JPWO2016039091A1 - Ｘ線発生装置及びｘ線分析装置 - Google Patents

Abstract

電子を発生する陰極（１６）に対向する対陰極（１７）と、複数のＸ線発生帯（２７Ａ〜２７Ｅ）と、陰極（１６）及び対陰極（１７）を収容したケーシング（２５）と、対陰極（１７）を支持する対陰極支持体（３２）と、対陰極支持体（３２）をケーシング（２５）に対して進退移動させるエアシリンダ（４１ａ）と、対陰極支持体（３２）がケーシング（２５）に近付く方向（Ｊ）へ移動するときに対陰極支持体（３２）の動きを停止させるストッパ装置（４４ａ）とを有するＸ線発生装置である。ストッパ装置（４４ａ）は、回転（Ｌ）によって対陰極支持体（３２）とケーシング（２５）との間（領域Ｒ）に出入りする部分を備えた回転板（６８）と、これを駆動するモータ（６９）と、回転板（６８）の周辺部分に設けられていて互いに高さが異なる複数のストップ部材（７３ａ〜７３ｅ）とを有する。

Description

本発明は、複数のＸ線発生帯を備えた対陰極を有するＸ線発生装置に関する。また、本発明は、そのＸ線発生装置を用いたＸ線分析装置に関する。

Ｘ線回折装置、蛍光Ｘ線装置、Ｘ線小角散乱装置等といったＸ線分析装置においては、Ｘ線発生装置から発生するＸ線が分析対象である試料に照射される。一般のＸ線発生装置では、陰極から発生した電子を対陰極の表面に衝突させることにより、その対陰極の表面からＸ線を発生させている。電子が衝突する領域、すなわちＸ線が発生する領域は、通常、Ｘ線焦点と呼ばれている。

対陰極から発生するＸ線の波長は、当該対陰極におけるＸ線焦点に対応する領域の材質によって決められる。この対陰極の材質としては、Ｃｕ（銅）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）等が知られている。対陰極の材質は行おうとしている分析の種類に応じて適宜に選択される。例えば、Ｘ線回折装置によってタンパク質の構造解析を行う場合には、それら複数の材料から選択される複数の材料が用いられる。

従来、特許文献１によれば、その図１において、対陰極を支持する対陰極ハウジングを空気の吸引による負圧によって移動させ、この移動により、対陰極上の２色のうちの１色のＸ線発生帯を陰極に対向する位置に選択的に配置させるという構成が開示されている。

この従来装置においては、対陰極を収容したケーシングの壁面とケーシングから延びた突出部材の壁面との２つの壁面によって空間を形成し、その空間内に対陰極ハウジングから延びるフランジを配置している。そして、対陰極ハウジングのフランジがケーシングの壁面に突き当たったときに１つのＸ線発生帯と陰極とが対向するようにし、対陰極ハウジングのフランジが突出部材の壁面に突き当たったときに他の１つのＸ線発生帯と陰極とが対向するようにしている。

つまり、特許文献１のＸ線発生装置においては、ケーシングの壁面及び突出部材の壁面を対陰極のためのストッパとして用いて、２つのＸ線発生帯のそれぞれを陰極に対向する位置に配置することにしている。しかしながら、この方法では、３つ以上のＸ線発生帯を備えた対陰極に関してそれらのＸ線発生帯のいずれか１つを陰極に対向する位置に静止させることができないという問題がある。

なお、特許文献１の図８によれば、３つ以上のＸ線発生帯を備えた対陰極のためのストッパ装置として、止めボルトの先端を対陰極ハウジングのフランジに当接させることによって対陰極の位置を静止させるという方法が開示されている。この方法によれば、止めボルトのねじ込み量を調節して止めボルトの先端の位置を変化させることにより、対陰極を止める位置を変化させることができるようになっている。

特開２００８−２６９９３３

しかしながら、特許文献１に開示された対陰極のＸ線発生帯の位置調整方法においては、止めネジを手動によってねじ込むので、複数のＸ線発生帯のうちの１つを選択して陰極に対向する位置に配置させるという作業を自動で、かつ高精度に行うことができないという問題があった。

本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、対陰極上に備えられた３つ以上のＸ線発生帯のうちの１つを陰極に対向する所定の位置に静止させることを、自動的に且つ細かく高精度に行うことができるＸ線発生装置及びＸ線分析装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線発生装置は、電子を発生する陰極と、該陰極に対向して設けられると共に互いに隣接して並んだ複数のＸ線発生帯を備えた対陰極と、前記陰極及び前記対陰極を内部に収容すると共に前記陰極と一体であるケーシングと、前記対陰極を支持する対陰極支持体と、前記対陰極支持体と前記ケーシングとが相対的に進退移動するように前記対陰極支持体を駆動する駆動手段と、前記対陰極支持体と前記ケーシングとが互いに近付く方向へ移動するとき、前記対陰極支持体の動きを停止させるストッパ手段とを有しており、前記ストッパ手段は、前記対陰極支持体と前記ケーシングとの間に出入りする部分を備えた移動台と、当該移動台を駆動する移動台駆動手段と、前記移動台の出入りする部分に設けられており互いに高さが異なっている複数のストップ部材とを有することを特徴とする。

このＸ線発生装置によれば、高さが異なっている複数のストップ部材をモータ等といった移動台駆動手段によって移動させることにより、対陰極の複数のＸ線発生帯の位置を変化させることにしたので、Ｘ線発生帯の位置設定を手動でなく自動的に行うことができるようになった。

さらに、従来は、３つ以上のＸ線発生帯の位置を調整するためのストッパとして止めボルトの先端面を用い、その止めボルトのねじ込み量を変えることによって止めボルトの先端面の位置を変化させることにした。この方法では、Ｘ線発生帯の位置を自動で細かく高精度に調整することができなかった。

これに対し本実施形態では、複数の高さの異なったストップ部材のいずれか１つを選択的に対陰極支持体とケーシングとの間に介在させることで、対陰極支持体によって支持された対陰極とケーシングによって支持された陰極との相対的な位置を調整するようにしたので、対陰極上のＸ線発生帯と陰極との相対的な位置を細かく且つ高精度に位置決めできるようになった。

本発明に係るＸ線発生装置において、前記複数のストップ部材の少なくとも１つは、前記対陰極支持体と前記ケーシングとの間に入った状態で、前記ケーシングに近付き又は遠ざかる方向へ移動できるように前記移動台に設けることができる。この構成により、ストップ部材を支持している移動台に不要な荷重が掛かることを防止できる。

上記構成において、前記ストップ部材は弾性部材（例えば圧縮バネ）によって付勢されることがある。この構成により、移動台に移動可能に設けられたストップ部材を弾性部材の弾性力によって自然状態において常に一定の位置に配置することができる。

上記構成において、前記ストップ部材は前記移動台の厚さよりも長い長さを有することができ、当該ストップ部材は前記移動台を貫通して設けることができ、前記ストップ部材の一端は前記ケーシング及び前記対陰極支持体の一方に当接可能であり、前記ストップ部材の他端は前記ケーシング及び前記対陰極支持体の他方に当接可能である。

