機構
51 ・・・ターゲット薄膜
52 ・・・ターゲット支持体
53 ・・・介在体
81 ・・・信号処理部
82 ・・・分析部
83 ・・・イメージング部
MS ・・・光学顕微鏡
200 X-ray analyzer 100 X-ray tube 101 Detector system D2 Second X-ray detector 1 Vacuum container 2 X-ray permeable film 3 Electron Source 4 Beam optics 5 Target mechanism 51 Target thin film 52 Target support 53 Intermediate 81 Signal processing unit 82 Analysis unit 83・ Imaging unit MS ・ ・ ・ Optical microscope

本発明の第1実施形態に係るX線管100、及び、X線分析装置200について図1乃至図4を参照しながら説明する。第1実施形態のX線管100は、一次X線XR1の焦点径が数μm程度となるように構成されたマイクロフォーカスX線源である。また、第1実施形態のX線分析装置200は、図1に示すように前記X線管100と、検出器系101と、制御部7と、演算機構8と、表示器9とからなり、前記X線管100が鉛直上向きに一次X線XR1を射出するように構成した倒立型のX線分析装置200である。このX線分析装置200では、前記X線管100の天面に形成したX線透過窓部分にX線分析対象となる試料Sが直接載置され、当該試料Sにおいて発生した二次X線XR2を検出して試料Sの分析を行うようにしてある。  An X-ray tube 100 and an X-ray analyzer 200 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The X-ray tube 100 according to the first embodiment is a microfocus X-ray source configured so that the focal diameter of the primary X-ray XR1 is about several μm. The X-ray analyzer 200 according to the first embodiment includes the X-ray tube 100, a detector system 101, a control unit 7, a calculation mechanism 8, and a display 9, as shown in FIG. This is an inverted X-ray analyzer 200 in which the X-ray tube 100 emits a primary X-ray XR1 vertically upward. In this X-ray analyzer 200, a sample S to be subjected to X-ray analysis is directly mounted on an X-ray transmission window formed on the top surface of the X-ray tube 100, and a secondary X-ray XR2 generated in the sample S is generated. Is detected and the sample S is analyzed.

より具体的に前記X線管100は、図1に示すように真空容器1と、前記真空容器1の内外を仕切るように設けてあり、X線透過窓を形成するX線透過膜2と、前記真空容器1の内部に設けられた電子線源3、ビーム光学系4、及び、前記ターゲット薄膜51を含むターゲット機構5と、を少なくとも備えているものである。第1実施形態の前記X線管100は、内部が所定の真空度に保たれて一次X線XR1が試料Sに照射される状態では、前記X線透過膜2を挟んで試料Sと前記ターゲット薄膜51とが隣接するようにしてある。  More specifically, the X-ray tube 100 is provided so as to partition the inside and outside of the vacuum vessel 1 as shown in FIG. 1 and an X-ray permeable film 2 forming an X-ray transmission window, The apparatus includes at least an electron beam source 3, a beam optical system 4, and a target mechanism 5 including the target thin film 51 provided inside the vacuum vessel 1. In the X-ray tube 100 of the first embodiment, when the inside is maintained at a predetermined degree of vacuum and the primary X-ray XR1 is irradiated on the sample S, the sample S and the target are sandwiched by the X-ray transmission film 2 therebetween. The thin film 51 is adjacent to the thin film 51.

前記真空容器1は、真空ポンプ6と接続してあり、この真空容器1の内部は試料Sへ一次X線XR1を照射する際には所定の真空度に保たれるようにしてある。この真空容器1は図2及び3に示すようにその天面部には、前記X線透過膜2が着脱可能に設けてある。  The vacuum vessel 1 is connected to a vacuum pump 6, and the inside of the vacuum vessel 1 is kept at a predetermined degree of vacuum when the sample S is irradiated with the primary X-ray XR1. As shown in FIGS. 2 and 3, the vacuum vessel 1 has the X-ray permeable film 2 detachably provided on the top surface thereof.

