JP6933120B2 - X-ray fluorescence analyzer - Google Patents
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Description
本発明は、試料に対して励起X線を照射し、試料から生じる蛍光X線を検出することにより試料の分析を行う蛍光X線分析装置に関するものである。 The present invention relates to a fluorescent X-ray analyzer that analyzes a sample by irradiating the sample with excited X-rays and detecting fluorescent X-rays generated from the sample.
蛍光X線分析装置は、試料に対して励起X線を照射するX線源と、励起X線が照射された試料から生じる蛍光X線を検出する検出器とを備えている。蛍光X線分析装置で用いる励起X線及び蛍光X線は、空気により減衰することがある。そのため、励起X線及び蛍光X線が通過する領域を真空状態に保った状態で分析動作を行う蛍光X線分析装置が利用されている。 The fluorescent X-ray analyzer includes an X-ray source that irradiates a sample with excited X-rays and a detector that detects fluorescent X-rays generated from the sample irradiated with excited X-rays. Excited X-rays and fluorescent X-rays used in the fluorescent X-ray analyzer may be attenuated by air. Therefore, a fluorescent X-ray analyzer that performs an analysis operation while maintaining a vacuum state in a region through which excited X-rays and fluorescent X-rays pass is used.
ここで、液体試料や微粉末状態の試料などは、真空雰囲気内に配置することに適していない。そこで、このような試料を分析する場合には、蛍光X線分析装置においては、X線(励起X線及び蛍光X線)が通過する領域がX線の吸収の少ないガスで満たされ、この状態で分析動作が開始される(例えば、下記特許文献1参照)。
Here, a liquid sample, a sample in a fine powder state, or the like is not suitable for being arranged in a vacuum atmosphere. Therefore, when analyzing such a sample, in the fluorescent X-ray analyzer, the region through which X-rays (excited X-rays and fluorescent X-rays) pass is filled with a gas that absorbs less X-rays, and this state. The analysis operation is started at (see, for example,
特許文献1に記載の蛍光X線分析装置では、分析動作を開始する際には、まず、X線が通過する領域である測定室がHeガスで満たされる。そして、測定室がHeガスで満たされた状態で、試料に対して励起X線が照射される。
In the fluorescent X-ray analyzer described in
上記した従来の蛍光X線分析装置では、試料は、測定室に隣接かつ連通する試料室に配置される。分析動作中には、試料室は、開閉可能な蓋体により閉じられる。また、測定室内に充填されるHeガスが試料室内に流れ込むため、試料室は、測定室と同様に、Heガスで満たされる。そして、分析動作が一旦終了すると、蓋体が開状態となって試料室が開けられて、試料が取り出される。 In the conventional fluorescent X-ray analyzer described above, the sample is arranged in a sample chamber adjacent to and communicating with the measurement chamber. During the analytical operation, the sample chamber is closed by an openable and closable lid. Further, since the He gas filled in the measurement chamber flows into the sample chamber, the sample chamber is filled with the He gas in the same manner as the measurement chamber. Then, once the analysis operation is completed, the lid is opened, the sample chamber is opened, and the sample is taken out.
このとき、蓋体が開状態になることで、試料室内のHeガスは、装置外部に放出される。また、試料室内を介して、測定室内のHeガスも装置外部に放出される。そのため、その後に、分析動作を開始する際には、測定室内及び試料室内を再度Heガスで満たす必要がある。その結果、分析動作を繰り返すたびに、測定室内及び試料室内にHeガスを供給することとなり、Heガスの消費量が増大してしまうという不具合が生じていた。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、測定室内に供給されるガスの消費量を低減できる蛍光X線分析装置を提供することを目的とする。
At this time, when the lid is opened, the He gas in the sample chamber is released to the outside of the apparatus. He gas in the measurement chamber is also released to the outside of the device through the sample chamber. Therefore, after that, when starting the analysis operation, it is necessary to fill the measurement chamber and the sample chamber again with He gas. As a result, every time the analysis operation is repeated, He gas is supplied to the measurement chamber and the sample chamber, which causes a problem that the consumption of He gas increases.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluorescent X-ray analyzer capable of reducing the consumption of gas supplied to the measurement chamber.
(1)本発明に係る蛍光X線分析装置は、筐体と、X線源と、検出器と、ガス供給部と、ガス移動機構とを備える。前記筐体は、内部に測定室を有し、前記測定室には試料が設置されることにより閉塞される開口部が形成されている。前記X線源は、前記測定室内を介して試料に励起X線を照射する。前記検出器は、励起X線が照射された試料から生じる蛍光X線を前記測定室内を介して検出する。前記ガス供給部は、前記測定室内に空気よりも軽いガスを供給する。前記ガス移動機構は、前記測定室内のガスを退避させるための退避空間を有し、前記退避空間内に退避させたガスを前記測定室内に再度移動させる。 (1) The fluorescent X-ray analyzer according to the present invention includes a housing, an X-ray source, a detector, a gas supply unit, and a gas transfer mechanism. The housing has a measurement chamber inside, and the measurement chamber is formed with an opening that is closed when a sample is placed. The X-ray source irradiates the sample with excited X-rays through the measurement chamber. The detector detects fluorescent X-rays generated from a sample irradiated with excited X-rays through the measurement chamber. The gas supply unit supplies a gas lighter than air to the measurement chamber. The gas movement mechanism has an evacuation space for retracting the gas in the measurement chamber, and the gas retracted in the evacuation space is moved to the measurement chamber again.
このような構成によれば、ガス供給部は、測定室内に空気よりも軽いガスを供給し、ガス移動機構は、ガス供給部により測定室内に供給されたガスを退避空間に退避させ、退避空間内に退避させたガスを測定室内に再度移動させる。 According to such a configuration, the gas supply unit supplies a gas lighter than air into the measurement chamber, and the gas movement mechanism retracts the gas supplied into the measurement chamber by the gas supply unit into the evacuation space, and the evacuation space. The gas evacuated inside is moved to the measurement room again.
