WO2006046327A1 - ポリキャピラリ - Google Patents

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WO2006046327A1
WO2006046327A1 PCT/JP2005/010944 JP2005010944W WO2006046327A1 WO 2006046327 A1 WO2006046327 A1 WO 2006046327A1 JP 2005010944 W JP2005010944 W JP 2005010944W WO 2006046327 A1 WO2006046327 A1 WO 2006046327A1
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rays
incident
face
ray
incident end
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Inventor
Naoki Kawahara
Yoshihiro Iba
Makoto Doi
Takashi Yamada
Original Assignee
Rigaku Industrial Corporation
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators

Definitions

  • the present invention relates to a polycabilization which is an optical element that collects or collimates X-rays.
  • one of X-ray optical elements is formed into a columnar shape by bundling a large number of thin tubes, and the X-rays incident from the incident end face are converted into the thin tubes.
  • Various characteristics are obtained by the arrangement of the narrow tubes, and if the output end face side is gradually narrowed, parallel light can be collected, and if the incident end face side is gradually narrowed, the divergent light is parallelized. If it is configured so that both are gradually reduced, divergent light can be emitted.
  • Poly-Oil material is mainly composed of Si O from the viewpoint of processability and total reflection characteristics.
  • Patent Document 1 US Pat.
  • Patent Document 2 U.S. Pat.No. 5812631
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3057378
  • X-rays having a shorter wavelength (higher energy) than incident X-rays of the target wavelength to be collected or collimated pass through the narrow tube and go straight.
  • the sample may be irradiated with collimated X-rays, which may adversely affect the analysis by, for example, exciting unnecessary fluorescent X-rays or increasing the background.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in a polycylinder, an adverse effect on analysis by X-rays having higher energy than that of focused or parallel X-rays can be removed.
  • the purpose is to provide.
  • the first configuration of the present invention is formed in a columnar shape by bundling a large number of thin tubes, and proceeds while totally reflecting X-rays incident from the incident end face in the thin tubes.
  • the X-rays that pass straight through the narrow tube with higher energy than the X-rays that are collected or paralleled out of the incident X-rays are collected or parallel. Separated from X-rays.
  • the condensed or parallel X-rays travel in the direction of the curved axis, whereas the higher-energy X-rays travel straight through the narrow tube.
  • the two can be separated spatially so that they do not irradiate the same location. Therefore, the adverse effects on analysis by high-energy X-rays compared to focused or parallel X-rays can be eliminated.
  • a large number of thin tubes are bundled to form a columnar shape, and the X-rays incident from the incident end surface travel while being totally reflected in the narrow tube, and are emitted and collected by the output end surface force.
  • a shielding plate that covers a part of the incident end face and does not transmit X-rays can be used to collect or collimate the incident X-rays. X-rays traveling straight through the narrow tube with higher energy than the X-rays to be separated are separated from the condensed or collimated X-rays.
  • a portion of the incident end face is covered with a shielding plate that does not transmit X-rays, so that the X-rays that are condensed or collimated can travel in the direction in which the X-rays travel with higher energy. It is possible to prevent the X-rays traveling straight through and from traveling, and to separate them from each other so that they do not irradiate the same place. Therefore, it is possible to eliminate the adverse effects on the analysis by high-energy X-rays rather than X-rays that are focused or parallel.
  • a large number of thin tubes are bundled to form a columnar shape, and the X-rays incident from the incident end surface travel while being totally reflected in the narrow tube, and are emitted and collected by the output end surface force.
  • a parallel parallel cylindrical having a columnar shielding portion that extends from a part of the incident end face to a part of the exit end face and does not transmit X-rays, the out of the incident X-rays X-rays that travel straight through the narrow tube at a higher energy than X-rays that are condensed or collimated are separated from the X-rays that are converged or collimated.
  • the partial force of the incident end face extends to a part of the exit end face, and has a columnar shielding portion that does not transmit X-rays.
  • X-rays travel straight through the narrow tube with higher energy. Can be prevented, and both can be spatially separated so as not to irradiate the same place. Therefore, it is possible to eliminate the adverse effects on the analysis by high-energy X-rays compared to focused or parallel X-rays.