前記X線透過膜2は、図3の拡大図に示すようにメンブレン構造をなすものであり、前記真空容器1の内部が真空引きされておらず、大気圧とほぼ同じ圧力の場合には前記ターゲット機構5と接触しないように当該ターゲット機構5とは別体として設けてある。一方、図4の拡大図に示すように前記真空容器1の内部が真空引きされて所定の真空度に保たれている場合には、前記X線透過膜2は前記真空容器1の内部側へと凹むように変形してその内側面である対向面が前記ターゲット機構5に対して直接接触するようにしてある。図4に示すように前記X線透過膜2の外側面において窪んでいる外側面には例えば試料Sが粒子状のものの場合にはそのくぼみ内に試料Sが配置できるようにしてある。なお、試料Sは粒子状のものに限られず、固体や液体であっても構わない。このX線透過膜2は例えば所定の弾性を有したポリイミドで形成してあり、対象となる試料Sと化学的な反応を有さないとともに、X線透過性を有するものが選択してある。  The X-ray permeable film 2 has a membrane structure as shown in the enlarged view of FIG. 3, and when the inside of the vacuum vessel 1 is not evacuated and the pressure is almost the same as the atmospheric pressure, It is provided separately from the target mechanism 5 so as not to contact the target mechanism 5. On the other hand, as shown in the enlarged view of FIG. 4, when the inside of the vacuum vessel 1 is evacuated and maintained at a predetermined degree of vacuum, the X-ray permeable film 2 moves toward the inside of the vacuum vessel 1. , So that the opposing surface, which is the inner surface thereof, comes into direct contact with the target mechanism 5. As shown in FIG. 4, for example, when the sample S is in the form of particles, the sample S can be arranged in the depression on the concave outer surface of the X-ray transmission film 2. In addition, the sample S is not limited to a particulate matter, and may be a solid or a liquid. The X-ray transmitting film 2 is formed of, for example, polyimide having a predetermined elasticity, and a film having no chemical reaction with the target sample S and having an X-ray transmitting property is selected.

前記電子線源3は、図1に示すように前記ターゲット薄膜51に対して陽極となるように電圧が印加され、前記ターゲット薄膜51に対して電子線EBを射出するように構成してある。  As shown in FIG. 1, the electron beam source 3 is configured so that a voltage is applied to the target thin film 51 so as to serve as an anode, and the electron beam EB is emitted to the target thin film 51.

前記ビーム光学系4は、図1に示すように例えば複数の電磁石からなり、前記電子線源3から射出される電子線EBを偏向させ、前記ターゲット薄膜51上で数μm程度の直径で照射されるように集光するよう構成してある。また、前記ビーム光学系4において形成する磁場又は電場を変化させることにより前記ターゲット薄膜51上の電子線EBの照射位置を走査できるようにしてある。  The beam optical system 4 includes, for example, a plurality of electromagnets as shown in FIG. 1, deflects an electron beam EB emitted from the electron beam source 3, and irradiates the electron beam EB with a diameter of about several μm on the target thin film 51. It is configured to collect light. The irradiation position of the electron beam EB on the target thin film 51 can be scanned by changing the magnetic field or electric field formed in the beam optical system 4.

前記ターゲット機構5は、図2乃至図4に示すように前記電子線源3から射出された電子線EBを受けて一次X線XR1を前記X線透過膜2の方向へ射出するものである。より具体的には第1実施形態では前記ターゲット機構5は、前記ターゲット薄膜51と、前記ターゲット薄膜51を前記真空容器1の内外の圧力差が無い場合に前記X線透過膜2から所定距離離間した位置に前記ターゲット薄膜51を配置するターゲット支持体52と、を備えている。  The target mechanism 5 receives the electron beam EB emitted from the electron beam source 3 and emits the primary X-ray XR1 in the direction of the X-ray transmitting film 2 as shown in FIGS. More specifically, in the first embodiment, the target mechanism 5 separates the target thin film 51 from the X-ray permeable film 2 by a predetermined distance when there is no pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel 1. And a target support 52 on which the target thin film 51 is disposed at a specified position.

前記ターゲット薄膜51は、例えばタングステン等の金属からなる薄膜であり、電子線EBを受けてX線XRを発生させるものである。この薄膜の一方の面は前記X線透過膜2の内側面と対向するように前記ターゲット支持体52により前記真空容器1の内部から支持してある。このターゲット薄膜51も劣化時には交換可能に構成してある。前記ターゲット支持体52は中央部に電子線EBが入射して前記ターゲット薄膜51へと至る概略円形状の開口を有している。この開口は前記真空容器1において前記X線透過膜2が設けてある開口よりも小さく同軸上に形成してある。  The target thin film 51 is a thin film made of a metal such as tungsten, for example, and receives the electron beam EB to generate X-rays XR. One surface of the thin film is supported from the inside of the vacuum vessel 1 by the target support 52 so as to face the inner surface of the X-ray permeable film 2. The target thin film 51 is also configured to be exchangeable when deteriorated. The target support 52 has a substantially circular opening at the center where the electron beam EB is incident and reaches the target thin film 51. This opening is formed coaxially in the vacuum vessel 1 smaller than the opening provided with the X-ray permeable film 2.