そのため、測定室内に供給したガスが、装置外部に放出されることを抑制できる。例えば、最初に分析動作を開始するときは、ガス供給部により測定室内にガスを供給し、分析動作が完了した後は、ガス移動機構により測定室内のガスを退避空間に退避させておき、分析動作を再度開始するときは、ガス移動機構により退避空間内に退避させたガスを測定室内に再度移動させれば、分析動作を繰り返し行う場合であっても、一度供給されたガスを有効に用いることができる。そして、ガスの放出を抑制できる。
その結果、測定室内に供給されるガスの消費量を低減できる。
Therefore, it is possible to prevent the gas supplied into the measurement chamber from being released to the outside of the device. For example, when the analysis operation is first started, the gas supply unit supplies gas to the measurement chamber, and after the analysis operation is completed, the gas in the measurement chamber is retracted to the evacuation space by the gas movement mechanism for analysis. When the operation is restarted, if the gas evacuated in the evacuation space by the gas movement mechanism is moved again to the measurement chamber, the gas once supplied can be effectively used even when the analysis operation is repeated. be able to. Then, the release of gas can be suppressed.
As a result, the consumption of gas supplied to the measurement chamber can be reduced.
(2)また、前記測定室の上部には、前記退避空間に連通する第1通気口が形成されていてもよい。 (2) Further, a first vent that communicates with the evacuation space may be formed in the upper part of the measurement chamber.
このような構成によれば、測定室内には、ガス供給部により空気よりも軽いガスが供給される。そして、測定室内のガスは、その比重により、第1通気口を介して退避空間内に流入する。
そのため、測定室内のガスを第1通気口を介して退避空間内に容易にガスを移動させることができる。
According to such a configuration, a gas lighter than air is supplied to the measurement chamber by the gas supply unit. Then, the gas in the measurement chamber flows into the evacuation space through the first vent due to its specific gravity.
Therefore, the gas in the measurement chamber can be easily moved into the evacuation space through the first vent.
(3)また、前記測定室の下部には、前記測定室内のガスを前記退避空間に退避させるときに前記測定室内に空気を導入させるとともに、前記退避空間内に退避させたガスを前記測定室内に再度移動させるときに前記測定室内の空気を排出させる第2通気口が形成されていてもよい。 (3) Further, in the lower part of the measurement chamber, air is introduced into the measurement chamber when the gas in the measurement chamber is retracted into the evacuation space, and the gas retracted into the evacuation space is introduced into the measurement chamber. A second vent may be formed to expel the air in the measurement chamber when it is moved again.
このような構成によれば、退避空間内にガスを退避させるときには、第2通気口を介して測定室内に空気が導入されて、測定室内が空気で満たされる。そして、退避空間内のガスを測定室内に再度移動させるときには、ガスに押し出されるようにして、第2通気口を介して、測定室内の空気が外部に排出される。
そのため、測定室内の空気を容易に外部に排出できる。
According to such a configuration, when the gas is evacuated into the evacuation space, air is introduced into the measurement chamber through the second vent, and the measurement chamber is filled with air. Then, when the gas in the evacuation space is moved to the measurement chamber again, the air in the measurement chamber is discharged to the outside through the second vent so as to be pushed out by the gas.
Therefore, the air in the measurement chamber can be easily discharged to the outside.
(4)また、前記蛍光X線分析装置では、前記ガス供給部は前記退避空間にガスを供給し、前記ガス移動機構により前記退避空間内のガスが前記測定室内に移動されてもよい。
例えば、ガスを測定室内に直接供給すると、測定室内でガスが拡散するため、測定室内がガスで満たされるまでに長時間を要することがある。
(4) Further, in the fluorescent X-ray analyzer, the gas supply unit may supply gas to the evacuation space, and the gas in the evacuation space may be moved to the measurement chamber by the gas movement mechanism.
For example, when the gas is directly supplied to the measurement chamber, the gas diffuses in the measurement chamber, so that it may take a long time for the measurement chamber to be filled with the gas.
上記した構成によれば、ガス供給部によりガスが供給されると、まず、退避空間内がガスで満たされる。そして、ガス移動機構により退避空間内のガスが測定室内に移動される。
そのため、必要となる量のガスを退避空間内に溜めておき、そのガスを測定室内に移動させることで、測定室内をガスで満たすことができる。
その結果、ガスが拡散しにくい状態で、測定室内にガスを導入できる。
よって、測定室内をガスで満たす際に要する時間を短縮できる。
According to the above configuration, when the gas is supplied by the gas supply unit, the evacuation space is first filled with the gas. Then, the gas in the evacuation space is moved into the measurement chamber by the gas movement mechanism.
Therefore, the measurement chamber can be filled with the gas by storing the required amount of gas in the evacuation space and moving the gas into the measurement chamber.
As a result, the gas can be introduced into the measurement chamber in a state where the gas is difficult to diffuse.
Therefore, the time required to fill the measurement chamber with gas can be shortened.
(5)また、前記蛍光X線分析装置では、前記開口部は前記測定室の上部に形成されており、当該開口部を塞ぐように試料が設置されてもよい。 (5) Further, in the fluorescent X-ray analyzer, the opening is formed in the upper part of the measurement chamber, and a sample may be installed so as to close the opening.
このような構成によれば、試料が設置されているときには、試料により開口部が塞がれ、試料を取り出すときには、開口部が開放される。そのため、測定室内に、空気よりも軽いガスが充填されている状態で、試料を取り出すと、測定室内のガスが外部に放出されてしまう。 According to such a configuration, when the sample is installed, the opening is closed by the sample, and when the sample is taken out, the opening is opened. Therefore, if the sample is taken out while the measurement chamber is filled with a gas lighter than air, the gas in the measurement chamber is released to the outside.
