JPH084607Y2 - 蛍光ｘ線分析における試料の自動調芯機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、分析する試料を回転
させる蛍光Ｘ線分析における試料の自動調芯機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】蛍光Ｘ線分析装置は、試料に一次Ｘ線
（放射線）を照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線を検出
して、試料の元素や組成を分析する装置である。この種
の蛍光Ｘ線分析装置には、試料を収納する試料ホルダを
分析位置において回転させるものがある。この一例を図
４および図５に示す。

【０００３】図４において、Ｘ線管（放射線源）５０は
照射室５１に臨んでおり、下方の試料ホルダ５３に装着
された試料５２に一次Ｘ線（放射線）Ｂ１を照射する。
照射された一次Ｘ線Ｂ１は、分光結晶５４Ａ，５４Ｂを
介してＸ線検出器５５Ａ，５５Ｂに入射する。Ｘ線検出
器５５Ａ，５５Ｂは、上記一次Ｘ線Ｂ１を受けた試料５
２からの蛍光Ｘ線Ｂ２を検出する。なお、分光結晶５４
Ａ，５４ＢおよびＸ線検出器５５Ａ，５５Ｂは、多数設
けられているうちの２つを図示しており、これらの各分
光結晶５４Ａ，５４Ｂは、互いに波長の異なる蛍光Ｘ線
Ｂ２を回折する。

【０００４】上記照射室５１の下方には、真空シャッタ
５６を介して試料室５７が隣接している。この試料室５
７の一部を構成する分析装置のベース５８には、第１ベ
アリング５９を介して、試料当て６０が回転自在に保持
されている。試料当て６０は、試料ホルダ５３の上面の
周縁が当接することで、試料５２の上面のレベルを一定
に保つとともに、図５の従動ギヤ６１などからなる回転
駆動機構により回転される。

【０００５】上記分析装置のベース５８には、下方に突
出する筒体６２が固定されている。この筒体６２の下端
部には、下方から上昇する試料カップ６３の上端面が当
接する。この筒体６２と試料カップ６３との間には、真
空シール７１が設けられており、筒体６２および試料カ
ップ６３で形成される空間を真空状態に保持できるよう
にしている。

【０００６】一方、上記試料カップ６３には、径方向に
固定され、かつ、軸線方向に上下動するスライダ６４が
収納されている。このスライダ６４は、圧縮コイルスプ
リング６５により上方に持ち上げられている。上記スラ
イダ６４には、第２ベアリング６６を介して、回転テー
ブル６７が回転自在に支持されている。つまり、回転テ
ーブル６７は、試料カップ６３の上部に設けられ、試料
カップ本体６３ａに対して、第２ベアリング６６を介し
て、回転自在に支持されている。この回転テーブル６７
は、試料ホルダ５３の底面を支持する。したがって、試
料ホルダ５３は、上記圧縮コイルスプリング６５の押し
上げ力により上記試料当て６０に当接する一方で、第２
ベアリング６６により上記試料カップ６３に対し、回転
自在になっている。

【０００７】つぎに、分析方法について簡単に説明す
る。Ｘ線管５０から照射された一次Ｘ線Ｂ１は、試料５
２の原子を励起して蛍光Ｘ線Ｂ２を発生させる。蛍光Ｘ
線Ｂ２は分光結晶５４Ａ，５４Ｂで単色化されてＸ線検
出器５５Ａ，５５Ｂで検出される。ここで、試料５２に
は、試料５２の位置によって組成が異なる場合があり、
つまり偏析があり、そのため、試料５２を回転させて、
各Ｘ線検出器５５Ａ，５５Ｂに入射する試料５２の領域
（以下、「見込範囲」という）（図６の斜線部）が同一
になるようにしている。つまり、従動ギヤ６１と共に試
料当て６０を回転させて、試料ホルダ５３を第１ベアリ
ング５９の軸心Ｃ１を中心に回転させ、これにより、試
料５２を回転させて、偏析による測定誤差を防止してい
る。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記回転テー
ブル６７は、第２ベアリング６６およびスライダ６４な
どを介して、試料カップ本体６３ａにも回転自在に支持
されている。そのため、試料カップ６３の軸心Ｃ２を中
心に回転しようとする。ここで、上記試料カップ６３
は、筒体６２に対して分析の都度、多少位置ずれするの
で、その軸心Ｃ２が第１ベアリングの軸心Ｃ１に対して
位置ずれするのは避けられない。この軸心Ｃ１，Ｃ２の
ずれにより、試料ホルダ５３が歳差運動を呈し、そのた
め、図６の実線と二点鎖線で示すように、試料５２の中
心Ｏ１と回転中心Ｏ２とが位置ずれする。したがって、
Ｘ線検出器５５Ａ，５５Ｂの検出範囲Ａ１と試料５２と
のラップ部分の面積が、つまり、試料５２の見込範囲Ａ
（斜線部）の面積が、各分光結晶５４Ａ，５４Ｂにより
異なるから、Ｘ線強度にばらつきが生じ、その結果、分
析精度の低下を招く。

