(57)【要約】【課題】装置の大型化や機構の複雑さを伴わず、従来と同じ機構で複数の異なる特性Ｘ線を発生させ、異なるエネルギを有する蛍光Ｘ線に応じて最適な特性Ｘ線を励起源として用いることで、効率よく蛍光Ｘ線を検出できるＸ線管球を提供する。【解決手段】ハウジング２と、ハウジング２の内部に設けられた電子線源３と、ハウジング２の内部において電子線源３と対向するように設けられ、電子線源３側から順に重い元素を含むように積層された複数のターゲット層を有するターゲット４とを備える。電子線源３を陰極、ターゲット４を陽極として印加される加速電圧を切り替えることにより、電子線源３からターゲットに照射される電子線が、複数のターゲット層のそれぞれの内部に留まるように照射し、特性Ｘ線を発生させる。【選択図】図１
2010251158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が真空に保たれたハウジングと、
前記ハウジングの内部に陰極として設けられた電子線源と、
前記ハウジングの内部に前記電子線源と対向する陽極として設けられ、異なる材料からなる複数のターゲット層を、前記材料のそれぞれに含まれる元素の原子量が、前記電子線源側から順に大きくなるように積層したターゲット
とを備えることを特徴とするＸ線管球。
【請求項２】
前記複数のターゲット層のそれぞれが、前記電子線源側から順に、クロム（Ｃｒ）及びロジウム（Ｒｈ）を含む材料からなる層であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線管球。
【請求項３】
前記複数のターゲット層のそれぞれが、前記電子線源側から順に、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）及びロジウム（Ｒｈ）を含む材料からなる層であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線管球。
【請求項４】
前記複数のターゲット層のそれぞれが、前記電子線源側から順に、シリコン（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）及びロジウム（Ｒｈ）を含む材料からなる層であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線管球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析装置等に用いるＸ線管球に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光Ｘ線分析装置等に用いられるＸ線管球１は、例えば、図１０に示すように、内部が真空に保たれた円筒状のハウジング（管球本体）２と、ハウジング２の内部の一端側に設けられた電子線源３と、ハウジング２の内部の他端側に、電子線源３と対向するように設けられた単一物質からなる陽極であるターゲット４とを備える。Ｘ線管球１には、高電圧を印加する電源装置５と、電源装置５の出力電圧を駆動制御する電源制御部５１が接続され、陰極である電子線源３と陽極であるターゲット４間に高電圧が印加される。電子線源３から電子線Ｅが、単一物質からなる陽極であるターゲット４に照射され、ターゲット４から特性Ｘ線が放出されるが、ターゲット４からの特性Ｘ線の波長は変えることができないので、図１１に示すように、Ｘ線管球に印加する電圧を低くして、強度の弱い連続Ｘ線を発生して、検出効率の低い蛍光Ｘ線測定も試みられている。
【０００３】
試料から発生する様々なエネルギを持つ蛍光Ｘ線を効率よく検出する蛍光Ｘ線分析装置としては、ターゲット種類の異なる複数のＸ線管球を搭載し、異なるターゲットのそれぞれから強度の強い特性Ｘ線を用いる蛍光Ｘ線分析装置があるが、複数のＸ線管球を搭載した分析装置は、大型化する問題がある。
【０００４】
このため、１個のＸ線管球の異なる位置に複数のターゲット種を配置したマルチターゲットＸ線管球が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１７０３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マルチターゲットＸ線管を搭載した分析装置は、機構が複雑になる問題がある。
【０００７】
本発明は、波長分散型若しくはエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置において、装置の大型化や機構の複雑さを伴わず、従来と同じ機構で複数の異なる特性Ｘ線を発生させ、異なるエネルギを有する蛍光Ｘ線に応じて最適なＸ線スペクトルを励起線として用い、効率よく蛍光Ｘ線を検出できるＸ線管球を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の様態は、（イ）内部が真空に保たれたハウジングと、（ロ）ハウジングの内部に陰極として設けられた電子線源と、（ハ）ハウジングの内部に電子線源と対向する陽極として設けられ、異なる材料からなる複数のターゲット層を、材料のそれぞれに含まれる元素の原子量が、電子線源側から順に大きくなるように積層したターゲットとを備えるＸ線管球であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、波長分散型若しくはエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置において、装置の大型化や機構の複雑さを伴わず、従来と同じ機構で複数の異なる特性Ｘ線を発生させ、異なるエネルギを有する蛍光Ｘ線に応じて最適なＸ線スペクトルを励起線として用い、効率よく蛍光Ｘ線を検出できるＸ線管球を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線管球の構成を説明する模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線管球を波長分散型蛍光Ｘ線分析装置に適用した例を説明する模式的なブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線管球をエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置に適用した例を説明する模式的なブロック図である。