そこで、ガス移動機構により測定室内に供給されたガスを退避空間に退避させ、その後に、試料を取り出せば、測定室内のガスを外部に放出させることなく装置内に保持しておくことができる。 Therefore, if the gas supplied to the measurement chamber by the gas moving mechanism is evacuated to the evacuation space and then the sample is taken out, the gas in the measurement chamber can be held in the apparatus without being released to the outside.
このように、上記した構成の場合には、ガス移動機構により測定室内のガスを退避空間に退避させ、退避空間内に退避させたガスを測定室内に再度移動させることが、一層効果的である。 As described above, in the case of the above configuration, it is more effective to evacuate the gas in the measurement chamber to the evacuation space by the gas movement mechanism and move the gas evacuated in the evacuation space to the measurement chamber again. ..
(6)また、前記蛍光X線分析装置は、蓋部材をさらに備えてもよい。前記蓋部材は、試料の周囲を覆うように前記測定室の上方に設けられる。前記退避空間は、前記蓋部材の内部空間を介して前記第1通気口に連通していてもよい。 (6) Further, the fluorescent X-ray analyzer may further include a lid member. The lid member is provided above the measurement chamber so as to cover the periphery of the sample. The evacuation space may communicate with the first vent through the internal space of the lid member.
このような構成によれば、蓋部材の内部空間を利用して、退避空間と測定室との間でガスを移動させることができる。
そのため、蛍光X線分析装置が蓋部材を備える構成である場合にも、退避空間と測定室との間でガスを円滑に移動させることができる。
According to such a configuration, the gas can be moved between the evacuation space and the measurement chamber by utilizing the internal space of the lid member.
Therefore, even when the fluorescent X-ray analyzer is configured to include a lid member, the gas can be smoothly moved between the evacuation space and the measurement chamber.
(7)また、前記蛍光X線分析装置は、ガス供給制御部をさらに備えてもよい。前記ガス供給制御部は、前記ガス供給部からガスを自動的に補充させる。 (7) Further, the fluorescent X-ray analyzer may further include a gas supply control unit. The gas supply control unit automatically replenishes gas from the gas supply unit.
このような構成によれば、分析動作を繰り返すことで装置内で保持しているガスの量が少なくなった場合でも、ガスを補充することにより、必要な量のガスを確保しておくことができる。 According to such a configuration, even if the amount of gas held in the apparatus is reduced by repeating the analysis operation, it is possible to secure the required amount of gas by replenishing the gas. can.
(8)また、前記ガス供給制御部は、前記ガス供給部から一定量のガスを自動的に補充させてもよい。 (8) Further, the gas supply control unit may automatically replenish a certain amount of gas from the gas supply unit.
このような構成によれば、簡易な制御で、ガス供給部からガスを補充させることができる。 According to such a configuration, gas can be replenished from the gas supply unit with simple control.
(9)また、前記蛍光X線分析装置は、酸素センサをさらに備えてもよい。前記酸素センサは、前記測定室内又は前記退避空間内の酸素濃度を検知する。前記ガス供給制御部は、前記酸素センサによる検知結果に応じた量のガスを前記ガス供給部から自動的に補充させてもよい。 (9) Further, the fluorescent X-ray analyzer may further include an oxygen sensor. The oxygen sensor detects the oxygen concentration in the measurement chamber or the evacuation space. The gas supply control unit may automatically replenish the gas supply unit with an amount of gas corresponding to the detection result by the oxygen sensor.
このような構成によれば、装置内において少なくなったガスの量だけ、ガス供給部からガスを補充させることができる。
そのため、適切な量のガスを補充できる。
According to such a configuration, the gas can be replenished from the gas supply unit by the amount of the gas reduced in the apparatus.
Therefore, an appropriate amount of gas can be replenished.
本発明によれば、ガス供給部は、測定室内に空気よりも軽いガスを供給し、ガス移動機構は、ガス供給部により測定室内に供給されたガスを退避空間に退避させ、退避空間内に退避させたガスを測定室内に再度移動させる。そのため、測定室内に供給したガスが、装置外部に放出されることを抑制できる。その結果、測定室内に供給されるガスの消費量を低減できる。 According to the present invention, the gas supply unit supplies a gas lighter than air into the measurement chamber, and the gas movement mechanism retracts the gas supplied into the measurement chamber by the gas supply unit into the evacuation space and enters the evacuation space. Move the evacuated gas back into the measurement room. Therefore, it is possible to prevent the gas supplied into the measurement chamber from being released to the outside of the device. As a result, the consumption of gas supplied to the measurement chamber can be reduced.