  • the first to third structures of the polycillaries are housed in a cylindrical shielding case that covers its side surface, the periphery outside the entrance end surface and the periphery outside the exit end surface and does not transmit X-rays. Then, a poly-cabilizer reset may be used. With such a poly-carbilla reset, it is possible to prevent the X-ray from traveling into the shielding case even if X-rays are irradiated outside the incident end face, and to pass straight through the narrow tube with high energy. Can also be prevented from proceeding out of the shielding case, eliminating the negative effects of high-energy X-ray analysis.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a poly resetter according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a polycabilizer reset according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a poly-cabilizer reset according to a third embodiment of the present invention.
  • this poly-crystal reset 10A is one in which a poly-chiral (main body) 1A is housed in a shielding case 2A (showing a longitudinal section).
  • a large number of thin tubes with a glass power consisting mainly of 2 are bundled to form a cylindrical shape, and the diameter decreases gradually toward both the incident end face 1A a side and the outgoing end face lAb side. It is configured as follows. Therefore, the X-ray 4 that diverges from the point light source 3 and enters the incident end face lAa is made to travel while being totally reflected in the narrow tube and is emitted from the exit end face lAb, and the emitted X-ray 5 is collected at the condensing point 6. Shine.
  • the shielding case 2A that accommodates the poly-pillar 1A is made of a material that does not transmit X-rays, such as stainless steel, and has a cylindrical shape that is coaxial with the poly-pillar 1A and has a constant diameter.
  • Side surface, outer periphery from the incident end face lAa (annular surface extending from the outer edge of the incident end face lAa) and the outgoing end face lAb also covers the outer periphery (ring-shaped surface extending from the outer edge of the emission end face lAb).
  • the X-ray 5 of the target wavelength to be collected travels in the direction of the curved axis 8, whereas the X-ray 5 of the target wavelength
  • X-rays 7 with short wavelengths (high energy) pass straight through the narrow tube, they only travel within the range between the two-dot chain lines in Fig. 1, so they are even more than the upper limit of the range. It is spatially separated from the X-ray 5 focused on the upper focusing point 6 and is not irradiated at the same location. Therefore, it is possible to eliminate the adverse effect on the analysis by the X-ray 7 having higher energy than the X-ray 5 to be collected.
  • this poly-crystal reset 10B is different from the poly-pillar reset 10A (FIG. 1) of the first embodiment in configuration in that the poly-cylindrical 1B and the shielding case 2B are not curved, and the incident end face IBa Since the only difference is that it has a shielding plate 9 that is a stainless steel disc, for example, which covers a part (here the central part) and does not transmit X-rays.
  • the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the X-ray 5 having the target wavelength to be collected is in the direction of the axis of the first axis (not shown! In other words, it travels in the right direction in Fig. 2, whereas X-ray 7 with shorter wavelength (high energy) than X-ray 5 with the target wavelength passes through the narrow tube and goes straight through the two-dot chain line in Fig. 2. Because the force does not advance in the two upper and lower ranges sandwiched between the X-ray 5 that converges on the condensing point 6 between the two ranges in the vertical direction in Fig. 2, it is spatially separated and the same place Is not irradiated. Therefore, X-rays to collect light 5 It is possible to remove the adverse effects on the analysis by X-ray 7 of Kogaku Nergi.
  • this action and effect is obtained by storing in the force shielding case 2B that can be obtained only by the polycylinder 1B that is not covered by the shielding case 2B.
  • the negative effects on analysis by high-energy X-rays can be removed more reliably.
  • the polycrystal reset 10C is a part of the incident end face ICa (in this case, instead of the shielding plate 9). Since the only difference is that it has a cylindrical shielding part 11 made of lead glass, for example, which does not transmit X-rays, extending from the center part) to a part of the emission end face lCb (here central part). The same reference numerals are used for the numerals, and the description is omitted.
  • Polycylinder 1C in this set 10C can be manufactured by using a thin column made of lead glass as the shielding part 11 as the central part when bundling a large number of thin tubes with glass power into a cylindrical shape. .