【０００９】この考案は上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、その目的は、蛍光Ｘ線分析において、試料を
回転させることにより見込範囲の面積が異なるために生
じる分析精度の低下を抑制しうる試料の自動調芯機構を
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案は、回転テーブルに支持された試料ホルダ
の上面の周縁が当接する試料当てを、第１ベアリングを
介して、分析装置のベースに回転自在に保持する一方
で、上記回転テーブルと試料カップ本体との間に設けた
コイルスプリングで第２ベアリングを径方向に支持し、
この第２ベアリングを介して回転テーブルを支持してい
る。

【００１１】

【作用】この考案によれば、第２ベアリングを支持して
いるコイルスプリングは径方向に揺動自在であるから、
試料ホルダは試料当てを介して第１ベアリングによって
のみ径方向に支持される。したがって、試料ホルダに歳
差運動が生じない。

【００１２】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面にしたがって
説明する。図１および図２は、この考案の第１実施例を
示す。この第１実施例において、試料カップ６３以外の
部分は、図４および図５の従来例と同様であり、同一部
分または相当部分には同一符号を付して、その詳しい説
明を省略し、異なる部分について主に説明する。

【００１３】図１において、試料カップ６３の上部に
は、案内用の内筒１が固定されている。この内筒１の外
周には、環状のホルダ位置規制部材２が、摺動自在に装
着されている。このホルダ位置規制部材２と内筒１との
間には、テーパ状の圧縮コイルスプリング３が設けられ
ている。つまり、ホルダ位置規制部材２は、常時は圧縮
コイルスプリング３によって回転テーブル６７よりも上
方へ突出するように押し上げられているとともに、その
内周面２ａが試料ホルダ５３の下部の外周面に近接して
いることで、試料カップ６３に対する試料ホルダ５３の
位置を規制している。

【００１４】上記案内用の内筒１の内側には、キップ状
のテーブル脚部４が設けられている。このテーブル脚部
４は、図示しないビスで回転テーブル６７と一体にされ
ており、この図に示すように、下方に若干押し下げられ
た状態（分析位置）では、内筒１に接しておらず揺動自
在で、一方、図２に示すような上昇した状態（試料受取
位置）では、内筒１に摺動自在である。

【００１５】図１のテーブル脚部４の内側には、第２ベ
アリング５を介して、ばね受け６が回転自在に装着され
ている。このばね受け６と試料カップ６３との間には、
圧縮コイルスプリング７が設けられている。つまり、こ
の圧縮コイルスプリング７は、上記回転テーブル６７と
試料カップ本体６３ａとの間に設けられ、ばね受け６、
第２ベアリング５、テーブル脚部４および回転テーブル
６７を介して、試料ホルダ５３を上方へ押すことによ
り、試料ホルダ５３の上面の周縁を試料当て６０に当接
させる。上記第２ベアリング５は、圧縮コイルスプリン
グ７の押圧力が働いても、回転テーブル６７の回転を許
容するもので、この実施例の場合、ボールベアリングで
構成されている。

【００１６】ここで、分析位置においては、キャップ状
のテーブル脚部４が内筒１に接していないので、圧縮コ
イルスプリング７は、第２ベアリング５を径方向に支持
し、この第２ベアリング５を介して回転テーブル６７を
支持する。

【００１７】図２は試料ホルダ５３の供給装置を示す。
この図において、タレット８には、試料ホルダ５３が嵌
まり込むホルダ孔９が複数設けられている。供給装置１
０のベース１１には、ホルダ孔９が真上になる位置に、
試料ステーション１２を構成する貫通孔１３が形成され
ている。試料カップ６３は、試料カップ本体６３ａが試
料ステーション１２において位置決めされて、回転テー
ブル６７の上面が供給装置１０のベース１１の上面とほ
ぼ同一レベルになる。なお、試料カップ６３は、図示し
ない移送装置により、昇降および走行方向に移送され
て、試料ステーション１２と分析装置との間を往復す
る。また、タレット８は、図示しない回転駆動装置によ
り回転する。

【００１８】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。まず、試料カップ６３は、下方から試料ステーショ
ン１２に向かって上昇し、回転テーブル６７の上面が供
給装置１０のベース１１の上面とほぼ同一レベルにな
る。この際、テーブル脚部４が圧縮コイルスプリング７
により上方へ押し上げられて、内筒１に嵌合しているの
で、回転テーブル６７は径方向に位置決めされている。
ついで、タレット８が回転して、試料ホルダ５３がベー
ス１１上をスライドして回転テーブル６７の上に乗り移
る。この乗移後、試料カップ６３が下降することによ
り、回転テーブル６７と共に試料ホルダ５３が貫通孔１
３を通過し、さらに、試料カップ６３が図１の分析装置
の下方まで移送される。