1.蛍光X線分析装置の全体構成
図1は、本発明の第1実施形態に係る蛍光X線分析装置1の構成例を示す概略図である。
蛍光X線分析装置1は、筐体2と、蓋部材3と、ガス移動機構4と、ガス供給部5とを備えている。
1. 1. Overall Configuration of Fluorescent X-ray Analyzer FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of the
The
筐体2は、中空状であって、下方に向かうにつれて先細るテーパー状に形成されている。筐体2は、水平板21と、第1傾斜板22と、第2傾斜板23とを備えている。
The
水平板21は、平面視矩形状であって、水平方向に沿っている。水平板21には、開口部2aと、第1通気口2bとが形成されている。開口部2aは、水平板21の中央部を上下方向に貫通している。第1通気口2bは、水平板21の中央部からやや離れた部分を上下方向に貫通している。第1通気口2bの直径は、開口部2aの直径よりも小さい。
The
第1傾斜板22は、水平板21の一端部の下面から下方側に延びており、かつ、水平板21に対して傾斜している。水平方向において、第1傾斜板22の先端部は、水平板21の中央部の下方に位置している。第1傾斜板22には、第1開口2cが形成されている。第1傾斜板22には、第1開口2cを覆うようにして、X線源6が取り付けられている。
The first
第2傾斜板23は、水平板21の他端部の下面から下方側に延びており、かつ、水平板21に対して傾斜している。水平方向において、第2傾斜板23の先端部は、水平板21の中央部の下方に位置している。第2傾斜板23の先端部は、第1傾斜板22の先端部と連続している。第1傾斜板22と第2傾斜板23との合流部分(第1傾斜板22の先端部、及び、第2傾斜板23の先端部)には、第2通気口2dが形成されている。第2通気口2dは、水平板21に形成された開口部2aの下方に位置している。また、第2傾斜板23には、第2開口2eが形成されている。第2傾斜板23には、第2開口2eを覆うようにして、検出器7が取り付けられている。
The second
水平板21、第1傾斜板22及び第2傾斜板23により囲まれる空間が、測定室8である。開口部2a、第1通気口2b、第1開口2c、第2通気口2d及び第2開口2eは、測定室8に連通している。筐体2において、測定室8の上部には、開口部2a及び第1通気口2bが位置しており、測定室8の下部には、第2通気口2dが位置している。
The space surrounded by the
蓋部材3は、筐体2の上方に配置されている。蓋部材3は、下端が開放された中空状のボックス状に形成されている。蓋部材3は、開放部分が筐体2(水平板21)の上面に当接する閉状態(図1の状態)と、開放部分の一部又は全部が筐体2(水平板21)の上面から離間する開状態との間で移動可能である。蓋部材3と筐体2(水平板21)とで区画される空間が試料室9である。試料室9は、蓋部材3が閉状態となることで閉じられ、蓋部材3が開状態となることで開けられる。
ガス移動機構4は、蓋部材3の上方に配置されている。ガス移動機構4は、ガス収容部41と、隔壁42とを備えている。
The
The
ガス収容部41は、上端及び下端が閉塞された筒状に形成されており、上下方向に延びている。換言すれば、ガス収容部41は、中空状のボックス形状に形成されており、上下方向に延びている。ガス収容部41の内部空間が、退避空間10である。ガス収容部41の上板411には、第3通気口41aが形成されている。ガス収容部41の下板412には、接続管11が接続されている。
The
隔壁42は、ガス収容部41内に配置されている。隔壁42は、平板状に形成されており、水平方向に沿っている。隔壁42の外径は、ガス収容部41の内径とほぼ同一である。隔壁42の外周面は、ガス収容部41の内周面に当接している。隔壁42は、上下方向に移動可能に構成されている。詳しくは後述するが、隔壁42は、駆動力が付与されることにより、ガス収容部41の内周面に当接した状態で、上下方向に沿って移動する。
The
接続管11は、上下方向に延びる管状に形成されている。接続管11の上端部は、ガス収容部41の下板412に接続されており、接続管11の下端部は、蓋部材3に接続されている。接続管11の内部空間は、試料室9及び退避空間10のそれぞれに連通している。すなわち、退避空間10は、蓋部材3の内部空間である試料室9を介して第1通気口2bに連通している。
The connecting
ガス供給部5は、例えば、ガスボンベであって、内部にガスが貯留されている。ガス供給部5に貯留されるガスは、空気よりも軽いガスである。具体的には、ガス供給部5に貯留されるガスは、例えば、Heガスである。ガス収容部41の下板412には、配管取付部413が設けられている。ガス供給部5には、配管12が接続されている。配管12は、その一端部がガス供給部5に接続されており、その他端部が配管取付部413に接続されている。
The
蛍光X線分析装置1を用いる場合には、まず、蓋部材3が開状態にされて、試料室9が開けられる。この状態で、ユーザは、分析対象である試料Sを水平板21の中央部に載置する。このとき、開口部2aは、試料Sにより閉塞される。そして、蓋部材3が閉状態にされて、試料室9が閉じられ、試料Sの周囲が蓋部材3によって覆われる。
When the
この状態で、X線源6から試料Sに向けて励起X線が出射される。励起X線が、測定室8を介して開口部2aを通過して試料Sに照射されると、励起X線により励起された試料Sから蛍光X線が生じる。そして、試料Sからの蛍光X線が、開口部2aを通過し、測定室8を介して検出器7で検出される。
In this state, excited X-rays are emitted from the X-ray source 6 toward the sample S. When the excited X-rays pass through the
蛍光X線分析装置1では、検出器7からの検出信号に基づいて、スペクトルの強度分布データが作成される。そして、このスペクトルのデータに基づいて、試料Sの分析が行われる。
In the
このような分析動作において、測定室8及び試料室9には、ガス供給部5から供給されるガスが導入される。そして、測定室8及び試料室9がガスで満たされた状態で、試料Sに対して、X線源6から試料Sに向けて励起X線が出射される。このように、分析動作の際には、測定室8及び試料室9が、X線の吸収の少ないガス(例えば、Heガス)で満たされる。
In such an analysis operation, the gas supplied from the
2.制御部及びその周辺の電気的構成
図2は、制御部53及びその周辺の部材の電気的構成を示したブロック図である。
蛍光X線分析装置1は、電気的構成として、駆動部43、操作部51、バルブ52、及び制御部53などを備えている。
2. Electrical configuration of the control unit and its surroundings FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the
The
駆動部43は、隔壁42(図1参照)に駆動力を付与するように構成されている。隔壁42は、駆動部43から駆動力が付与されることにより、ガス収容部41内を移動する。駆動部43は、ガス移動機構4に含まれる。
操作部51は、例えば、キーボード及びマウスを含む構成である。ユーザは、操作部51を操作して入力作業を行うことができる。
The
The
バルブ52は、配管12(図1参照)に介在されている。バルブ52の開閉が調整されることで、ガス供給部5から配管12を通過して退避空間10に供給されるガスの量が調整される。
The
制御部53は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を含む構成である。制御部53には、駆動部43、操作部51及びバルブ52などが電気的に接続されている。制御部53は、CPUがプログラムを実行することにより、入力受付部531、移動制御部532及びガス供給制御部533などとして機能する。
入力受付部531は、ユーザによる操作部51の操作に基づいて、各種情報の入力を受け付ける。
移動制御部532は、入力受付部531が受け付けた入力に基づいて、駆動部43の駆動動作を制御する。