前記真空容器1の内外に圧力差がない場合における図3に示される前記ターゲット薄膜51と前記X線透過膜2との離間距離dについて説明する。図4に示されるように前記真空容器1の内部が所定の真空度となると、内外の圧力差による等分布荷重により前記X線透過膜2は内側へ凹むようにたわむ。この前記X線透過膜2の前記ターゲット薄膜51側の最大変位量と前記離間距離dはほぼ同じ値になるように設定してある。すなわち、図4に示すように前記X線透過膜2が圧力差により変形した場合でも前記X線透過膜2は前記ターゲット薄膜51に対して接触するだけであり、前記ターゲット薄膜51に対して押圧して荷重をほとんど与えないように構成してある。したがって、図3及び図4に示されるいずれの状態においても前記ターゲット薄膜51はほぼ同じ形状で保たれており、変形もほとんど生じないように構成してある。また、図4に示されるように変形後の前記X線透過膜2の内側面において平坦部分が前記ターゲット支持体52の開口部分とほぼ一致するようにしてある。したがって、前記ターゲット薄膜51のいずれの部分で電子線EBが照射されたとしても前記X線透過膜2に対してほぼ同じ状態で一次X線XR1が入射するようにしてある。  The distance d between the target thin film 51 and the X-ray permeable film 2 shown in FIG. 3 when there is no pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel 1 will be described. As shown in FIG. 4, when the inside of the vacuum vessel 1 has a predetermined degree of vacuum, the X-ray permeable film 2 bends inwardly by an evenly distributed load due to a pressure difference between the inside and outside. The maximum displacement amount of the X-ray transmission film 2 on the target thin film 51 side and the separation distance d are set to be substantially the same value. That is, as shown in FIG. 4, even when the X-ray permeable film 2 is deformed due to a pressure difference, the X-ray permeable film 2 only comes into contact with the target thin film 51 and is pressed against the target thin film 51. So that almost no load is applied. Therefore, in any of the states shown in FIGS. 3 and 4, the target thin film 51 is maintained in substantially the same shape, and is configured so that deformation hardly occurs. In addition, as shown in FIG. 4, the flat portion on the inner surface of the X-ray transmitting film 2 after the deformation is made to substantially coincide with the opening of the target support 52. Therefore, regardless of which part of the target thin film 51 is irradiated with the electron beam EB, the primary X-ray XR1 is incident on the X-ray transmitting film 2 in substantially the same state.

前記検出器系101は、前記ターゲット薄膜51の面板部に対して垂直な方向を軸方向と定義した場合、この軸方向に沿って設けられた第1X線検出器D1と、前記軸方向に対して斜めに傾けて設けられた第2X線検出器D2と、前記X線透過膜2の外側面を視野内に捉えるように設けられた光学顕微鏡と、を備えたものである。前記第2X線検出器D2は、主要な一次X線XR1の進行方向に対して斜めに設けてあり、試料Sにおいて励起された二次X線XR2である蛍光X線を主として検出できるようにしてある。なお、このように設けられた第2X線検出器D2であっても、前記ターゲット薄膜51で発生する一次X線XR1のうち軸方向に対して斜めに進行するものについては一部入射する。  When the detector system 101 defines a direction perpendicular to the face plate portion of the target thin film 51 as an axial direction, a first X-ray detector D1 provided along this axial direction, A second X-ray detector D2 provided obliquely and obliquely, and an optical microscope provided so as to capture an outer surface of the X-ray transmission film 2 in a field of view. The second X-ray detector D2 is provided obliquely to the traveling direction of the main primary X-ray XR1 so that it can mainly detect fluorescent X-rays, which are secondary X-rays XR2 excited in the sample S. is there. It should be noted that even with the second X-ray detector D2 provided as described above, a part of the primary X-rays XR1 generated in the target thin film 51 that travels obliquely with respect to the axial direction is partially incident.

なお、本実施形態では前記検出器系101は、二次X線XR2として試料Sで励起された蛍光X線を検出するものであるが、その他の種類の二次X線XR2を検出するようにしてもよい。例えば前記検出器系101が検出する二次X線XR2は、試料Sにおいて一次X線XR1が散乱された散乱X線や、一次X線XR1が試料Sを透過した透過X線であってもよい。  In the present embodiment, the detector system 101 detects fluorescent X-rays excited by the sample S as the secondary X-rays XR2, but detects other types of secondary X-rays XR2. You may. For example, the secondary X-rays XR2 detected by the detector system 101 may be scattered X-rays in which the primary X-rays XR1 are scattered in the sample S, or transmitted X-rays in which the primary X-rays XR1 have passed through the sample S. .

前記制御部7は、前記X線管100、前記真空ポンプ6、前記検出器系101、前記演算機構8の動作を制御するものである。  The control unit 7 controls operations of the X-ray tube 100, the vacuum pump 6, the detector system 101, and the arithmetic mechanism 8.