本発明に係るＸ線発生装置において、前記移動台は回転板とすることができ、前記出入りする部分は前記回転板の周辺部分とすることができ、前記複数のストップ部材は前記回転板の周辺部分の異なる位置に設けられることがある。この構成によれば、本発明のストッパ手段を簡単に実現できる。

移動台を回転板とした上記のＸ線発生装置においては、前記移動台駆動手段はモータとすることができ、当該モータは、本体部分と、当該本体部分の内部から外部へ延出している出力軸とを有することができ、前記回転板は前記出力軸に取り付けることができ、前記モータの本体部分は前記対陰極支持体又は前記ケーシングに固定されることがある。

本発明に係るＸ線発生装置において、前記ストッパ手段は前記対陰極支持体上又は前記ケーシング上に複数設けることができる。こうすれば、対陰極の位置決めを高精度で行うことができる。

複数のストッパ手段を用いることにした本発明に係るＸ線発生装置は、前記対陰極支持体と前記ケーシングとの間を気密に仕切るシール部材を有することができる。そして、このＸ線発生装置において、前記複数のストッパ手段は、前記シール部材の中心軸線に直交する面内において当該中心軸線に対して点対称又は当該中心軸線を通る線に対して線対称に配置することができる。こうすれば、対陰極の位置決めの精度をさらに一層高めることができる。

複数のストッパ手段を用いることにした本発明に係るＸ線発生装置において、前記複数のストッパ手段は、シール部材の中心軸線に対して互いに等間隔であって且つ当該中心軸線の周りに互いに等角度間隔で配置することができる。こうすれば、対陰極の位置決めの精度をさらに一層高めることができる。

本発明に係るＸ線発生装置においては、前記対陰極支持体と前記ケーシングとの間をベローズによって気密に仕切ることができる。すなわち、前記シール部材はベローズによって形成できる。そして、前記ストッパ手段は前記ベローズの外側に設けることができる。この構成によれば、Ｘ線発生装置を容易に製造することができる。

本発明に係るＸ線発生装置において、前記対陰極支持体は、前記対陰極を支持すると共に当該対陰極の外部へ延在している対陰極ハウジングと、当該対陰極ハウジングに固定されると共に当該対陰極ハウジングの延在方向を横切る方向へ延在している支持用プレートとを有することができる。そして、前記駆動手段及び前記ストッパ手段は前記支持用プレート上に設置することができる。この構成により、対陰極を支持するための構造を簡単に形成でき、しかも駆動手段及びストッパ手段を含めたＸ線発生装置を小型にまとめることができる。

次に、本発明に係るＸ線分析装置は、以上に記載した構成のＸ線発生装置と、当該Ｘ線発生装置から発生したＸ線を用いるＸ線光学系とを有することを特徴とする。Ｘ線光学系は、例えば、発散スリット、散乱スリット、受光スリット、Ｘ線検出器１３等を組み合わせて成る光学系である。また、これらのＸ線光学要素以外の要素をＸ線光学系の中に含ませることもできる。

本発明に係るＸ線発生装置によれば、高さが異なっている複数のストップ部材をモータ等といった移動台駆動手段によって移動させることにより、複数のストップ部材のうちの１つを選択して使用することにした。この結果、Ｘ線発生帯の位置決めを手動でなく自動的に行うことができるようになった。

また、従来は、３つ以上のＸ線発生帯の位置を調整するためのストッパとして止めボルトの先端面を用い、その止めボルトのねじ込み量を変えることによって止めボルトの先端面の位置を変化させることにした。この方法では、Ｘ線発生帯の位置を自動的に細かく高精度に調整することができなかった。

これに対し本発明のＸ線発生装置によれば、高さの異なった複数のストップ部材のいずれか１つを選択的に対陰極支持体とケーシングとの間に介在させることにしたので、対陰極上の多数の異なった位置にある複数のＸ線発生帯を陰極に対して細かく且つ高精度に位置決めできるようになった。

本発明に係るＸ線分析装置の一実施形態を示す正面図である。 図１の矢印Ａに従って本発明に係るＸ線発生装置の一実施形態を示す正面図である。 図２のＢ−Ｂ線に従ってＸ線発生装置の縦断面構造を示す断面図である。 図２のＣ−Ｃ線に従ってＸ線発生装置の平面断面構造を示す断面図である。 図２のＧ−Ｇ線に従ってＸ線発生装置の主要部分であるアシストユニットの縦断面構造を示す断面図である。 図２のＫ−Ｋ線に従ってＸ線発生装置の他の主要部分であるストッパ装置の縦断面構造を示す断面図である。 図６のＭ−Ｍ線に従ってストッパ装置の平面構造を示す平面図である。 図７のＮ−Ｎ線に従ったストッパ装置の側面図である。 図８に示すストッパ装置がストッパ機能を果たしている状態を示す側面図である。 本発明に係るＸ線分析装置の他の実施形態を示す断面図である。

以下、本発明に係るＸ線発生装置及びＸ線分析装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、本明細書に添付した図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。

（Ｘ線回折装置）
図１は、本発明に係るＸ線分析装置の一実施形態であるＸ線回折装置１の正面図を示している。図の紙面面内方向が鉛直方向であり、紙面を貫通する方向が水平方向である。このＸ線回折装置１は、Ｘ線発生装置２と、ゴニオメータ３とを有している。ゴニオメータ３はθ回転台４と、２θ回転台５と、２θ回転台５から延びる検出器アーム６とを有している。

θ回転台４は自身の中心軸線ωを中心として回転可能である。中心軸線ωは図１の紙面を貫通する方向へ延びている。また、２θ回転台５も同じ軸線ωを中心として回転可能である。Ｘ線発生装置２とゴニオメータ３との間には発散スリット７が設けられている。この発散スリット７は、Ｘ線発生装置２から出たＸ線の発散を規制して、そのＸ線を試料Ｓへ照射させるスリットである。

θ回転台４の上に試料ホルダ１０が取り外し可能に装着されており、その試料ホルダ１０に測定対象である試料Ｓが収容されている。例えば、試料ホルダ１０に設けられた凹部内又は貫通開口内に試料Ｓが詰め込まれている。検出器アーム６の上には、散乱スリット１１と、受光スリット１２と、Ｘ線検出手段としての２次元Ｘ線検出器１３が設けられている。散乱スリット１１は、分析のために不要である散乱線がＸ線検出器１３へ入るのを防止するスリットである。受光スリット１２は、試料Ｓから出た２次Ｘ線、例えば回折Ｘ線を通過させて他の不要なＸ線は阻止するスリットである。

２次元Ｘ線検出器１３は２次元センサ１４を有している。２次元センサ１４は２次元領域内（すなわち平面内）で位置分解能を持っているＸ線センサである。位置分解能とは、Ｘ線強度を位置別に検出する機能である。この２次元センサ１４は、例えば複数のフォトンカウンティング型ピクセルを２次元的（すなわち平面的）に配置したＸ線検出器である。個々のフォトンカウンティング型ピクセルは受光したＸ線の強度に対応した大きさの電気信号を出力する機能を持っている。このため、２次元センサ１４は、Ｘ線を複数のピクセルによって平面的に同時に受光して、個々のピクセルから独立して電気信号を出力する。