ガス供給制御部533は、移動制御部532による駆動部43の制御に基づいて、バルブ52の開閉動作を制御する。
The
The
The
The gas
3.制御部の制御動作
図3Aは、蛍光X線分析装置1の隔壁42の移動動作を示した概略図であって、隔壁42が上方側に移動した状態を示している。図3Bは、蛍光X線分析装置1の隔壁42の移動動作を示した概略図であって、隔壁42が下方側に移動した状態を示している。図3Aでは、分析動作開始前における蛍光X線分析装置1の状態を示している。
3. 3. Control operation of the control unit FIG. 3A is a schematic view showing the movement operation of the
蛍光X線分析装置1では、電源スイッチがオンされた際など、分析動作が開始される前に、まず、隔壁42がガス収容部41内において上方側に配置される。具体的には、移動制御部532により、駆動部43の駆動動作が制御されて、隔壁42に駆動力が付与される。そして、隔壁42は、ガス収容部41内において上方側に移動される。このとき、図3Aに示すように、隔壁42は、ガス収容部41内において、上板411の近傍に配置される。このときの隔壁42の位置(図3Aで示す隔壁42の位置)が、退避位置である。
In the
そして、ガス供給制御部533は、バルブ52を開くように動作させる。これにより、ガス供給部5から配管12を介して退避空間10にガスが供給される。上記したように、ガス供給部5から供給されるガスは、空気よりも軽い。そのため、ガスは、退避空間10において、上方側から溜まっていく。このとき、ガス供給制御部533は、例えば、一定時間だけバルブ52を開くことにより、退避空間10内に一定量のガスを供給する。
Then, the gas
このようにして、退避空間10内がガス供給部5から供給されるガスで満たされる。退避空間10内において、ガスは、隔壁42の下方側に位置している。また、ガスは、その比重により退避空間10内にとどまり(退避空間10内から下方に移動せず)、接続管11内、試料室9及び測定室8には、空気が満たされる。そして、この状態から、分析動作が開始される。
In this way, the
図4は、制御部53の制御動作の一例を示したフローチャートである。
蛍光X線分析装置1で試料Sの分析動作を開始する際には、ユーザは、操作部51を操作して、分析動作の開始を入力する。ユーザにより分析動作の開始が入力されると(ステップS101でYES)、入力受付部531は、その入力を受け付ける。移動制御部532は、入力受付部531が入力を受け付けたことに応じて、駆動部43の駆動動作を制御して、隔壁42に駆動力を付与する。そして、隔壁42は、図3Bに示すように、ガス収容部41内における下方側の位置である供給位置に移動される(ステップS102)。隔壁42は、供給位置に位置する状態では、下板412の近傍に配置される。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the control operation of the
When the
これにより、隔壁42により退避空間10内のガスが接続管11を介して下方側に押し出される。具体的には、退避空間10内に収容されていたガスは、隔壁42に押し出されるようにして、下方側に移動され、接続管11を介して試料室9内に流入する。試料室9内に流入したガスは、その比重により、試料室9内において上方側から溜まっていく。このとき、試料室9内にガスが流入すると、そのガスに押し出されるようにして、試料室9内の空気が第1通気口2bを介して測定室8内に流入する。このようにして、試料室9内がガスで満たされる。
As a result, the
試料室9内にさらにガスが流入すると、第1通気口2bを介して、ガスが測定室8内に流入する。測定室8内に流入したガスは、その比重により、測定室8内において上方側から溜まっていく。このとき、測定室8内にガスが流入すると、そのガスに押し出されるようにして、測定室8内の空気が第2通気口2dを介して測定室8外に排出される。
When the gas further flows into the sample chamber 9, the gas flows into the
このように、隔壁42が図3Bに示す供給位置に移動することにより、退避空間10内に収容されていたガスが、測定室8、試料室9及び接続管11内に移動する。そして、この状態(測定室8内がガスで満たされる状態)で、上記したように試料Sの分析動作が開始される。
By moving the
そして、試料Sの分析が完了すると(ステップS103)、移動制御部532は、駆動部43の駆動を制御して、隔壁42に駆動力を付与する。そして、隔壁42は、図3Aに示すように、退避位置に移動される(ステップS104)。このように、ステップS104では、ステップS102のときと逆方向の駆動力が隔壁42に付与される。そして、ステップS104では、隔壁42は、ステップS102のときと逆方向である上方側に向かって移動する。なお、ユーザにより操作部51が操作されて分析動作の完了が入力されたことに基づいて、分析が完了してもよい。
Then, when the analysis of the sample S is completed (step S103), the
これにより、測定室8、試料室9及び接続管11内に収容されていたガスが、その比重により、退避空間10内に移動する(退避する)。また、第2通気口2dを介して測定室8内に空気が導入される。そして、測定室8、試料室9及び接続管11内が空気で満たされる。
As a result, the gas contained in the
また、ガス供給制御部533は、バルブ52を開くように動作させて、ガス供給部5から退避空間10内に一定量のガスを補充させる。このとき、ガス供給制御部533は、例えば、一定時間だけバルブ52を開くことにより、ガス供給部5から退避空間10内に一定量のガスを補充させる。このように、ガスが退避空間10に退避した際には、ガス供給制御部533の制御により、自動的に退避空間10内にガスが補充される。
これにより、ガスが第2通気口2dからわずかに排出されている場合であっても、退避空間10内に常に一定量のガスを収容しておくことができる。
Further, the gas
As a result, even when a small amount of gas is discharged from the
この状態から、異なる試料について再度分析を行う場合などには、蓋部材3が開状態にされて、試料Sが取り出される。このとき、ガスは、退避空間10内に移動(退避)しており、測定室8、試料室9及び接続管11内は空気で満たされているため、ガスは、外部に放出されずに、蛍光X線分析装置1内で保持される。
When a different sample is analyzed again from this state, the
そして、ユーザは、次の試料を水平板21に設置し、蓋部材3を閉状態にして試料室9を閉じる。ユーザにより操作部51が操作されて分析動作の開始が入力されると、制御部53により、上記したステップS101からS105までの制御が再度行われる。
このとき、ガスは、退避空間10内から測定室8内へ再移動し、その後、退避空間10内に再度退避する。
Then, the user installs the next sample on the
At this time, the gas relocates from the
4.作用効果
(1)本実施形態によれば、図1に示すように、蛍光X線分析装置1は、筐体2と、ガス移動機構4と、ガス供給部5と、X線源6と、検出器7とを備えている。ガス移動機構4は、その内部空間が退避空間10として区画されるガス収容部41と、ガス収容部41内に配置される隔壁42とを備えている。
4. Action effect (1) According to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
ガス供給部5からのガスは、筐体2の内部空間である測定室8内に供給される。測定室8内がガスで満たされ、かつ、隔壁42が供給位置に配置される状態から、移動制御部532の制御により隔壁42が退避位置(ガス収容部41内の上方側)に移動すると、測定室8内に収容されていたガスが、その比重により、退避空間10内に移動する(退避する)。また、測定室8内は空気で満たされる(置換される)。そして、この状態で、試料Sの取り出しなどの作業が行われる。