前記演算機構8は、例えばCPU、メモリ、A/D・D/Aコンバータ、入出力手段等を備えたコンピュータであって、前記メモリに格納されているX線分析装置用プログラムが実行されるように構成してある。そして、前記演算機構8は、プログラムが実行されて各種機器が協業することにより、少なくとも信号処理部81、分析部82、イメージング部83としての機能を発揮する。  The arithmetic mechanism 8 is a computer including, for example, a CPU, a memory, an A / D / D / A converter, input / output means, and the like, and executes an X-ray analyzer program stored in the memory. It is configured in. The arithmetic mechanism 8 functions as at least the signal processing unit 81, the analysis unit 82, and the imaging unit 83 by executing various programs and cooperating with each other by executing the program.

前記信号処理部81は、例えば前記第1X線検出器D1又は前記第2X線検出器D2の出力に基づいて、試料Sから発生した二次X線XR2のスペクトルを生成するものである。  The signal processing unit 81 generates a spectrum of the secondary X-ray XR2 generated from the sample S based on, for example, the output of the first X-ray detector D1 or the second X-ray detector D2.

前記分析部82は、前記信号処理部において生成された二次X線XR2のスペクトルに基づいて、試料Sの定性分析又は定量分析を行うものである。例えば前記分析部82は、試料Sから発生する蛍光X線の波長から試料Sの組成を特定し、その強度から構成物質の比率を特定する。  The analysis unit 82 performs qualitative analysis or quantitative analysis of the sample S based on the spectrum of the secondary X-ray XR2 generated in the signal processing unit. For example, the analysis unit 82 specifies the composition of the sample S from the wavelength of the fluorescent X-ray generated from the sample S, and specifies the ratio of the constituent substances from the intensity.

前記イメージング部83は、前記光学顕微鏡MSにより得られる試料SにおいてX線が照射されている位置に関する情報と、そのX線が照射されている位置について前記分析部82により出力される元素の定性分析結果又は定量分析結果に基づいて、試料Sの各位置について元素分布をマッピングした画像データとして生成して前記表示器9に対しては表示するものである。  The imaging unit 83 performs qualitative analysis of information on the position where the X-rays are irradiated on the sample S obtained by the optical microscope MS and qualitative analysis of the elements output by the analysis unit 82 with respect to the position where the X-rays are irradiated. Based on the result or the quantitative analysis result, image data in which the element distribution is mapped for each position of the sample S is generated and displayed on the display 9.

このように構成されたX線管100、及び、X線分析装置200によれば、前記真空容器1内の圧力が所定の圧力であり、一次X線XR1が試料Sに対して照射される場合には、図4に示すように試料Sをターゲット薄膜51に対して前記X線透過膜2の厚み分だけしか離間させずに近接させて配置することが可能となる。したがって、前記検出器系101からの出力に基づいて得られる試料SのX線透過画像の解像度や輝度を原理的に最も高い状態にすることができる。しかも、前記X線透過膜2と前記ターゲット機構5がそれぞれ別体として設けてあるので、前記真空容器1の内外で圧力差がある場合に発生する荷重は前記X線透過膜2のみで負担され、前記ターゲット薄膜51に対しては荷重がほとんど発生しないようにできる。このため、前記ターゲット薄膜51が例えば塑性変形を起こし、前記電子線源3側へと凹み前記X線透過膜2と前記ターゲット薄膜51との間に隙間が生じて試料Sと前記ターゲット薄膜51との間の距離が設計値から大きくなる方向へ変化するのを防ぐことができる。また、前記真空容器1内の圧力が例えばメンテナンス等により大気圧と所定の真空度との間を繰り返し変動していたとしても、前記ターゲット薄膜51には荷重の変動はほとんど生じないので、繰り返し荷重による劣化や破壊が生じにくく、ターゲット薄膜51としての寿命も従来よりも向上させることができる。  According to the X-ray tube 100 and the X-ray analyzer 200 configured as described above, when the pressure in the vacuum vessel 1 is a predetermined pressure and the primary X-ray XR1 is applied to the sample S In this case, as shown in FIG. 4, the sample S can be placed close to the target thin film 51 without being separated only by the thickness of the X-ray transmission film 2. Therefore, the resolution and brightness of the X-ray transmission image of the sample S obtained based on the output from the detector system 101 can be set to the highest state in principle. Moreover, since the X-ray permeable film 2 and the target mechanism 5 are provided separately from each other, a load generated when there is a pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel 1 is borne only by the X-ray permeable film 2. The load can hardly be applied to the target thin film 51. For this reason, the target thin film 51 undergoes, for example, plastic deformation, and is recessed toward the electron beam source 3 to form a gap between the X-ray transmitting film 2 and the target thin film 51. Can be prevented from changing from the design value to the larger value. Even if the pressure in the vacuum chamber 1 repeatedly fluctuates between the atmospheric pressure and a predetermined degree of vacuum due to, for example, maintenance, the load on the target thin film 51 hardly fluctuates. It is unlikely to cause deterioration or destruction due to the above, and the life of the target thin film 51 can be improved as compared with the related art.