２次元センサ１４は、また、２次元ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）センサによって構成することもできる。２次元ＣＣＤセンサは、Ｘ線を受光するための個々のピクセルをＣＣＤによって形成して成る２次元センサである。

測定の種類によっては、２次元Ｘ線検出器１３に代えて、１次元Ｘ線検出器を用いることができる。１次元Ｘ線検出器は、１次元領域内（すなわち直線領域内）で位置分解能を持っているＸ線検出器である。この１次元Ｘ線検出器は、例えば、ＰＳＰＣ（Position Sensitive Proportional Counter）や、１次元ＣＣＤセンサを用いたＸ線検出器や、複数のフォトンカウンティング型ピクセルを１次元的に配置したＸ線検出器、等である。

測定の種類によっては、２次元Ｘ線検出器１３に代えて、０（ゼロ）次元Ｘ線検出器を用いることができる。０（ゼロ）次元Ｘ線検出器は、Ｘ線強度に関する位置分解能を持たないＸ線検出器である。この０（ゼロ）次元Ｘ線検出器は、例えば、比例計数管（ＰＣ：Proportional Counter）を用いたＸ線検出器や、シンチレーション計数管（ＳＣ：Scintillation Counter）を用いたＸ線検出器、等である。

Ｘ線発生装置２は一定の位置に固定配置されている。このＸ線発生装置２は、通電によって熱電子を放出する陰極１６と、陰極１６に対向して配置された回転対陰極１７とを有している。陰極１６から放出された電子は回転対陰極１７の外周面に高速で衝突する。電子が衝突した領域がＸ線焦点Ｆであり、このＸ線焦点ＦからＸ線が発生する。Ｘ線焦点Ｆの平面形状は、例えば０．２ｍｍ×２ｍｍである。回転対陰極１７から発生したＸ線Ｒ１は発散スリット７によって発散角度を規制されて試料Ｓへ入射する。

θ回転台４はθ回転駆動装置２０によって駆動されてω軸線を中心として回転する。この回転は、所定のステップ角度ごとの間欠回転のこともあるし、所定の角速度の連続回転のこともある。θ回転台４のこの回転は、試料ＳへのＸ線Ｒ１の入射角度θを変化させるための回転であり、一般にはθ回転と呼ばれている。

２θ回転台５は２θ回転駆動装置２１によって駆動されてω軸線を中心として回転する。この回転は、一般に２θ回転と呼ばれている。この２θ回転は、入射角度θで試料ＳへＸ線が入射したときにその試料Ｓから２次Ｘ線（例えば回折Ｘ線）Ｒ２が発生するときには、その２次Ｘ線Ｒ２をＸ線検出器１３によって受光できるようにするための回転である。

θ回転駆動装置２０及び２θ回転駆動装置２１は任意の回転駆動装置によって構成される。このような回転駆動装置は、例えば、回転動力源及び動力伝達装置によって構成される。回転動力源は、例えば、回転角度を制御可能なモータ、例えばサーボモータ、ステッピングモータによって構成される。動力伝達装置は、例えば、回転動力源の出力軸に固定されたウオームと、このウオームに噛み合うと共にθ回転台４の中心軸や２θ回転台５の中心軸に固定されたウオームホイールとによって構成される。

θ回転台４及びそれに装着された試料Ｓがθ回転し、２θ回転台５及びそれに支持されたＸ線検出器１３が２θ回転するとき、Ｘ線焦点Ｆは軸線ωを中心とするゴニオメータ円Ｃｇ上に固定配置され、受光スリット１２のＸ線集光点はゴニオメータ円Ｃｇ上を移動する。また、試料Ｓのθ回転及びＸ線検出器１３の２θ回転の際、Ｘ線焦点Ｆ、ω軸線、及び受光スリット１２のＸ線集光点は集中円Ｃｆ上に存在する。ゴニオメータ円Ｃｇは半径一定の仮想円であり、集中円Ｃｆはθ角度及び２θ角度の変化に従って半径が変化する仮想円である。

本実施形態では、発散スリット７、試料Ｓ、散乱スリット１１、受光スリット１２、及びＸ線検出器１３によってＸ線光学系が構成されている。なお、Ｘ線光学系には必要に応じて他のＸ線光学要素を含めることができる。そのようなＸ線光学要素は、例えば、コリメータ、ソーラスリット、モノクロメータ、等である。

以下、上記構成より成るＸ線回折装置１の動作を説明する。
まず、必要に応じて、Ｘ線焦点ＦからＸ線検出器１３に至るＸ線光路上に存在する各種のＸ線光学要素をＸ線光軸上に正確に位置合わせする。すなわち、光軸調整を行う。次に、試料Ｓに対するＸ線の入射角度θ及びＸ線検出器１３の回折角度２θを所望の初期位置（ゼロ位置）にセットする。

次に、陰極１６を通電によって加熱して、該陰極１６から熱電子を発生される。この電子は通常はウエネルト（図示せず）によって加えられる電界によって進行方向を規制された上で回転対陰極１７の表面に高速で衝突してＸ線焦点Ｆを形成する。そして、Ｘ線焦点Ｆから回転対陰極１７の材質に応じた波長のＸ線が放出される。陰極１６への通電によって該陰極１６から回転対陰極１７へ流れる電流は一般に管電流と呼ばれている。また、陰極１６から放出されて回転対陰極１７に衝突する電子を加速するために、陰極１６と回転対陰極１７との間に所定の大きさの電圧が印加される。この電圧は一般に管電圧と呼ばれている。本実施形態では、管電圧及び管電流をそれぞれ３０〜６０ｋＶ及び１０〜１２０ｍＡに設定する。回転対陰極材質については後述する。

Ｘ線発生装置２から放射されて発散するＸ線Ｒ１には、種々の波長のＸ線を含む連続Ｘ線及び特定波長の特性Ｘ線が含まれている。これらのＸ線から所望の特性Ｘ線を選択したい場合には、Ｘ線発生装置２から試料Ｓへ至るＸ線光路上に入射側モノクロメータ（いわゆるインシデントモノクロメータ）が設けられる。Ｘ線Ｒ１は発散スリット７によって発散を規制されて試料Ｓへ照射される。試料Ｓがθ回転しＸ線検出器１３が２θ回転する間、試料Ｓへ入射するＸ線Ｒ１が試料Ｓ内の結晶格子面に対して所定の回折条件、すなわちブラッグの回折角度を満足する角度状態になると、試料Ｓから２次Ｘ線、例えば回折線Ｒ２が回折角度２θで発生する。この回折線Ｒ２は散乱スリット１１及び受光スリット１２を通過してＸ線検出器１３に受光される。Ｘ線検出器１３は個々のピクセルにおいて受光したＸ線のカウント数に応じた電気信号を出力し、この出力信号に基づいてＸ線強度が演算される。