The gas from the
分析動作を再度行う場合には、移動制御部532の制御により隔壁42が供給位置(ガス収容部41内の下方側)に移動する。そして、隔壁42により退避空間10内のガスが接続管11を介して下方側に押し出されて、測定室8内に流入する(再度移動する)。このようにして、測定室8内がガスで満たされる。
When the analysis operation is performed again, the
そのため、分析動作を繰り返し行う場合であっても、一度測定室8内に供給されたガスを有効に用いることができる。そして、ガスが、装置外部に放出されることを抑制できる。
その結果、測定室8内に供給されるガスの消費量を低減できる。
Therefore, even when the analysis operation is repeated, the gas once supplied into the
As a result, the consumption of gas supplied into the measuring
(2)また、本実施形態によれば、図1に示すように、蛍光X線分析装置1において、測定室8の上部には、退避空間10に連通する第1通気口2bが形成されている。また、測定室8内には、ガス供給部5から空気よりも軽いガスが供給される。
(2) Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the
そのため、隔壁42が退避位置に移動すると、測定室8内のガスは、その比重により、第1通気口2bを介して退避空間10内に流入する。
その結果、測定室8内のガスを第1通気口2bを介して退避空間10内に容易にガスを移動させることができる。
Therefore, when the
As a result, the gas in the
(3)また、本実施形態によれば、図1に示すように、蛍光X線分析装置1において、測定室8の下部には、第2通気口2dが形成されている。測定室8内のガスを退避空間10内に退避させるときには、第2通気口2dを介して測定室8内に空気が導入されて、測定室8内が空気で満たされる。そして、退避空間10内のガスを測定室8内に再度移動させるときには、ガスに押し出されるようにして、第2通気口2dを介して、測定室8内の空気が外部に排出される。
(3) Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the
そのため、測定室8内の空気を容易に外部に排出できる。
Therefore, the air in the
(4)また、本実施形態によれば、図3Aに示すように、蛍光X線分析装置1では、分析動作が開始される前に、まず、隔壁42が退避位置(ガス収容部41内の上方側)に配置される。そして、この状態で、ガス供給制御部533の制御によりバルブ52が開かれて退避空間10内にガスが供給される。次いで、移動制御部532の制御により隔壁42が供給位置(ガス収容部41内の下方側)に移動する。そして、隔壁42により退避空間10内のガスが接続管11を介して下方側に押し出されて、測定室8内に流入し、測定室8内がガスで満たされる。
(4) Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 3A, in the
そのため、必要となる量のガスを退避空間10内に溜めておき、そのガスを測定室8内に移動させることで、測定室8内をガスで満たすことができる。
その結果、ガスが拡散しにくい状態で、測定室8内にガスを導入できる。
よって、測定室8内をガスで満たす際に要する時間を短縮できる。
Therefore, by storing a required amount of gas in the
As a result, the gas can be introduced into the measuring
Therefore, the time required to fill the inside of the
(5)また、本実施形態によれば、図1に示すように、蛍光X線分析装置1では、測定室8の上部に開口部2aが形成されている。また、試料Sは、開口部2aを塞ぐように水平板21に設置される。
(5) Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the
そのため、測定室8内に空気よりも軽いガスが充填されている状態で、試料Sを取り出すために蓋部材3を開状態にすると、測定室8内のガスが外部に放出されてしまう。
Therefore, if the
そこで、隔壁42を退避位置に移動させて測定室8内に供給されたガスを退避空間10に退避させ、その後に、試料Sを取り出すことで、測定室8内のガスを外部に放出させることなく装置内に保持しておくことができる。
Therefore, the
このように、本実施形態の構成の場合には、ガス移動機構4(隔壁42)により測定室8内のガスを退避空間10に退避させ、退避空間10内に退避させたガスを測定室8内に再度移動させることが、一層効果的である。
As described above, in the case of the configuration of the present embodiment, the gas in the measuring
(6)また、本実施形態によれば、図1に示すように、蛍光X線分析装置1は、蓋部材3を備えている。退避空間10は、蓋部材3の内部空間である試料室9を介して第1通気口2bに連通している。
(6) Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
そのため、蓋部材3の内部空間である試料室9を利用して、退避空間10と測定室8との間でガスを移動させることができる。
このように、蛍光X線分析装置1が蓋部材3を備える構成である場合にも、退避空間10と測定室8との間でガスを円滑に移動させることができる。
Therefore, the sample chamber 9, which is the internal space of the
As described above, even when the
(7)また、本実施形態によれば、図2に示すように、蛍光X線分析装置1は、制御部53を備えている。制御部53には、ガス供給制御部533が含まれる。ガスが退避空間10に退避した際には、ガス供給制御部533の制御により、自動的に退避空間10内にガスが補充される。
(7) Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
そのため、蛍光X線分析装置1において、分析動作を繰り返すことで装置内で保持しているガスの量が少なくなった場合でも、ガスを補充することにより、必要な量のガスを確保しておくことができる。
Therefore, even if the amount of gas held in the
(8)また、本実施形態によれば、ガスが退避空間10に退避した際には、ガス供給制御部533は、ガス供給部5から退避空間10内に一定量のガスを補充させる。
(8) Further, according to the present embodiment, when the gas is evacuated to the
そのため、簡易な制御で、ガス供給部5からガスを補充させることができる。
Therefore, the gas can be replenished from the
5.第2実施形態
以下では、本発明の他の実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、上記と同様の符号を用いることにより説明を省略する。
上記した第1実施形態では、ガス供給制御部533の制御により、ガス供給部5から一定量のガスが供給される。
対して、第2実施形態では、ガス供給制御部533は、センサの検知結果に基づいて、ガス供給部5からガスを供給させる。
5. Second Embodiment Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. The same configuration as in the first embodiment will be omitted by using the same reference numerals as described above.