  • the X-rays 5 of the target wavelength to be collected are in the direction of the axis (the central axis not shown) of the polycylinder 1C, that is,
  • the X-ray 7 having a shorter wavelength (high energy) than the target wavelength X-ray 5 is sandwiched between the two-dot chain lines in Fig. 3 even if it travels straight through the narrow tube. Since it travels only in the two upper and lower ranges, it is spatially separated from the X-ray 5 focused on the condensing point 6 between the two ranges in the vertical direction in Fig. 3 and is not irradiated to the same place. . Therefore, it is possible to eliminate the adverse effect on the analysis by the X-ray 7 having higher energy than the X-ray 5 to be collected.
  • the present invention is applied to a polycylinder that emits divergent light by gradually reducing both the incident end face side and the outgoing end face side.
  • the present invention is not limited thereto, and only the incident end face side is gradually increased.
  • the present invention can be applied to both a polycillaries configured to squeeze and collimate the diverging light, and to a polycillaries configured to squeeze only the exit end face side and collect parallel light.
  • the polycylinder, the shielding portion is a columnar shape
  • the shielding case is a cylindrical shape
  • the shielding plate is a circular plate, but other shapes may be used in the present invention.

Abstract

　集光または平行化しようとするＸ線よりも高エネルギーのＸ線による分析への悪影響を除去できるポリキャピラリを提供する。多数の細管を束ねて柱状に形成され、入射端面1Aa から入射されたＸ線4 を前記細管内で全反射させながら進行させ出射端面1Ab から出射して集光または平行化するポリキャピラリ1Aにおいて、軸8 が湾曲した柱状に形成されていることにより、前記入射されたＸ線4 のうち前記集光または平行化されるＸ線5 よりも高エネルギーで前記細管を透過して直進するＸ線7 を、前記集光または平行化されるＸ線5 と分離する。

Description

明 細 書
ポリキヤビラリ
技術分野
[0001] 本発明は、 X線を集光または平行ィ匕する光学素子であるポリキヤビラリに関する。
背景技術
[0002] 特許文献 1〜3などに示されているように、 X線用の光学素子のひとつに、多数の細 管を束ねて柱状に形成され、入射端面から入射された X線を前記細管内で全反射さ せながら進行させ出射端面力も出射して集光または平行ィ匕するポリキヤビラリがある。 細管の配列によって種々の特性が得られ、出射端面側を徐々に絞るように構成する と、平行光を集光することができ、入射端面側を徐々に絞るように構成すると、発散光 を平行ィ匕することができ、両方を徐々に絞るように構成すると、発散光^^光すること ができる。ポリキヤビラリの材料には、加工性や全反射特性の観点から、 Si Oを主成