【図４】本発明の第１〜第３の実施の形態に係るＸ線管球に使用可能な元素の特性Ｘ線と吸収端の波長の代表例を示す表である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線管球の高電圧印加時の短波長側のＸ線スペクトルである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線管球の低電圧印加時の長波長側のＸ線スペクトルである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線管球の構成を説明する模式図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るＸ線管球の構成を説明する模式図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係るＸ線管球の構成を説明する模式図である。
【図１０】従来のＸ線管球の構成を説明する模式図である。
【図１１】従来のＸ線発生装置の高電圧印加時及び低電圧印加時のＸ線スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、装置の構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。又、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るＸ線管球１ａは、図１に示すように、内部が真空に保たれた円筒状のハウジング（管球本体）２と、ハウジング２の内部の一端側に陰極として設けられた電子線源３と、ハウジング２の内部の他端側に、電子線源３と対向する陽極として設けられ、２層のターゲット層４１ａ，４２ａを有するターゲット４ａとを備える。
【００１３】
ハウジング２は、側面に、ベリリウム（Ｂｅ）等のＸ線の透過率の高い物質からなるＸ線透過窓２０が設けられた真空容器であり、Ｘ線透過窓２０からＸ線を外部に出射する。電子線源３は、タングステン（Ｗ）、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）、カーボンナノチューブ等からなるフィラメントであり、図示を省略した電源によってフィラメントを加熱して熱電子を放出するか、若しくは高電界により電子を電界放出する。
【００１４】
ターゲット４ａは、図１に示すように、異なる材料からなる第１のターゲット層４１ａと第２のターゲット層４２ａとが、第１のターゲット層４１ａの材料と第２のターゲット層４２ａの材料のそれぞれに含まれる元素の原子量が、電子線源３側から順に大きくなるように積層されている。第１のターゲット層４１ａと第２のターゲット層４２ａは、単一元素からなる層でも、その元素と他の元素との合金の層や化合物の層でも構わない。第１の実施の形態に係るＸ線管球１ａにおいては、例えば、第１のターゲット層４１ａ及び第２のターゲット層４２ａに、それぞれクロム（Ｃｒ）及びロジウム（Ｒｈ）の金属単体の層を採用することが可能である。図４に、各ターゲット層に用いることが可能な元素の特性Ｘ線を示したが、Ｒｈ−Ｋα線の波長は０．０６１ｎｍ、Ｃｒ−Ｋα線の波長は０．２２９ｎｍである。第１のターゲット層４１ａは、材料や厚さにもよるが、例えば、第２のターゲット層４２ａを母材として、スパッタリング法、イオンプレーティング法、めっき法等により第２のターゲット層４２ａの上に積層すれば良い。
【００１５】
第１の実施の形態に係るＸ線管球１ａは、Ｘ線管球１ａに高電圧を印加する電源装置５に接続され、電源装置５は、電源装置５の出力電圧を駆動制御する電源制御部５１に接続されている。そして、Ｘ線管球１ａは、電子線源３を陰極、ターゲット４ａを陽極とし、電源装置５により高電圧を印加される。電子線源３から放出された電子は、電源装置５から印加される加速電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ（Ｖ１ａ＜Ｖ２ａ）によって加速され、それぞれ電子線Ｅ１ａ，Ｅ２ａとして、ターゲット４ａに照射される。
【００１６】
図１に示すように、第１のターゲット層４１ａの厚さは、加速電圧Ｖ１ａのときの電子線Ｅ１ａのターゲット４ａへの侵入深さより厚く、又、加速電圧Ｖ２ａのときの電子線Ｅ２ａが第２のターゲット層４２ａまで到達するように決定される。電子線Ｅ１ａ，Ｅ２ａの侵入深さは、例えば、ターゲット層の元素の原子番号、原子量、密度、及び加速電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａから、モンテカルロ法を用いたシミュレーションにより求めれば良い。
【００１７】