In the first embodiment described above, a certain amount of gas is supplied from the
On the other hand, in the second embodiment, the gas
具体的には、第2実施形態では、図1において破線で示すように、退避空間10内には、酸素センサ13が設けられている。酸素センサ13は、退避空間10内の下方側に位置している。酸素センサ13は、退避空間10内の酸素濃度を検知する。具体的には、酸素センサ13は、退避空間10内の下方側における酸素濃度を検知する。
Specifically, in the second embodiment, as shown by the broken line in FIG. 1, the
そして、分析動作が開始される前には、まず、隔壁42が退避位置(ガス収容部41内の上方側)に配置される。そして、この状態で、ガス供給制御部533の制御によりバルブ52が開かれて退避空間10内にガスが供給される。このとき、ガス供給制御部533は、酸素センサ13の検知結果に基づいて、バルブ52の開閉動作を制御する。
Then, before the analysis operation is started, the
具体的には、ガス供給制御部533は、酸素センサ13が検知する酸素濃度が一定の値(閾値)未満となるまでバルブ52を開いておき、酸素センサ13が検知する酸素濃度が一定の値(閾値)未満となると、バルブ52を閉じる。これにより、退避空間10内にガスが満たされる。
Specifically, the gas
また、測定室8内のガスが退避空間10に移動(退避)した際には、ガス供給制御部533は、酸素センサ13の検知結果に応じた量のガスをガス供給部5から退避空間10内に補充させる。
Further, when the gas in the
具体的には、ガス供給制御部533は、酸素センサ13が検知する酸素濃度が一定の値(閾値)未満となるまでバルブ52を開いておき、酸素センサ13が検知する酸素濃度が一定の値(閾値)未満となると、バルブ52を閉じる。これにより、退避空間10内に適切な量のガスが補充される。そして、退避空間10内のガスが適切な量に保たれる。
Specifically, the gas
なお、酸素センサ13は、測定室8内における下方側に設けられてもよい。この場合、隔壁42が供給位置(ガス収容部41内の下方側)に位置し、測定室8にガスが収容されれている状態で、ガスが補充される。具体的には、ガス供給制御部533の制御により、酸素センサ13の検知結果に応じた量のガスが退避空間10、接続管11及び試料室9を介して測定室8内に補充される。そして、測定室8内のガスが適切な量に保たれる。
The
このように、第2実施形態によれば、蛍光X線分析装置1において、ガス供給制御部533は、酸素センサ13の検知結果に応じた量のガスをガス供給部5から自動的に補充させる。
そのため、蛍光X線分析装置1内において少なくなったガスの量だけ、ガス供給部5からガスを補充させることができる。
その結果、蛍光X線分析装置1において、適切な量のガスを補充できる。
As described above, according to the second embodiment, in the
Therefore, the
As a result, the
6.第3実施形態
図5は、本発明の第3実施形態に係る蛍光X線分析装置1の構成例を示す概略図である。
上記した第1実施形態では、測定室8の上部に開口部2aが形成されており、試料Sは、開口部2aを塞ぐように、水平板21に載置される。
対して、第3実施形態では、測定室8の下部に開口部2aが形成され、試料Sは、その開口部2aを介して測定室8内に配置される。
6. Third Embodiment FIG. 5 is a schematic view showing a configuration example of the
In the first embodiment described above, the
On the other hand, in the third embodiment, the
具体的には、第3実施形態では、蛍光X線分析装置1において、蓋部材3は、設けられていない。筐体2は、上方に向かって先細るテーパー状に形成されており、その上端部に接続管11が接続されている。水平板21の中央部には、開口部2aが形成されている。また、水平板21の端部から上方に向かって延びる垂直板24が設けられており、第1傾斜板22及び第1傾斜板22は、垂直板24から上方側に延びている。筐体2の内部空間は、測定室8である。筐体2では、測定室8の下部に開口部2aが位置している。
Specifically, in the third embodiment, the
筐体2は、載置板25を備えている。載置板25は、水平板21の下面の中央部に着脱可能に設けられている。載置板25は、試料Sを載置するためのものである。ユーザは、載置板25に試料Sを載置した状態で、その載置板25を水平板21の下面に取り付けることで、試料Sを開口部2aを介して測定室8内に配置させる。
The
蛍光X線分析装置1において、退避空間10内に収容されたガスは、隔壁42が供給位置(ガス収容部41内の下方側)に移動することで、接続管11を介して測定室8内に移動する。また、この状態から、隔壁42が退避位置(ガス収容部41内の下方側)に移動することで、測定室8内のガスが、その比重により接続管11を介して退避空間10内に移動(退避)する。そして、測定室8内は、空気で満たされる(置換される)。
また、ユーザは、測定室8内が空気で満たされた状態で、試料Sの取り出し作業を行う。
In the
Further, the user performs the work of taking out the sample S while the inside of the
このように、第3実施形態によれば、蛍光X線分析装置1において、蓋部材3は、設けられていない。また、蛍光X線分析装置1では、測定室8の下部に開口部2aが形成され、試料Sは、その開口部2aを介して測定室8内に配置される。
そのため、試料Sの設置及び取り出しの作業を容易に行うことができる。また、蛍光X線分析装置1内におけるガスの移動経路を簡易に構成することができる。
As described above, according to the third embodiment, the
Therefore, the work of installing and taking out the sample S can be easily performed. In addition, the movement path of the gas in the
7.変形例
以上の実施形態では、ガス移動機構4は、ガス収容部41及び隔壁42を備えており、隔壁42が移動することでガスの排出及び導入を行うとして説明した。しかし、ガス移動機構4は、例えば、風船のような伸縮可能な容器により構成されてもよい。
7. Deformation Example In the above embodiment, it has been described that the
また、以上の実施形態では、配管12は、ガス収容部41(退避空間10)に接続されるとして説明した。しかし、配管12が、測定室8又は試料室9に接続され、ガス供給部5内のガスが、測定室8又は試料室9に供給される構成であってもよい。
Further, in the above embodiment, it has been described that the
また、以上の実施形態では、蓋部材3は、下端が開放された中空状のボックス状に形成されるとして説明した。しかし、蓋部材3は、下端が開放された中空状の円錐状に形成され、上方に向かって先細る形状であってもよい。このようにすれば、蓋部材3内(試料室9内)のガスを円滑に接続管11を介して退避空間10内に移動させることができる。