2 分とするガラスが使われて 、る。
特許文献 1 :米国特許第 5553105号明細書
特許文献 2 :米国特許第 5812631号明細書
特許文献 1：特許第 3057378号公報
発明の開示
[0003] そのため、入射された X線のうち集光または平行ィ匕しょうとする目的波長の X線より も短波長（高エネルギー）の X線が細管を透過して直進してしまい、集光または平行 化された X線とともに試料などに照射され、例えば、不要な蛍光 X線を励起したり、バ ックグラウンドが増大したりして、分析に悪影響を及ぼすことがある。
[0004] 本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、ポリキヤビラリにおいて、集光 または平行ィ匕しょうとする X線よりも高エネルギーの X線による分析への悪影響を除 去できるものを提供することを目的とする。
[0005] 前記目的を達成するために、本発明の第 1構成は、多数の細管を束ねて柱状に形 成され、入射端面から入射された X線を前記細管内で全反射させながら進行させ出 射端面から出射して集光または平行ィ匕するポリキヤビラリにおいて、軸が湾曲した柱 状に形成されていることにより、前記入射された X線のうち前記集光または平行ィ匕さ れる X線よりも高エネルギーで前記細管を透過して直進する X線を、前記集光または 平行化される X線と分離する。
[0006] 第 1構成のポリキヤビラリでは、集光または平行ィ匕される X線は、湾曲した軸の方向 に進行するのに対し、より高エネルギーの X線は、細管を透過して直進するので、両 者を空間的に分離して同じ場所に照射しないようにできる。したがって、集光または 平行ィ匕しょうとする X線よりも高エネルギーの X線による分析への悪影響を除去できる
[0007] 本発明の第 2構成は、多数の細管を束ねて柱状に形成され、入射端面から入射さ れた X線を前記細管内で全反射させながら進行させ出射端面力 出射して集光また は平行ィ匕するポリキヤビラリにお 、て、前記入射端面の一部を覆って X線を透過させ な ヽ遮蔽板を有することにより、前記入射された X線のうち前記集光または平行化さ れる X線よりも高エネルギーで前記細管を透過して直進する X線を、前記集光または 平行化される X線と分離する。
[0008] 第 2構成のポリキヤビラリでは、入射端面の一部を X線を透過させない遮蔽板で覆う ことにより、集光または平行ィ匕される X線が進行する方向へ、より高エネルギーで細 管を透過して直進する X線が進行するのを阻止でき、両者を空間的に分離して同じ 場所に照射しないようにできる。したがって、集光または平行ィ匕しょうとする X線よりも 高工ネルギ一の X線による分析への悪影響を除去できる。
[0009] 本発明の第 3構成は、多数の細管を束ねて柱状に形成され、入射端面から入射さ れた X線を前記細管内で全反射させながら進行させ出射端面力 出射して集光また は平行ィ匕するポリキヤビラリにおいて、前記入射端面の一部から前記出射端面の一 部まで延びて X線を透過させな ヽ柱状の遮蔽部を有することにより、前記入射された X線のうち前記集光または平行ィ匕される X線よりも高エネルギーで前記細管を透過し て直進する X線を、前記集光または平行ィ匕される X線と分離する。
[0010] 第 3構成のポリキヤビラリでは、入射端面の一部力 前記出射端面の一部まで延び て X線を透過させない柱状の遮蔽部を有することにより、集光または平行ィ匕される X 線が進行する方向へ、より高エネルギーで細管を透過して直進する X線が進行する のを阻止でき、両者を空間的に分離して同じ場所に照射しないようにできる。したが つて、集光または平行ィ匕しょうとする X線よりも高エネルギーの X線による分析への悪 影響を除去できる。
[0011] 第 1〜第 3構成のポリキヤビラリを、その側面、前記入射端面よりも外側の周辺およ び前記出射端面よりも外側の周辺を覆って X線を透過させない筒状の遮蔽ケースに 収納して、ポリキヤビラリセットとしてもよい。このようなポリキヤビラリセットとすれば、入 射端面よりも外側に X線が照射されても遮蔽ケース内に進行するのを阻止でき、また 、高エネルギーで細管を透過して直進する X線が遮蔽ケース内から外へ進行するの も阻止できるので、いっそう確実に高エネルギーの X線による分析への悪影響を除去 できる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の第 1実施形態のポリキヤビラリセットを示す概略図である。