以上のように第1実施形態のX線管100及びX線分析装置200であれば、従来のX線管においてはターゲット薄膜と試料をできるだけ近づけようとしたために真空容器の内外の圧力差によってターゲット薄膜に大きな変形が生じ、それが原因となって例えばX線に基づく撮像画像の解像度や輝度が損なわれていた問題を解決することができる。  As described above, according to the X-ray tube 100 and the X-ray analyzer 200 of the first embodiment, in the conventional X-ray tube, since the target thin film and the sample are brought as close as possible, the target is caused by the pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel. It is possible to solve a problem in which a large deformation occurs in the thin film and the resolution and luminance of a captured image based on, for example, X-rays are impaired due to the large deformation.

加えて、前記ターゲット薄膜51は前記X線透過膜2を介して試料Sと近接するので、試料Sはターゲット薄膜51に対して直接接触することはない。したがって、試料Sとターゲット薄膜51を形成する金属とが化学的活性が高い場合でも、ターゲット薄膜51の化学反応による劣化を防ぐことができる。  In addition, since the target thin film 51 comes close to the sample S via the X-ray transmission film 2, the sample S does not directly contact the target thin film 51. Therefore, even when the sample S and the metal forming the target thin film 51 have high chemical activity, it is possible to prevent the target thin film 51 from deteriorating due to a chemical reaction.

次に第2実施形態に係るX線管100について図5及び6を参照しながら説明する。なお、第1実施形態において説明した部材に対応する部材については同じ符号を付すこととする。  Next, an X-ray tube 100 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. The members corresponding to the members described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

第2実施形態のX線管100は、第1実施形態のX線管100と比較してX線透過膜2と、ターゲット機構5の構成が異なっている。  The X-ray tube 100 according to the second embodiment differs from the X-ray tube 100 according to the first embodiment in the configuration of the X-ray permeable film 2 and the target mechanism 5.

すなわち、第2実施形態のターゲット機構5は、金属からなるターゲット薄膜51と、前記真空容器1の内外の圧力差が無い場合に前記X線透過膜2から所定距離離間した位置に前記ターゲット薄膜51を配置するターゲット支持体52と、前記X線透過膜2と、前記ターゲット薄膜51との間に設けられ、前記ターゲット薄膜51で発生したX線XRの進行方向を所定方向に規制する介在体53と、を備えている。  That is, the target mechanism 5 of the second embodiment includes a target thin film 51 made of metal and a target thin film 51 at a position separated from the X-ray transmission film 2 by a predetermined distance when there is no pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel 1. And an intervening body 53 provided between the X-ray transmitting film 2 and the target thin film 51 for regulating the traveling direction of the X-rays XR generated in the target thin film 51 in a predetermined direction. And

前記介在体53について図6を参照しながら説明する。この介在体53は円板状の鉛ガラスについて両方の面板部を軸方向に貫通するように多数のキャピラリーCが形成されたキャピラリープレートである。そして、各キャピラリーCが前記ターゲット薄膜51の面板部に対して垂直となるように前記介在体53は当該ターゲット薄膜51上に載置してある。また、前記介在体53は前記真空容器1又は前記X線透過膜2のいずれとも接着等により固定はされておらず、各構成部材と別体として設けてある。  The intervening body 53 will be described with reference to FIG. The intervening body 53 is a capillary plate in which a large number of capillaries C are formed so as to penetrate both face plate portions of the disk-shaped lead glass in the axial direction. The intervening body 53 is mounted on the target thin film 51 so that each capillary C is perpendicular to the face plate of the target thin film 51. Further, the intervening body 53 is not fixed to either the vacuum vessel 1 or the X-ray permeable film 2 by adhesion or the like, and is provided separately from each component.