Further, in the above embodiment, the
また、第1実施形態及び第2実施形態では、筐体2の上方に蓋部材3が設けられるとして説明した。しかし、第1実施形態及び第2実施形態において、蓋部材3がない構成としてもよい。
Further, in the first embodiment and the second embodiment, it has been described that the
1 蛍光X線分析装置
2 筐体
2a 開口部
2b 第1通気口
2d 第2通気口
3 蓋部材
4 ガス移動機構
5 ガス供給部
6 X線源
7 検出器
8 測定室
9 試料室
10 退避空間
13 酸素センサ
41 ガス収容部
42 隔壁
53 制御部
533 ガス供給制御部
1
Claims (10)
前記測定室内を介して試料に励起X線を照射するX線源と、
励起X線が照射された試料から生じる蛍光X線を前記測定室内を介して検出する検出器と、
前記測定室内に空気よりも軽いガスを供給するためのガス供給部と、
前記測定室内のガスを退避させるための退避空間と、
前記測定室と前記退避空間とを接続する単一の接続管を有し、前記退避空間内に前記接続管を介して退避させたガスを、前記測定室内に前記接続管を介して再度移動させるガス移動機構とを備えることを特徴とする蛍光X線分析装置。 A measuring chamber with an opening that is closed by the placement of the sample,
An X-ray source that irradiates the sample with excited X-rays through the measurement chamber,
A detector that detects fluorescent X-rays generated from a sample irradiated with excited X-rays through the measurement chamber, and
A gas supply unit for supplying a gas lighter than air into the measurement chamber,
An evacuation space for evacuation of gas in the measurement chamber and
Has a single connection tube which connects the retraction space and the measuring chamber, the is retracted via the connecting pipe to the evacuation space gas moves again through the connecting pipe to the measuring chamber A fluorescent X-ray analyzer characterized by including a gas transfer mechanism.
前記退避空間は、前記蓋部材の内部空間を介して前記第1通気口に連通していることを特徴とする請求項5に記載の蛍光X線分析装置。 A lid member provided above the measurement chamber so as to cover the periphery of the sample is further provided.
The fluorescent X-ray analyzer according to claim 5, wherein the evacuation space communicates with the first vent through the internal space of the lid member.
前記ガス供給制御部は、前記酸素センサによる検知結果に応じた量のガスを前記ガス供給部から自動的に補充させることを特徴とする請求項7に記載の蛍光X線分析装置。 An oxygen sensor for detecting the oxygen concentration in the measurement room or the evacuation space is further provided.
The fluorescent X-ray analyzer according to claim 7, wherein the gas supply control unit automatically replenishes the gas supply unit with an amount of gas corresponding to a detection result by the oxygen sensor.
前記測定室内を介して試料に励起X線を照射するX線源と、An X-ray source that irradiates the sample with excited X-rays through the measurement chamber,
励起X線が照射された試料から生じる蛍光X線を前記測定室内を介して検出する検出器と、A detector that detects fluorescent X-rays generated from a sample irradiated with excited X-rays through the measurement chamber, and
前記測定室内に空気よりも軽いガスを供給するためのガス供給部と、A gas supply unit for supplying a gas lighter than air into the measurement chamber,
前記測定室内のガスを退避させるための退避空間を有し、前記退避空間内に退避させたガスを前記測定室内に再度移動させるガス移動機構とを備え、It has an evacuation space for evacuating the gas in the measurement chamber, and is provided with a gas movement mechanism for relocating the gas evacuated in the evacuation space to the measurement chamber.
前記測定室の下部には、前記測定室内のガスを前記退避空間に退避させるときに前記測定室内に空気を導入させるとともに、前記退避空間内に退避させたガスを前記測定室内に再度移動させるときに前記測定室内の空気を排出させる第2通気口が形成されていることを特徴とする蛍光X線分析装置。At the lower part of the measurement chamber, when the gas in the measurement chamber is retracted into the evacuation space, air is introduced into the measurement chamber, and the gas retracted in the evacuation space is moved to the measurement chamber again. A fluorescent X-ray analyzer characterized in that a second vent for discharging air in the measurement chamber is formed in the measurement chamber.
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