[図 2]本発明の第 2実施形態のポリキヤビラリセットを示す概略図である。
[図 3]本発明の第 3実施形態のポリキヤビラリセットを示す概略図である。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明の第 1実施形態であるポリキヤビラリセットについて、図にしたがって 説明する。図 1に示すように、このポリキヤビラリセット 10Aは、ポリキヤビラリ（本体） 1A を遮蔽ケース 2A (縦断面を示す）に収納したものである。ポリキヤビラリ 1Aは、 Si O
2 を主成分とするガラス力 なる多数の細管を束ねて円柱状に形成され、入射端面 1A a側と出射端面 lAb側の両方において徐々に絞るように、つまり端面に近づくほど直 径が小さくなるように構成されている。そのため、点光源 3から発散して入射端面 lAa 力 入射された X線 4を前記細管内で全反射させながら進行させ出射端面 lAbから 出射し、出射された X線 5は集光点 6に集光する。
[0014] ここで、円柱状であるポリキヤビラリ 1 Aの軸（中心軸） 8が、図 1の左上方を中心とす る円弧状に湾曲している。そして、このポリキヤビラリ 1 Aを収納している遮蔽ケース 2 Aは、例えばステンレスのように X線を透過させない材料からなって、ポリキヤビラリ 1A と同軸 8で直径が一定の円筒状であり、ポリキヤビラリ 1Aの側面、入射端面 lAaよりも 外側の周辺 (入射端面 lAaの外縁から延長した輪状の面)および出射端面 lAbより も外側の周辺（出射端面 lAbの外縁から延長した輪状の面）を覆っている。
[0015] このような構成により、入射された X線 4のうち集光しょうとする目的波長の X線 5は、 湾曲した軸 8の方向に進行するのに対し、目的波長の X線 5よりも短波長（高工ネル ギー）の X線 7は、細管を透過して直進しても、図 1において二点鎖線に挟まれた範 囲でしか進行しないので、その範囲の上限よりもさらに上方の集光点 6に集光する X 線 5と空間的に分離され、同じ場所には照射されない。したがって、集光しょうとする X線 5よりも高エネルギーの X線 7による分析への悪影響を除去できる。
[0016] この作用効果は、遮蔽ケース 2Aに覆われないポリキヤビラリ 1Aのみでも得られるが 、第 1実施形態のポリキヤビラリセット 10Aでは、高エネルギーで細管を透過して直進 する X線 7が遮蔽ケース 2A内から外へ進行するのも阻止でき、また、入射端面 lAaよ りも外側に点光源 3からの X線が照射されても遮蔽ケース 2A内に進行するのを阻止 できるので、 V、つそう確実に高エネルギーの X線による分析への悪影響を除去できる
[0017] 次に、本発明の第 2実施形態であるポリキヤビラリセットについて説明する。図 2に 示すように、このポリキヤビラリセット 10Bは、構成において前記第 1実施形態のポリキ ャピラリセット 10A (図 1)と比較すると、ポリキヤビラリ 1Bおよび遮蔽ケース 2Bが湾曲 していないこと、入射端面 IBaの一部（ここでは中心部）を覆って X線を透過させない 、例えばステンレス製の円板である遮蔽板 9を有することが異なるのみであるので、そ の他の部分については数字の部分が同じ符号を付して説明を省略する。
[0018] 第 2実施形態のポリキヤビラリセット 10Bでは、入射端面 IBaの中心部が X線を透過 させない遮蔽板 9で覆われているので、点光源 3から発散した X線は、入射端面 IBa のうち遮蔽板 9で覆われて ヽな 、周辺部にし力入射できな!/、。
[0019] このような構成により、入射された X線 4のうち集光しょうとする目的波長の X線 5は、 ポリキヤビラリ 1 Bのまつすぐな軸（図示しな!ヽ中心軸）の方向、つまり図 2の右方向に 進行するのに対し、目的波長の X線 5よりも短波長（高工ネルギー）の X線 7は、細管 を透過して直進しても、図 2において二点鎖線に挟まれた上下の 2つの範囲でし力進 行しないので、図 2の上下方向で 2つの範囲の間にある集光点 6に集光する X線 5と 空間的に分離され、同じ場所には照射されない。したがって、集光しょうとする X線 5 よりも高工ネルギ一の X線 7による分析への悪影響を除去できる。
[0020] そして、前記第 1実施形態の場合と同様に、この作用効果は、遮蔽ケース 2Bに覆 われないポリキヤビラリ 1Bのみでも得られる力 遮蔽ケース 2Bに収納してポリキヤビラ リセット 10Bとすることにより、いっそう確実に高エネルギーの X線による分析への悪 影響を除去できる。