前記真空容器1内が所定の真空度となった場合において、第2実施形態では前記X線透過膜2の変形量は第1実施形態の変形量と比較して小さくなるように前記X線透過膜2の寸法や剛性が設定してある。そして、前記X線透過膜2は内側にたわんで変形した状態で前記介在体53の外側面と接触するとともに、前記介在体53及び前記ターゲット薄膜51に対してはほとんど荷重を発生させないようにしてある。  In the second embodiment, when the inside of the vacuum chamber 1 has a predetermined degree of vacuum, the X-ray transmission film 2 is so deformed that the deformation amount of the X-ray transmission film 2 is smaller than the deformation amount of the first embodiment. The dimensions and rigidity of the film 2 are set. The X-ray permeable film 2 is bent inward and deforms and comes into contact with the outer surface of the intervening body 53, and hardly generates a load on the intervening body 53 and the target thin film 51. is there.

このように構成された第2実施形態のX線管100であれば、前記介在体53により前記ターゲット薄膜51で発生したX線XRの進行方向をキャピラリーの延びる軸方向のみに限定することができる。したがって、図4において示されるような軸方向に対して斜め方向に進行する一次X線XR1が直接第2X線検出器D2に入射するのを防ぎ、試料Sに由来する二次X線XR2のみの撮像が可能となる。したがって、第2検出器D2においては、一次X線XR1が入射することによりバックグラウンドのノイズが大きくなり、出力が飽和しやすくなるのを防ぐことができる。このため、二次X線XR2の検出レンジや解像度をより大きくすることができ、精密な分析が可能となる。  With the X-ray tube 100 of the second embodiment configured as described above, the traveling direction of the X-rays XR generated in the target thin film 51 by the intervening body 53 can be limited to only the axial direction in which the capillary extends. . Therefore, the primary X-ray XR1 traveling obliquely to the axial direction as shown in FIG. 4 is prevented from directly entering the second X-ray detector D2, and only the secondary X-ray XR2 derived from the sample S is detected. Imaging becomes possible. Therefore, in the second detector D2, the background noise increases due to the incidence of the primary X-ray XR1 and the output can be prevented from being easily saturated. For this reason, the detection range and resolution of the secondary X-ray XR2 can be further increased, and precise analysis can be performed.

また、第2実施形態のX線管100も第1実施形態と同様に前記真空容器1の内外に圧力差がある場合でも前記ターゲット薄膜51にはほぼ荷重が発生せず変形を生じないようにすることができる。したがって、第1実施形態とほぼ同じ効果を奏し得る。  Also, the X-ray tube 100 of the second embodiment does not substantially generate a load on the target thin film 51 and does not deform even when there is a pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel 1 as in the first embodiment. can do. Therefore, substantially the same effects as in the first embodiment can be obtained.

次に第2実施形態の変形例について図7を参照しながら説明する。前述した第2第2実施形態では、前記X線透過膜2と前記ターゲット薄膜51との離間距離がほぼ同じ厚みの前記介在体53を設けていたが、より厚みの小さい介在体を設けてもよい。この場合、図7に示すように前記真空容器1内が所定の真空度となった場合に、前記X線透過膜2が内側へたわんで前記介在体53の上側面と近接又は接触するように構成してもよい。  Next, a modification of the second embodiment will be described with reference to FIG. In the above-described second and second embodiments, the intervening body 53 having the same thickness as the separation distance between the X-ray transmitting film 2 and the target thin film 51 is provided. Good. In this case, as shown in FIG. 7, when the inside of the vacuum vessel 1 has a predetermined degree of vacuum, the X-ray permeable film 2 is bent inward so as to approach or come into contact with the upper surface of the interposition body 53. You may comprise.

その他の実施形態について説明する。  Other embodiments will be described.

前記X線透過膜はポリイミドに限られるものではなく、X線透過性を有するとともに試料に対して化学的な反応性を有さない樹脂膜であってもよい。例えば、前記X線透過膜はマイラー膜等であってもよい。  The X-ray transmitting film is not limited to polyimide, and may be a resin film having X-ray transmitting properties and having no chemical reactivity with the sample. For example, the X-ray transmission film may be a Mylar film or the like.

前記ターゲット薄膜は、タングステンに限られるものではなく、銅、モリブデン、コバルト、クロム、鉄、銀等であっても構わない。  The target thin film is not limited to tungsten, but may be copper, molybdenum, cobalt, chromium, iron, silver, or the like.

前記X線分析装置は、試料に対してX線を照射し、試料から発生して得られる散乱X線や蛍光X線、透過X線等に基づいて試料の分析を行うものであればよい。  The X-ray analyzer may be any device that irradiates the sample with X-rays and analyzes the sample based on scattered X-rays, fluorescent X-rays, transmitted X-rays, and the like obtained from the sample.

前記介在体は、キャピラリープレートに限られるものではなく、窒化珪素(シリコンナイトライド)等であっても構わない。  The intervening body is not limited to a capillary plate, but may be silicon nitride (silicon nitride) or the like.