上記のＸ線強度の演算処理は入射Ｘ線角度θ及び回折角度２θの各角度に対して行われ、その結果、回折角度２θの各角度位置におけるＸ線強度Ｉ（２θ）が求められる。横軸に回折角度２θをとり、縦軸にＸ線強度Ｉをとった平面座標上に上記のＸ線強度Ｉ（２θ）をプロットすれば周知の回折線図形が求められる。そして、回折線図形上に現れたＸ線強度ピーク波形の発生角度（２θ）及び発生強度（Ｉ）を観察することにより、試料Ｓの内部構造を分析できる。

（Ｘ線発生装置）
以下、Ｘ線発生装置２について詳細に説明する。
図２は図１の矢印Ａに従ってＸ線発生装置２を示している。図３は図２のＢ−Ｂ線に従ってＸ線発生装置２の縦断面構造を示している。図４は図２のＣ−Ｃ線に従ってＸ線発生装置２の平面断面構造を示している。図２及び図４において、Ｘ線発生装置２は、既述の陰極１６と、既述の回転対陰極１７と、その回転対陰極１７を含んだ対陰極ユニット２４と、シール部材としてのベローズ３６とを有している。

本実施形態ではベローズ３６として溶接ベローズを用いている。溶接ベローズは、薄い板厚の複数の輪状の金属板の外周及び内周を溶接によって順々につなぎ合わせて蛇腹形状にしたものである。ベローズ３６は、矢印Ａ方向から見て円形状であり、全体的には円筒形状である。対陰極１７の外周表面には複数、本実施形態では５つのＸ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７ｃ，２７Ｄ，２７Ｅが互いに隣接して並べて設けられている。ベローズ３６の円筒形状の中心軸線Ｘ１はＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｅが並べられた方向（図４の上下方向）に延びている。

ベローズ３６の一方の端部（図４の上側の端部）は例えば溶接によって第１のフランジ３６ａに固着されている。ベローズ３６の他方の端部（図４の下側の端部）は例えば溶接によって第２のフランジ３６ｂに固着されている。図２に示すように、第１のフランジ３６ａの平面形状は円形である。

なお、第１のフランジ３６ａ及び第２のフランジ３６ｂの平面形状及び厚さは、必要に応じて、図示した形状以外の任意の形状とすることができる。また、ベローズ３６は、場合によっては、溶接ベローズに代えて成形ベローズ、あるいはその他の構成のベローズによって形成することもできる。成形ベローズは溶接ではなく成形加工によって形成されたベローズである。

図３及び図４において、ベローズ３６の第１のフランジ３６ａは、金属部材である基体２９にボルトその他の締結手段によって固着されている。基体２９と第１のフランジ３６ａとの間には気密保持用のＯ（オー）リング（すなわち弾性リング）２３が介在している。基体２９と第１のフランジ３６ａとによってケーシング２５が形成されている。ケーシング２５は対陰極１７及び陰極１６を収容するための内部空間Ｈを有している。基体２９（従ってケーシング２５）と陰極１６は一体になっている。

ケーシング２５の基体２９の一部分に回転対陰極１７で発生したＸ線Ｒ１を取り出すためのＸ線窓２８が設けられている。Ｘ線窓２８はＸ線を通過させることができる材料、例えばＢｅ（ベリリウム）によって形成されている。

回転対陰極ユニット２４は、回転対陰極１７を支持すると共に回転対陰極１７の外部へ延在する対陰極ハウジング２６を有している。対陰極ハウジング２６は回転対陰極１７を軸線Ｘ０を中心として矢印Ｄのように回転可能に支持している。基体２９及び対陰極ハウジング２６は、例えば銅あるいは銅合金によって形成されている。対陰極ハウジング２６は矢印Ａ方向から見て円筒形状に形成されている。基体２９は矢印Ａ方向から見て円筒形状に形成されている。基体２９は角筒形状であっても良い。

回転対陰極１７は、熱伝導率の高い材料（例えばＣｕ（銅）又は銅合金）によって形成された基部材の外周面に複数種類（本実施形態では５種類）のＸ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅを並置して設けることによって形成されている。回転対陰極１７は図４において上側が閉じた平面であるカップ状に形成されている。Ｘ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅは回転対陰極１７の中心軸線Ｘ０の延びる方向（すなわち回転対陰極ユニット２４の軸方向）に並べてリング状（すなわち環状）且つ帯状に設けられている。Ｘ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅは互いに異なる材料によって形成されており、それぞれが、例えばＣｕ、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）、その他の金属の中から選択される１つの材料によって形成されている。

Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｏの各材料は、例えばイオンプレーティング、メッキ、焼き嵌め、その他適宜の成膜手法によってＣｕの基部材上に形成されている。各Ｘ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅの軸方向の幅は互いに等しい長さに設定されている。具体的には、Ｘ線焦点Ｆの大きさが０．２ｍｍ×２ｍｍであれば、各Ｘ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅの軸方向の幅は約３ｍｍに設定される。

対陰極ハウジング２６は概ね軸線Ｘ０を中心とする円筒形状に形成されている。対陰極ハウジング２６の内部には、図３に示すように、回転対陰極１７と一体である回転軸３０と、回転軸３０を回転駆動する回転駆動装置であるモータ４０と、回転軸３０の周囲に設けられた磁気シール装置３８と、回転対陰極１７を冷却するための水を流す通水路３１と、が設けられている。回転対陰極１７はモータ４０によって駆動されて回転する。回転対陰極１７の回転数は、例えば６，０００ｒｐｍである。

磁気シール装置３８は、高真空状態であるケーシング２５の内部空間Ｈと、大気圧に通じている対陰極ハウジング２６の内部空間との圧力差を維持するための軸封装置である。磁気シール装置３８は、回転軸３０の外周面上に磁力によって付着している磁性流体を有している。この磁性流体により、磁気シール装置３８の一方の側の高真空と他方の側の大気圧とが維持されている。また、磁性流体は回転軸３０に大きな負荷トルクを与えないので、磁気シール装置３８は回転軸３０の回転を妨げない。

通水路３１は、対陰極ハウジング２６の後端（図３における左端）に設けられた給水口４６と排水口４７とにつながっている。給水口４６から対陰極ハウジング２６内へ導入された冷却水は通水路３１の往路部を通って回転対陰極１７の内部へ送り込まれ、回転対陰極１７を内側から冷却し、その後、通水路３１の復路部を通って排水口４７から外部へ排出される。

回転対陰極ユニット２４の内部構造の概略は上記の通りであるが、より具体的には、例えば特開２００８−２６９９３３号公報に開示されているような回転対陰極ユニットの内部構造を採用することができる。

図３及び図４において、ベローズ３６の第２のフランジ３６ｂは、対陰極ハウジング２６に設けられたフランジ３５に固定されている。ベローズ３６はケーシング２５の内部空間Ｈを大気圧に対して気密に保持している。この内部空間Ｈは図４に示すように排気装置３４につながっている。排気装置３４はこの内部空間Ｈ内の空気を排気してこの内部空間Ｈ内を高真空（以下、単に真空状態ということがある）に維持する。