[0021] 次に、本発明の第 3実施形態であるポリキヤビラリセットについて説明する。図 3に 示すように、このポリキヤビラリセット 10Cは、構成において前記第 2実施形態のポリキ ャピラリセット 10B (図 2)と比較すると、遮蔽板 9に代えて、入射端面 ICaの一部 (ここ では中心部）から出射端面 lCbの一部（ここでは中心部）まで延びて X線を透過させ ない、例えば鉛ガラス製の円柱状の遮蔽部 11を有することが異なるのみであるので、 その他の部分については数字の部分が同じ符号を付して説明を省略する。なお、こ のセット 10C中のポリキヤビラリ 1Cは、ガラス力もなる多数の細管を束ねて円柱状に 形成する際に、遮蔽部 11となる鉛ガラス製の細い円柱を中心部分とすることにより作 製できる。
[0022] 第 3実施形態のポリキヤビラリセット 10Cでは、入射端面 ICaの中心部が X線を透過 させない遮蔽部 11の端面であるので、点光源 3から発散した X線は、入射端面 ICa のうち遮蔽部 11の端面でな 、周辺部にしか入射できな!/、。
[0023] このような構成により、やはり、入射された X線 4のうち集光しょうとする目的波長の X 線 5は、ポリキヤビラリ 1Cのまつすぐな軸（図示しない中心軸）の方向、つまり図 3の右 方向に進行するのに対し、目的波長の X線 5よりも短波長（高工ネルギー）の X線 7は 、細管を透過して直進しても、図 3において二点鎖線に挟まれた上下の 2つの範囲で しか進行しないので、図 3の上下方向で 2つの範囲の間にある集光点 6に集光する X 線 5と空間的に分離され、同じ場所には照射されない。したがって、集光しょうとする X線 5よりも高エネルギーの X線 7による分析への悪影響を除去できる。
[0024] そして、前記第 1、第 2実施形態の場合と同様に、この作用効果は、遮蔽ケース 2C に覆われないポリキヤビラリ 1Cのみでも得られる力 遮蔽ケース 2Cに収納してポリキ ャピラリセット 10Cとすることにより、いっそう確実に高エネルギーの X線による分析へ の悪影響を除去できる。 以上の実施形態では、入射端面側と出射端面側の両方を徐々に絞るように構成し て発散光^^光するポリキヤビラリに本発明を適用したが、それに限らず、入射端面 側のみを徐々に絞るように構成して発散光を平行ィ匕するポリキヤビラリにも、出射端 面側のみを徐々に絞るように構成して平行光を集光するポリキヤビラリにも、適用でき る。また、以上の実施形態では、ポリキヤビラリ、遮蔽部を円柱状、遮蔽ケースを円筒 状、遮蔽板を円板としたが、本発明ではその他の形状でもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 多数の細管を束ねて柱状に形成され、入射端面から入射された X線を前記細管内 で全反射させながら進行させ出射端面力 出射して集光または平行ィ匕するポリキヤ ビラリにおいて、
軸が湾曲した柱状に形成されていることにより、前記入射された X線のうち前記集 光または平行ィ匕される X線よりも高エネルギーで前記細管を透過して直進する X線を 、前記集光または平行化される X線と分離することを特徴とするポリキヤビラリ。
[2] 多数の細管を束ねて柱状に形成され、入射端面から入射された X線を前記細管内 で全反射させながら進行させ出射端面力 出射して集光または平行ィ匕するポリキヤ ビラリにおいて、
前記入射端面の一部を覆って X線を透過させない遮蔽板を有することにより、前記 入射された X線のうち前記集光または平行ィ匕される X線よりも高エネルギーで前記細 管を透過して直進する X線を、前記集光または平行化される X線と分離することを特 徴とするポリキヤビラリ。
[3] 多数の細管を束ねて柱状に形成され、入射端面から入射された X線を前記細管内 で全反射させながら進行させ出射端面力 出射して集光または平行ィ匕するポリキヤ ビラリにおいて、
前記入射端面の一部力 前記出射端面の一部まで延びて X線を透過させない柱 状の遮蔽部を有することにより、前記入射された X線のうち前記集光または平行ィ匕さ れる X線よりも高エネルギーで前記細管を透過して直進する X線を、前記集光または 平行化される X線と分離することを特徴とするポリキヤビラリ。
[4] 請求項 1から 3の 、ずれか一項に記載のポリキヤビラリを、その側面、前記入射端面 よりも外側の周辺および前記出射端面よりも外側の周辺を覆って X線を透過させない 筒状の遮蔽ケースに収納したポリキヤビラリセット。
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