前記X線透過膜は、前記ターゲット薄膜に対してその位置を変更可能に構成してもよい。すなわち、前記真空容器において天面部を例えば前記X線透過膜を支持しつつ、前記ターゲット薄膜の面板方向に対して移動可能なステージとして構成してもよい。このようにすれば、試料が非常に微小であり、ターゲット薄膜から射出されるX線がうまく入射しない場合には、その位置を変更してX線が照射されるようにすることができる。  The X-ray transmission film may be configured so that its position with respect to the target thin film can be changed. That is, the top surface portion of the vacuum container may be configured as a stage that can move in the direction of the face plate of the target thin film while supporting, for example, the X-ray transmission film. In this way, when the sample is very small and the X-ray emitted from the target thin film does not enter well, the position can be changed so that the X-ray is irradiated.

前記X線透過膜は、前記真空容器内が所定の真空度となった場合に前記ターゲット機構に対してわずかに離間して近接するように構成してもよい。例えばマイクロフォーカスX線管として求められる精度を実現できる程度であれば、前記真空容器内が所定の真空度となった場合に前記X線透過膜を前記ターゲット薄膜に対して離間させてもよい。前記真空容器内が所定の真空度となった場合における前記X線透過膜と前記ターゲット薄膜の離間距離は例えば1mm以下となるようにすればよい。あるいは、ターゲット機構とX線透過膜の距離はX線透過膜の膜厚以下であってもよい。  The X-ray permeable film may be configured to be slightly separated from and close to the target mechanism when the inside of the vacuum container has a predetermined degree of vacuum. For example, the X-ray transmitting film may be separated from the target thin film when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum, as long as the accuracy required for a microfocus X-ray tube can be realized. The distance between the X-ray transmitting film and the target thin film when the inside of the vacuum container has a predetermined degree of vacuum may be, for example, 1 mm or less. Alternatively, the distance between the target mechanism and the X-ray permeable film may be smaller than the thickness of the X-ray permeable film.

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組みあわせを行っても構わない。  In addition, modifications and combinations of various embodiments may be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明に係るX線管であれば、X線の照射時において前記試料と前記ターゲット機構との離間距離を最適化することができ、例えば試料のX線透過画像等においてその解像度や輝度等を向上させることが可能となる。
With the X-ray tube according to the present invention, the distance between the sample and the target mechanism can be optimized at the time of X-ray irradiation. It can be improved.

Claims (11)