排気装置３４は、例えば、ロータリーポンプとターボ分子ポンプとの組み合わせによって構成できる。ロータリーポンプは内部空間Ｈを低真空まで粗く減圧するポンプである。ターボ分子ポンプは、ロータリーポンプによってある程度まで減圧された雰囲気をさらに高真空状態まで排気するポンプである。このターボ分子ポンプの働きにより、回転対陰極１７及び陰極１６の周囲を１０^−３Ｐａ以下まで高真空にできる。なお、ケーシング２５の内部を高真空にできるのであれば、ターボ分子ポンプ以外の高真空用ポンプとロータリーポンプ以外の補助ポンプとの組合せを採用することもできる。

本実施形態において、ケーシング２５は図１のＸ線回折装置１の適所に固定されている。図４においてベローズ３６は自身の中心軸線Ｘ１に沿って伸縮自在な部材である。本実施形態では、回転対陰極１７の回転中心軸線Ｘ０は、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１からずれている。なお、当然ながら、対陰極ハウジング２６の中心軸線Ｘ０をベローズ３６の中心軸線Ｘ１に一致させても良い。

図４においてケーシング２５と対陰極ハウジング２６との間にベローズ３６を設けたことにより、第２のフランジ３６ｂがケーシング２５に対して進退移動する場合でも、ベローズ３６の伸縮移動の働きにより、対陰極１７の周りの内部空間Ｈは気密状態を維持できる。本実施形態では、対陰極ハウジング２６と第２のフランジ３６ｂとによって、対陰極１７を支持するための対陰極支持体３２が構成されている。

図２において、対陰極１７から遠い側（図２の手前側）の第２のフランジ３６ｂの表面３６ｃに、複数（本実施形態では２個）の駆動手段としてのエアシリンダ４１ａ，４１ｂと、複数（本実施形態では２個）の案内手段としてのリニアガイド４２ａ，４２ｂと、複数（本実施形態では４個）の弾性力付与手段としてのアシストユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄと、複数（本実施形態では４個）のストッパ手段としてのストッパ装置４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄとが設けられている。このように、ベローズ３６の第２のフランジ３６ｂはエアシリンダ４１ａ，４１ｂ、リニアガイド４２ａ，４２ｂ、アシストユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ及びストッパ装置４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄの各機器を支持するための支持用プレートとして機能している。これ以降、第２のフランジ３６ｂを支持用プレート３６ｂと言うことがある。

図４において、リニアガイド４２ａ，４２ｂは、アリ形ユニット５５とアリ溝ユニット５６とを有している。アリ形ユニット５５は、支持用プレート３６ｂの表面３６ｃに固定された支柱５７ａと、支柱５７ａの側面に設けられた被ガイド部材であるアリ形５８とを有している。支柱５７ａ及びアリ形５８はベローズ３６の中心軸線Ｘ１に沿った方向へ延びている。アリ溝ユニット５６は、ケーシング２５を構成している第１のフランジ３６ａに固定された支柱５７ｂと、支柱５７ｂの側面に設けられたガイド部材であるアリ溝部材５９とを有している。支柱５７ｂ及びアリ溝部材５９もベローズ３６の中心軸線Ｘ１に沿った方向へ延びている。

アリ形５８はアリ溝部材５９のアリ溝に嵌合している。アリ形とアリ溝との嵌合は、長手方向には摺動自在（すなわち滑り移動自在）であり、長手方向と直角の方向には嵌合が外れないような嵌合である。対陰極１７を支持している対陰極支持体３２は、リニアガイド４２ａ，４２ｂによって案内されて矢印Ｅ及び矢印Ｊで示すようにケーシング２５に対して平行移動する。このようなリニアガイド４２ａ，４２ｂの働きにより、対陰極支持体３２は横揺れしないように且つ傾かないように案内される。これにより、対陰極１７は、ケーシング２５の内部空間Ｈ内で横揺れすることなく且つ傾くことなく平行移動できる。

図２に示したエアシリンダ４１ａ，４１ｂは図３に示すように、シリンダ本体４８と、出力ロッド４９とを有している。シリンダ本体４８は対陰極１７と反対側の支持用プレート３６ｂの表面３６ｃ上に固定されている。出力ロッド４９の先端はボルト５０によって第１のフランジ３６ａ、すなわちケーシング２５に固定されている。

シリンダ本体４８には第１のエア接続口５１と第２のエア接続口５２とが設けられている。これらのエア接続口は図示しない空気供給源につながっている。第１のエア接続口５１に空気が供給されると出力ロッド４９が伸長移動する。この伸長移動により支持用プレート３６ｂが矢印Ｅに示すようにケーシング２５から離れる方向へ平行移動する。第２のエア接続口５２に空気が供給されると出力ロッド４９が収縮移動する。この収縮移動により支持用プレート３６ｂが矢印Ｊに示すようにケーシング２５へ向かう方向へ平行移動する。支持用プレート３６ｂが矢印Ｅ方向又は矢印Ｊ方向へ平行移動するとき、それと一体である対陰極１７が同じ方向へ平行移動する。この対陰極１７の平行移動により、対陰極１７上に設けられているＸ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅのいずれか１つを選択的に陰極１６に対向する位置へ持ち運ぶことができる。

図５は、図２のＧ−Ｇ線に従ってアシストユニット４３ａの縦方向の断面構造を示している。他のアシストユニット４３ｂ，４３ｃ，４３ｄも同じ構造である。アシストユニット４３ａは、ベローズ３６の第２のフランジである支持用プレート３６ｂに開けられた貫通孔６２と、一端がベローズ３６の第１のフランジ３６ａ（ケーシング２５を構成している）に当接している圧縮バネ６３と、一端部が支持用プレート３６ｂの貫通孔６２に嵌め込まれたバネカバー６４とを有している。圧縮バネ６３は支持用プレート３６ｂの貫通孔６２を貫通している。

支持用プレート３６ｂの貫通孔６２に嵌め込まれているバネカバー６４の端部は開口となっており、その反対側の端部は閉じられている。バネカバー６４は閉じられた端部によって圧縮バネ６３を押込んでいる。圧縮バネ６３は押込まれた長さに応じたバネ力（すなわち弾性力）を対陰極支持体３２に付与している。こうして対陰極支持体３２は圧縮バネ６３によって矢印Ｅ方向（すなわち内部空間Ｈから離れる方向）へ付勢されている。

図４において、ケーシング２５の内部空間Ｈは排気装置３４によって排気されて真空状態に設定されている。このため、対陰極ハウジング２６と支持用プレート３６ｂとから成る対陰極支持体３２は大気圧によって押されて矢印Ｊ方向（すなわち内部空間Ｈへ向かう方向）へ押される傾向にある。図５の圧縮バネ６３による対陰極支持体３２への矢印Ｅ方向への付勢力は、真空吸引される対陰極支持体３２を反対方向へ押し返してバランスをとるための力として作用している。