【００１９】この移送後、試料カップ６３は上昇して、
試料カップ本体６３ａの上端が筒体６２の下端に当接し
て、試料５２を分析位置まで搬送する。この分析位置で
は、試料ホルダ５３の上面の周縁が試料当て６０に当接
して、試料５２の上面レベルが所定レベルに位置決めさ
れる。上記試料ホルダ５３が試料当て６０に当接するこ
とで、この図に示すように、回転テーブル６７およびテ
ーブル脚部４が若干下方に押し下げられ、テーブル脚部
４と内筒１との嵌合が解かれる。

【００２０】この後、筒体６２および試料カップ本体６
３ａに囲まれた試料室５７の排気が行われ、この排気
後、真空シャッタ５６（図４）が開放される。この開放
後、一点鎖線で示す駆動ギヤ６１Ａおよび従動ギヤ６１
からなる回転駆動機構７０により、試料当て６０と共に
試料５２を回転させながら、Ｘ線管５０から一次Ｘ線Ｂ
１を照射して、蛍光Ｘ線分析を行う。

【００２１】ここで、この試料の自動調芯機構は、圧縮
コイルスプリング７で、第２ベアリング５を径方向に揺
動自在に支持しているから、試料ホルダ５３が試料当て
６０を介して、第１ベアリング５９によってのみ径方向
に支持されている。そのため、試料ホルダ５３および試
料５２に歳差運動が生じないので、試料５２が第１ベア
リング５９の軸心Ｃ１を中心に回転する。したがって、
各Ｘ線検出器５５Ａ，５５Ｂによって検出される図６の
見込範囲Ａの面積が一定となるから、Ｘ線強度にばらつ
きが生じず、その結果、分析精度が向上する。

【００２２】なお、上記第１実施例では、図１の第２ベ
アリング５としてボールベアリングを用いたが、第２ベ
アリング５は回転テーブル６７を回転自在に支持するも
のであればよい。たとえば、第２ベアリング５は、図３
の第２実施例に示すように、ばね受け６とテーブル脚部
４との間に設けた鋼球で構成してもよい。

【００２３】

【考案の効果】以上説明したように、この考案は、回転
テーブルに支持された試料ホルダの上面の周縁が当接す
る試料当てを、第１ベアリングを介して、分析装置のベ
ースに回転自在に保持する一方で、上記回転テーブルと
試料カップ本体との間に設けたコイルスプリングで、第
２ベアリングを径方向に支持し、この第２ベアリングを
介して、回転テーブルを支持しているから、従来と異な
り、試料ホルダに歳差運動が生じないので、試料を回転
させることによる見込範囲の面積の変化が減少する。し
たがって、Ｘ線強度にばらつきが生じにくいので、分析
精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例を示し、蛍光Ｘ線分析に
おける試料の自動調芯機構の断面図である。

【図２】試料の供給装置を示す断面図である。

【図３】この考案の第２実施例を示し、蛍光Ｘ線分析に
おける試料の自動調芯機構の断面図である。

【図４】従来例を示す蛍光Ｘ線分析装置の断面図であ
る。

【図５】同試料カップなどの断面図である。

【図６】見込範囲を示す平面図である。

【符号の説明】

５…第２ベアリング、７…（圧縮）コイルスプリング、
５０…Ｘ線管（放射線源）、５２…試料、５３…試料ホ
ルダ、５５Ａ，５５Ｂ…Ｘ線検出器、５８…ベース、５
９…第１ベアリング、６０…試料当て、６２…筒体、６
３…試料カップ、６３ａ…試料カップ本体、６７…回転
テーブル、７０…回転駆動機構、Ｂ１…一次Ｘ線（放射
線）、Ｂ２…蛍光Ｘ線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料に放射線を照射する放射線源と、こ
   の放射線源を受けた上記試料からの蛍光Ｘ線を検出する
   Ｘ線検出器とを備えた蛍光Ｘ線分析における試料の自動
   調芯機構であって、 上記試料が装着される試料ホルダと、 この試料ホルダの上面の周縁が当接するとともに、第１
   ベアリングを介して上記分析装置のベースに回転自在に
   保持された試料当てと、 この試料当てを上記ベースに対して回転させる回転駆動
   機構と、 上記分析装置のベースから下方へ突出する筒体と、 下方から上昇して上記筒体の下端部に当接する試料カッ
   プと、 この試料カップの上部に設けられ、試料カップ本体に対
   して第２ベアリングを介して回転自在に支持されている
   とともに上記試料ホルダの底面を支持する回転テーブル
   と、 この回転テーブルと上記試料カップ本体との間に設けら
   れ、上記回転テーブルを介して、上記試料ホルダを上方
   へ押すことにより、この試料ホルダの上面の周縁を上記
   試料当てに当接させるコイルスプリングとを備え、 このコイルスプリングで上記第２ベアリングを径方向に
   支持し、この第２ベアリングを介して上記回転テーブル
   を支持してなる蛍光Ｘ線分析における試料の自動調芯機
   構。