真空容器の内部に設けられ、電子線を受けてX線を射出するターゲット機構と、
前記真空容器の内外を仕切るように前記ターゲット機構とは別体として設けられ、当該ターゲット機構から射出されたX線が透過可能な樹脂膜であるX線透過膜と、を備え、
前記X線透過膜が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に当該真空容器の内側へたわんで前記ターゲット機構に対して1mm以下の離間距離で近接する又は接触するように構成されていることを特徴とするX線管。
A target mechanism provided inside the vacuum vessel and receiving an electron beam to emit X-rays;
An X-ray transmission film that is provided as a separate body from the target mechanism so as to partition the inside and outside of the vacuum vessel, and is a resin film capable of transmitting X-rays emitted from the target mechanism,
The X-ray permeable film is configured to bend toward the inside of the vacuum vessel and approach or contact the target mechanism at a separation distance of 1 mm or less when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum. An X-ray tube characterized by the following.
前記X線透過膜の外側面が、照射対象である試料が載置される試料載置面であり、
前記X線透過膜の内側面が、前記ターゲット機構と近接又は接触する対向面である請求項1記載のX線管。
The outer surface of the X-ray transmission film is a sample mounting surface on which a sample to be irradiated is mounted,
The X-ray tube according to claim 1, wherein an inner surface of the X-ray transmission film is an opposing surface that comes close to or contacts the target mechanism.
前記ターゲット機構が、
金属からなるターゲット薄膜と、
前記真空容器の内外の圧力差が無い場合に前記X線透過膜から所定距離離間した位置に前記ターゲット薄膜を配置するターゲット支持体と、を備え、
前記X線透過膜が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に前記ターゲット薄膜と近接又は接触するように構成されている請求項1記載のX線管。
The target mechanism is
A target thin film made of metal,
A target support for arranging the target thin film at a position separated by a predetermined distance from the X-ray permeable film when there is no pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel,
2. The X-ray tube according to claim 1, wherein the X-ray transmitting film is configured to approach or contact the target thin film when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum.
前記真空容器の内外の圧力差が無い場合における前記X線透過膜と前記ターゲット薄膜との間の離間距離が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に前記X線透過膜に生じる前記ターゲット薄膜側への変形量とほぼ同じ値に設定されている請求項3記載のX線管。   The separation distance between the X-ray permeable film and the target thin film when there is no pressure difference between the inside and the outside of the vacuum vessel, the X-ray permeable film generated when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum. 4. The X-ray tube according to claim 3, wherein the X-ray tube is set to substantially the same value as the amount of deformation toward the target thin film. 前記ターゲット機構が、
金属からなるターゲット薄膜と、
前記真空容器の内外の圧力差が無い場合に前記X線透過膜から所定距離離間した位置に前記ターゲット薄膜を配置するターゲット支持体と、
前記X線透過膜と、前記ターゲット薄膜との間に設けられ、前記ターゲット薄膜で発生したX線の進行方向を所定方向に規制する介在体と、を備え、
前記X線透過膜が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に前記ターゲット機構と接触せずに前記介在体と近接又は接触するように構成されている請求項1記載のX線管。
The target mechanism is
A target thin film made of metal,
A target support for arranging the target thin film at a position separated by a predetermined distance from the X-ray permeable film when there is no pressure difference between the inside and outside of the vacuum vessel,
An X-ray transmission film, and an intervening body provided between the target thin film and regulating a traveling direction of X-rays generated in the target thin film in a predetermined direction,
2. The X-ray tube according to claim 1, wherein the X-ray permeable film is configured to come into contact with or come into contact with the intervening body without contacting with the target mechanism when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum. .
前記X線透過膜が、ポリイミドで形成された弾性膜である請求項1に記載のX線管。   The X-ray tube according to claim 1, wherein the X-ray transmission film is an elastic film formed of polyimide. 前記X線透過膜において前記真空容器の内側へ変形する領域の面積が、前記ターゲット機構に対して電子線が入射する面積よりも大きい請求項1に記載のX線管。   2. The X-ray tube according to claim 1, wherein an area of the X-ray permeable film that is deformed inside the vacuum vessel is larger than an area where an electron beam is incident on the target mechanism. 3. 前記X線透過膜が、移動可能に設けられている請求項1に記載のX線管。   The X-ray tube according to claim 1, wherein the X-ray permeable film is movably provided. 請求項1に記載のX線管と、
試料から発生したX線を検出するX線検出器と、
前記検出器の出力に基づいて、X線のスペクトルを生成する信号処理部と、
前記信号処理部において生成されたX線のスペクトルに基づいて、試料の定性分析又は定量分析を行う分析部と、を備えたX線分析装置。
An X-ray tube according to claim 1,
An X-ray detector for detecting X-rays generated from the sample,
A signal processing unit that generates an X-ray spectrum based on the output of the detector;
An X-ray analysis apparatus comprising: an analysis unit that performs qualitative analysis or quantitative analysis of a sample based on an X-ray spectrum generated in the signal processing unit.
前記X線透過膜上の外側面を視野内に捉えるように設けられた光学顕微鏡と、
試料の各位置における元素分布をマッピングした画像データを生成するイメージング部と、をさらに備えた請求項9記載のX線分析装置。
An optical microscope provided so as to capture an outer surface on the X-ray transmitting film in a visual field;
The X-ray analyzer according to claim 9, further comprising: an imaging unit that generates image data in which an element distribution at each position of the sample is mapped.
真空容器の内部に設けられ、電子線を受けてX線を射出するターゲット機構と、
前記真空容器の内外を仕切るように前記ターゲット機構とは別体として設けられ、当該ターゲット機構から射出されたX線が透過可能な樹脂膜であるX線透過膜と、を備え、
前記X線透過膜が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に当該真空容器の内側へたわんで前記ターゲット機構に近接又は接触するように構成されており、
前記真空容器の内外の圧力差が無い場合における前記X線透過膜と前記ターゲット機構との間の離間距離が、前記真空容器の内部が所定の真空度の場合に前記X線透過膜に生じる前記ターゲット薄膜側への変形量とほぼ同じ値に設定されていることを特徴とするX線管。
A target mechanism provided inside the vacuum vessel and receiving an electron beam to emit X-rays;
An X-ray transmission film that is provided as a separate body from the target mechanism so as to partition the inside and outside of the vacuum vessel, and is a resin film capable of transmitting X-rays emitted from the target mechanism,
The X-ray permeable film is configured to bend toward the inside of the vacuum vessel and approach or contact the target mechanism when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum,
The separation distance between the X-ray permeable film and the target mechanism when there is no pressure difference between the inside and the outside of the vacuum vessel is generated in the X-ray permeable film when the inside of the vacuum vessel has a predetermined degree of vacuum. An X-ray tube characterized by being set to substantially the same value as the amount of deformation to the target thin film side.
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