図６は、図２のＫ−Ｋ線に従ってストッパ装置４４ｂの縦方向の断面構造を示している。他のストッパ装置４４ａ，４４ｃ，４４ｄも同じ構造である。図６において、ストッパ装置４４ｂは、移動台としての回転板６８と、移動台駆動手段としての電動モータ６９とを有している。電動モータ（以下単にモータと呼ぶことがある）６９は、モータ本体７０と出力軸７１とを有している。モータ本体７０は支持用プレート３６ｂの内部空間Ｈと反対側の表面３６ｃに固定されている。出力軸７１は支持用プレート３６ｂに設けた貫通孔７２を通って支持用プレート３６ｂの反対側へ張り出している。回転板６８は、支持用プレート３６ｂの反対側へ張り出した出力軸７１に固定されている。モータ６９は、出力軸７１の回転角度を制御可能なモータ、例えばサーボモータ、パルスモータである。回転板６８はモータ６９によって駆動されて出力軸７１を中心として矢印Ｌで示すように回転する。

図７は、図６のＭ−Ｍ線に従って、ストッパ装置４４ｂの先端部分の平面的な構成を示している。図７に示すように、モータ６９の出力軸７１に取り付けられた回転板６８は円形状に形成されている。モータ６９が作動して出力軸７１が回転すると、回転板６８は矢印Ｌで示すように回転する。矢印Ｌと反対方向の回転の場合もある。回転板６８がこのように回転すると、回転板６８の環状の周辺部分はケーシング２５と、モータ６９を支持している支持用プレート３６ｂとによって挟まれる領域Ｒに出たり入ったりする。

回転板６８の環状の周辺部分（すなわち、ケーシング２５と支持用プレート３６ｂとの間に出入りする部分）には、複数のストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅが設けられている。本実施形態ではストップ部材の数は５個である。図８は、図７のＮ−Ｎ線に従ってストッパ装置４４ｂの側面の構造を示している。図８に示すように、５個のストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅのそれぞれは、それらの軸部において回転板６８に設けた貫通孔を貫通している。個々のストップ部材は回転板６８に対して軸方向に摺動自在である。

個々のストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅの軸部の先端（図８の上端）に止め輪７４が取り付けられている。また、個々のストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅの頭部と回転板６８との間に圧縮バネ７５が設けられている。この構成により、各ストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅは自然状態において圧縮バ７５のバネ力（すなわち弾性力）によって、矢印Ｊで示す方向（すなわち、対陰極１７（図６参照）へ向かう方向へ付勢されている。

回転板６８のケーシング２５側の表面からの各ストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅの高さＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は互いに異なっている。具体的には、
Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ５
となっている。これらの高さの違いは、図６の個々のＸ線発生帯２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅの軸Ｘ０の延在方向の位置に対応している。

図６に示す状態は、図３のエアシリンダ４１ａ及び４１ｂの出力ロッド４９が最も長く伸び出たときの状態である。このときには支持用プレート３６ｂとケーシング２５との間の間隔Ｑが最も開いた状態となる。このときの間隔Ｑは、図８に示すように、ケーシング２５と支持用プレート３６ｂとの間に最も高さの高いストップ部材７３ｅが入った場合でも、ストップ部材７３ｅの先端とケーシング２５の表面との間に隙間ができ、同時に、ストップ部材７３ｅの他の先端と支持用プレート３６ｂの表面との間にも隙間ができる状態である。このように支持用プレート３６ｂとケーシング２５との間の間隔Ｑが最も開いた状態にある場合は、図６において回転板６８が矢印Ｌのように回転したときに、いずれのストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅもケーシング２５に接触しないで、すなわち当たらないで、ケーシング２５と支持用プレート３６ｂとによって挟まれる領域Ｒに入ることができる。

本実施形態のＸ線発生装置２は以上のように構成されているので、図６において、例えば、Ｘ線発生帯２７Ｅを選択する場合は、まず初めに、間隔Ｑが最も開いた状態でモータ６９を作動して出力軸７１を回転させ、ストップ部材７３ｅを領域Ｒの中央に配置する。その時、その他のストップ部材は、領域Ｒの外側に配置されている。そして、図３においてエアシリンダ４１ａ及び４１ｂの出力ロッド４９が収縮移動する。これにより、支持用プレート３６ｂが矢印Ｊで示すようにケーシング２５へ向かって平行移動する。このときには、図８においてストップ部材７３ｅの頭部の先端（図８の下側の先端）が、まず初めにケーシング２５に当接しさらに押される。

次に、圧縮バネ７５が圧縮され、最終的に図９に示すようにストップ部材７３ｅの反対側の先端（図９の上側の先端）が支持用プレート３６ｂの表面に突き当たって、支持用プレート３６ｂの矢印Ｊ方向への平行移動が止まる。このようにして、ストップ部材７３ｅが支持用プレート３６ｂの移動を止めるための正確な位置決めストッパとして機能する。

Ｘ線発生帯２７Ｅに対応してストップ部材７３ｅを選択することに限らず、所望のＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｅに対応してストップ部材７３ａ〜７３ｅを適宜に選択することにより、所望のＸ線発生帯を所定の位置に正確に精度良く配置することができる。また、ストップ部材７３ａ〜７３ｅが回転板６８に対して摺動自在であることにより、回転板６８と出力軸７１にアキシアル荷重、ラジアル荷重、モーメント荷重が掛からず、ストップ部材７３ａ〜７３ｅの圧縮荷重のみで対陰極１７を多数の位置間で位置決めすることができる。

以上のようにして図４において１つのＸ線発生帯２７Ｅが陰極１６に対向している場合、陰極１６から電子が放出されると、その電子がＸ線発生帯２７Ｅに衝突して、Ｘ線発生帯２７Ｅを形成している金属に対応した波長のＸ線がＸ線発生帯２７Ｅから全方位へ放出される。そして、そのＸ線の一部がＸ線窓２８から外部へ取り出される。このＸ線Ｒ１が図１においてＸ線分析測定に利用されることは既述の通りである。

Ｘ線分析測定の条件を変更するために、Ｘ線発生帯２７Ｅ以外のＸ線発生帯からのＸ線が必要になった場合には、まず、図３においてエアシリンダ４１ａ及びエアシリンダ４１ｂを同時に伸長移動させて、対陰極支持体３２（すなわち支持用プレート３６ｂ）をケーシング２５から最も離れる位置へ退避させる。これにより、図６及び図８に示すように支持用プレート３６ｂとケーシング２５との間隔Ｑが最も開いた状態にセットされる。これにより、ストップ部材７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅを支持している回転板６８を支持用プレート３６ｂとケーシング２５との間で自由に回転させることができる状態になる。

次に、図８のストップ部材７３ａ〜７３ｄのうち、図３のＸ線発生帯２７Ｅ以外のＸ線発生帯であって希望するＸ線発生帯に対応した高さのストップ部材（７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄのいずれか）が、ケーシング２５と支持用プレート３６ｂとの間の領域Ｒの中央に来るように、モータ６９によって回転板６８を回転させる。その後、図３のエアシリンダ４１ａ，４１ｂを作動してストップ部材によって止められるまで出力軸４９を収縮移動させる。この収縮移動により、図６の領域Ｒ内に在るストップ部材（７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄのいずれか）の高さに対応したＸ線発生帯（２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄのいずれか）を陰極２６に対向する位置に固定状態で配置することができる。

この状態で陰極１６から熱電子が放出されると、対向しているＸ線発生帯（２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄのいずれか）を形成している金属に対応した波長のＸ線がそのＸ線発生帯から放出され、その一部が図４のＸ線窓２８から外部へ取り出される。

本実施形態では、図２に示すように、駆動手段としてのエアシリンダ４１ａ，４１ｂ、案内手段としてのリニアガイド４２ａ，４２ｂ、弾性力付与手段としてのアシストユニット４３ａ〜４３ｄ、及びストッパ手段としてのストッパ装置４４ａ〜４４ｄの全ての要素が、１つの部材である支持用プレート３６ｂ、すなわちベローズ３６の第２のフランジ３６ｂの上にまとめて設けられているので、Ｘ線発生装置２の全体の構成が非常に小型にまとまっている。

また、図２において、ベローズ３６の第２のフランジである支持用プレート３６ｂの表面３６ｃはベローズ３６の中心軸線Ｘ１に直交している。そして、２つのエアシリンダ４１ａ及び４１ｂはこの表面３６ｃ内の異なった位置に設けられている。さらに、エアシリンダ４１ａ及び４１ｂはベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して均等に設けられている。さらに、２つのリニアガイド４２ａ及び４２ｂも表面３６ｃ内の異なった位置に設けられている。そして、リニアガイド４２ａ及び４２ｂもベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して均等に設けられている。

さらに、４つのアシストユニット４３ａ〜４３ｄも表面３６ｃ内の異なった位置に設けられている。そして、アシストユニット４３ａ〜４３ｄもベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して均等に設けられている。さらに、４つのストッパ装置４４ａ〜４４ｄも表面３６ｃ内の異なった位置に設けられている。そして、ストッパ装置４４ａ〜４４ｄもベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して均等に設けられている。

本明細書において複数の部材が均等であるとは、それらの部材に等しい力を同じ方向へ付加したときにそれらの力を合成した力である合成力の作用点がシール部材としてのベローズ３６の中心軸線Ｘ１と略一致することになるような、複数の部材の配置態様のことである。ここで、「略一致」の「略」とは、図３及び図４に示すように対陰極支持体３２によって支持された対陰極ユニット２４が、大きく傾くことなく実用上支障なく平行移動できる程度に合成力の作用点が中心軸線Ｘ１からズレる場合も含む意味である。

具体的には、図２において、２つのエアシリンダ４１ａ及び４１ｂに等しい大きさの力を同じ方向へ付加したとき、その合成力の作用点はベローズ３６の中心軸線Ｘ１と略一致する。より具体的には、エアシリンダ４１ａとエアシリンダ４１ｂは、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して点対称の位置関係にある。また、エアシリンダ４１ａとエアシリンダ４１ｂは、第２のフランジ３６ｂの表面３６ｃ内において、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１を通る線Ｃ−Ｃに関して線対称の位置関係にある。また、エアシリンダ４１ａとエアシリンダ４１ｂは、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１から等距離で且つ角度１８０°の等間隔に配置されている。

また、２つのリニアガイド４２ａ及び４２ｂに等しい大きさの力を同じ方向へ付加したとき、その合成力の作用点はベローズ３６の中心軸線Ｘ１と略一致する。具体的には、リニアガイド４２ａとリニアガイド４２ｂは、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して点対称の位置関係にある。また、リニアガイド４２ａとリニアガイド４２ｂは、第２のフランジ３６ｂの表面３６ｃ内において、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１を通る線Ｂ−Ｂに関して線対称の位置関係にある。また、リニアガイド４２ａとリニアガイド４２ｂは、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１から等距離で且つ角度１８０°の等間隔に配置されている。

また、４つのアシストユニット４３ａ〜４３ｄは中心軸線Ｘ１を中心とする仮想の長方形Ｌの４つの角部に配置されている。このため、アシストユニット４３ａ〜４３ｄに等しい大きさの力を同じ方向へ付加したとき、その合成力の作用点はベローズ３６の中心軸線Ｘ１と略一致する。具体的には、アシストユニット４３ａ〜４３ｄは、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して点対称の位置関係にある。また、アシストユニット４３ａ〜４３ｄは、第２のフランジ３６ｂの表面３６ｃ内において、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１を通る線Ｂ−Ｂ及び線Ｃ−Ｃのそれぞれの線に関して線対称の位置関係にある。

さらに、４つのストッパ装置４４ａ〜４４ｄに等しい大きさの力を同じ方向へ付加したとき、その合成力の作用点はベローズ３６の中心軸線Ｘ１と略一致する。具体的には、ストッパ装置４４ａ〜４４ｄは、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して点対称の位置関係にある。また、ストッパ装置４４ａ〜４４ｄは、第２のフランジ３６ｂの表面３６ｃ内において、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１を通る線Ｂ−Ｂ及び線Ｃ−Ｃのそれぞれに関して線対称の位置関係にある。また、ストッパ装置４４ａ〜４４ｄは、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１から等距離で且つ角度９０°の等間隔に配置されている。

以上のように、本実施形態においては、複数のエアシリンダ４１ａ，４１ｂ、複数のリニアガイド４２ａ，４２ｂ、複数のアシストユニット４３ａ〜４３ｄ、及び複数のストッパ装置４４ａ〜４４ｄが、それぞれ、ベローズ３６の中心軸線Ｘ１に関して均等に配置されているので、エアシリンダ４１ａ，４１ｂによって駆動されて対陰極ユニット２４がケーシング２５に対して進退移動するときには、対陰極１７は横揺れすることなく且つ傾くことなく極めて正確に平行移動する。従って、図４において５つのＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｅは陰極１６に対して同じ距離及び同じ角度で陰極１６に対向することができる。つまり、５つのＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｅに関して陰極１６に対する正確な再現性のある位置精度を得ることができる。

また、本実施形態では、図６のストップ部材７３ａ〜７３ｅをモータ６９によって移動させて対陰極１７のＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｅの位置を変化させることにしたので、Ｘ線発生帯２７Ａ〜２７Ｅの位置調整を手動ではなく自動的に行うことができるようになった。

さらに、従来は、３つ以上のＸ線発生帯の位置を調整するためのストッパとして止めボルトの先端面を用い、その止めボルトのねじ込み量を変えることによって止めボルトの先端面の位置を変化させることにした。この方法では、Ｘ線発生帯の位置を自動的に細かく高精度に調整することができなかった。

これに対し本実施形態では、複数の高さの異なったストップ部材７３ａ〜７３ｅのいずれか１つを選択的に対陰極支持体３２とケーシング２５との間に介在させることで、対陰極支持体３２によって支持された対陰極１７とケーシング２５によって支持された陰極１６との相対的な位置を調整するようにしたので、対陰極１７上のＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｅと陰極１６との相対的な位置を高精度に調整できるようになった。

（他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。

例えば、上記の実施形態では、図６に示したように移動台として回転板６８を用いた。しかしながら、移動台は直進移動する台を用いて構成することもできる。また、移動台を駆動するための手段は、対象物を回転駆動するモータに限られず、対象物を直進駆動する駆動装置とすることもできる。

また、本発明の実施に際しては、図４に示すリニアガイド４２ａ，４２ｂのような案内手段及び図５に示すアシストユニット４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄのような弾性力付与手段は必ずしも用いなくても良い。

図１０は、さらに他の実施形態を示している。この実施形態においては、１つのＸ線発生帯２７Ｅが第１の金属３３ａと第２の金属３３ｂの２種類の金属によって形成されている。これらの金属３３ａ及び３３ｂは回転体陰極１７の周方向に沿って交互に配置されている。第１の金属３３ａは例えばＣｕ（銅）であり、第２の金属３３ｂは例えばＭｏ（モリブデン）である。

このように１つのＸ線発生帯を異なった種類の複数の金属によって形成するのは、１つのＸ線発生帯から異なった波長（すなわち異なったエネルギ）のＸ線を発生させるためである。このようなＸ線発生構造は、例えば特許第５４３７１８０号にストライプ状ターゲットとして開示されている。

なお、本実施形態において１つのＸ線発生帯を形成する金属の種類は３種類以上としても良い。

１．Ｘ線回折装置（Ｘ線分析装置）、２．Ｘ線発生装置、３．ゴニオメータ、４．θ回転台、５．２θ回転台、６．検出器アーム、７．発散スリット、１０．試料ホルダ、１１．散乱スリット、１２．受光スリット、１３．２次元Ｘ線検出器（Ｘ線検出手段）、１４．２次元センサ、１６．陰極、１７．回転対陰極、２０．θ回転駆動装置、２１．２θ回転駆動装置、２３．Ｏリング、２４．対陰極ユニット、２５．ケーシング、２６．対陰極ハウジング（対陰極支持体）、２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅ．Ｘ線発生帯、２８．Ｘ線窓、２９．基体、３０．回転軸、３１．通水路、３２．対陰極支持体、３４．排気装置、３５．フランジ、３６．ベローズ、３６ａ．ベローズの第１のフランジ、３６ｂ．ベローズの第２のフランジ（支持用プレート）、３６ｃ．第２のフランジの表面、３８．磁気シール装置、４０．モータ（回転駆動装置）、４１ａ，４１ｂ．エアシリンダ（駆動手段）、４２ａ，４２ｂ．リニアガイド（案内手段）、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ．アシストユニット（弾性力付与手段）、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ．ストッパ装置（ストッパ手段）、４６．給水口、４７．排水口、４８．シリンダ本体、４９．出力ロッド、５０．ボルト、５１．第１のエア接続口、５２．第２のエア接続口、５５．アリ形ユニット、５６．アリ溝ユニット、５７ａ，５７ｂ．支柱、５８．アリ形、５９．アリ溝部材、６２．貫通孔、６３．圧縮バネ、６４．バネカバー、６８．回転板（移動台）、６９．電動モータ（移動台駆動手段）、７０．モータ本体、７１．出力軸、７２．貫通孔、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅ．ストップ部材、７４．止め輪、７５．圧縮バネ（弾性部材）、Ｆ．Ｘ線焦点、Ｈ．内部空間、Ｐ１〜Ｐ５．ストップ部材の高さ、Ｑ．間隔、Ｒ．ケーシングと支持用プレートとによって挟まれる領域、Ｃｆ．集中円、Ｃｇ．ゴニオメータ円、Ｒ１．Ｘ線、Ｒ２．回折Ｘ線、Ｓ．試料、Ｘ０．対陰極ハウジングの中心軸線、Ｘ１．支持用プレート及びベローズの中心軸線

Claims (12)

1. 電子を発生する陰極と、
   該陰極に対向して設けられると共に互いに隣接して並んだ複数のＸ線発生帯を備えた対陰極と、
   前記陰極及び前記対陰極を内部に収容すると共に前記陰極と一体であるケーシングと、
   前記対陰極を支持する対陰極支持体と、
   前記対陰極支持体と前記ケーシングとが相対的に進退移動するように前記対陰極支持体を駆動する駆動手段と、
   前記対陰極支持体と前記ケーシングとが互いに近付く方向へ移動するとき、前記対陰極支持体の動きを停止させるストッパ手段と、を有しており、
   前記ストッパ手段は、
   前記対陰極支持体と前記ケーシングとの間に出入りする部分を備えた移動台と、
   当該移動台を駆動する移動台駆動手段と、
   前記移動台の出入りする部分に設けられており互いに高さが異なっている複数のストップ部材と、を有する
   ことを特徴とするＸ線発生装置。
2. 前記複数のストップ部材の少なくとも１つは、前記対陰極支持体と前記ケーシングとの間に入った状態で、前記ケーシングに近付き又は遠ざかる方向へ移動できるように前記移動台に設けられている、ことを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。
3. 前記ストップ部材は弾性部材によって付勢されていることを特徴とする請求項２記載のＸ線発生装置。
4. 前記ストップ部材は前記移動台の厚さよりも長い長さを有しており、
   当該ストップ部材は前記移動台を貫通して設けられており、
   前記ストップ部材の一端は前記ケーシング及び前記対陰極支持体の一方に当接可能であり、前記ストップ部材の他端は前記ケーシング及び前記対陰極支持体の他方に当接可能である、ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のＸ線発生装置。
5. 前記移動台は回転板であり、
   前記出入りする部分は前記回転板の周辺部分であり、
   前記複数のストップ部材は前記回転板の周辺部分の異なる位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のＸ線発生装置。
6. 前記移動台駆動手段はモータであり、
   当該モータは、本体部分と、当該本体部分の内部から外部へ延出している出力軸とを有しており、
   前記回転板は前記出力軸に取り付けられており、
   前記モータの本体部分は前記対陰極支持体又は前記ケーシングに固定されている
   ことを特徴とする請求項５記載のＸ線発生装置。
7. 前記ストッパ手段は前記対陰極支持体上又は前記ケーシング上に複数設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のＸ線発生装置。
8. 前記対陰極支持体と前記ケーシングとの間を気密に仕切るシール部材を有しており、
   前記複数のストッパ手段は、前記シール部材の中心軸線に直交する面内において当該中心軸線に対して点対称又は当該中心軸線を通る線に対して線対称に配置されていることを特徴とする請求項７記載のＸ線発生装置。
9. 前記複数のストッパ手段は、前記シール部材の中心軸線に対して互いに等間隔であって且つ当該中心軸線の周りに互いに等角度間隔で配置されていることを特徴とする請求項８記載のＸ線発生装置。
10. 前記シール部材はベローズであり、
    前記ストッパ手段は前記ベローズの外側に設けられていることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１つに記載のＸ線発生装置。
11. 前記対陰極支持体は、
    前記対陰極を支持すると共に当該対陰極の外部へ延在している対陰極ハウジングと、
    当該対陰極ハウジングに固定されると共に当該対陰極ハウジングの延在方向を横切る方向へ延在している支持用プレートと、を有しており、
    前記駆動手段及び前記ストッパ手段は前記支持用プレート上に設置されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載のＸ線発生装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載のＸ線発生装置と、当該Ｘ線発生装置から発生したＸ線を用いるＸ線光学系とを有することを特徴とするＸ線分析装置。

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