第１のターゲット層４１ａ及び第２のターゲット層４２ａの元素は、電子線Ｅ１ａ，Ｅ２ａによって励起され、それぞれ長波長側Ｘ線（低エネルギ側Ｘ線）Ａ１ａ，短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）Ａ２ａを放出する。長波長側Ｘ線（低エネルギ側Ｘ線）Ａ１ａは、第１のターゲット層４１ａの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線、短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）Ａ２ａは、第１のターゲット層４１ａ及び第２のターゲット層４２ａの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線である。例えば、加速電圧Ｖ１ａ＝１５ｋＶ，Ｖ２ａ＝５０ｋＶとして、電子線Ｅ１ａが第２のターゲット層４２ａに到達せず、電子線Ｅ２ａが第２のターゲット層４２ａに到達するように、ターゲット４ａへの侵入深さを考慮して算出すると、第１のターゲット層４１ａの厚さは１〜３μｍ程度とすることができる。
【００１８】
図４〜図６を用いて、第１のターゲット層４１ａ及び第２のターゲット層４２ａが、それぞれクロム（Ｃｒ）及びロジウム（Ｒｈ）の場合において、分析試料の目的元素を、モリブデン（Ｍｏ）、塩素（Ｃｌ）として、以下に説明する。
【００１９】
加速電圧Ｖ２ａ＝５０ｋＶのとき、図５に示すように、波長０．０６１ｎｍのＲｈ−Ｋα線をピーク波長とする短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）Ａ２ａのスペクトルが得られる。加速電圧Ｖ２ａ＝５０ｋＶのとき、第１のターゲット層４１ａ及び第２のターゲット層４２ａの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線が発生するので、図示を省略しているが、このとき、波長０．２２９ｎｍのＣｒ−Ｋα線にピークを有するスペクトルが図６の波長０．１ｎｍよりも長波長側に存在する。ＭｏのＫ吸収端波長は０．０６２ｎｍであるので、Ｒｈ−Ｋα線の波長は、目的元素であるＭｏのＫ吸収端波長よりも僅かに短波長（高エネルギ）であるが、互いに波長が近いので吸収係数が大きい。よって、ＭｏはＲｈ−Ｋα線を効率よく吸収し、励起されて図５の破線で示すようなＭｏ−Ｋα線を放出する。
【００２０】
一方、Ｃｌ−Ｋα線の波長は、図６に示すように、０．４７３ｎｍであるが、Ｒｈ−Ｌα線の波長０．４６ｎｍ（図示省略）に近く、短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）Ａ２ａによって放出されたＣｌ−Ｋα線のスペクトルは、短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）線Ａ２ａに含まれるＲｈ−Ｌα線のスペクトルと重複し、Ｃｌを同定するための正確なスペクトルが得られない。
【００２１】
図６に示すように、加速電圧Ｖ１ａ＝１５ｋＶのとき、第１のターゲット層４１ａに侵入した電子線Ｅ１ａは、図５に示したスペクトルより長波長側の波長０．２２９ｎｍのＣｒ−Ｋα線にピークを有するＣｒのＸ線スペクトルを示す。第１のターゲット層４１ａに侵入した電子線Ｅ１ａは、第２のターゲット層４２ａまで到達せず、Ｒｈを励起しないので、ターゲット４ａからの長波長側Ｘ線（低エネルギ側Ｘ線）Ａ１ａは、Ｒｈ−Ｌα線を含まない。又、図６に示すように、目的元素であるＣｌのＫ吸収端波長は０．４３９ｎｍであるから、Ｃｌは、長波長側Ｘ線（低エネルギ側Ｘ線）Ａ１ａに含まれるＣｒの連続Ｘ線によって効率よく励起され、ピーク波長０．４７３ｎｍのＣｌ−Ｋα線を放出する。
【００２２】
したがって、第１の実施の形態に係るＸ線管球を搭載した蛍光Ｘ線分析装置は、ターゲット４ａの構成により、加速電圧Ｖ２ａのとき、短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）Ａ２ａのスペクトルのピーク波長を与える強度の強いＫ線を利用して、効率よく目的元素であるＭｏからの蛍光Ｘ線が検出できる。そして、加速電圧Ｖ１ａに加速電圧を下げることで、第２のターゲット層４２ａからのＸ線の影響をなくし、第１のターゲット層４１ａからのＫ線及び連続Ｘ線からなる長波長側Ｘ線（低エネルギ側Ｘ線）Ａ１ａによって、効率よく他の目的元素であるＣｌからの蛍光Ｘ線を検出できる。
【００２３】
なお、５０ｋＶ印加時における第２のターゲット層４２ａからのＲｈ−Ｋα線について、第１のターゲット層４１ａのＣｒの吸収による減衰の影響は無視できる程少ない。
【００２４】
図１に示すＸ線管球１ａは、図２に示すような波長分散型蛍光Ｘ線分析装置や、図３に示すようなエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置に用いることが可能である。図２に示す波長分散型蛍光Ｘ線分析装置においては、試料６１を上部に格納し、試料６１の下面を試料保持部の開口部に露出した状態で保持する分析室６ａと、試料６１の下面にＸ線を照射するＸ線管球１ａと、試料から放出された蛍光Ｘ線を分光する分光結晶６２と、分光結晶６２において分光された回折Ｘ線を検出する検出器６３と、分光結晶６２及び検出器６３の位置が一定の関係を保つように、分光結晶６２及び検出器６３を駆動させる駆動機構５２とを備える。
【００２５】
Ｘ線管球１ａは、電源装置５と接続され、加速電圧Ｖを印加される。電源装置５が出力する加速電圧Ｖは、電源制御部５１によって高加速電圧Ｖ２ａ及び低加速電圧Ｖ１ａに制御される。Ｘ線管球１ａは、加速電圧Ｖを高加速電圧Ｖ２ａとして第２のターゲット層４２ａからの短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）Ａ２ａを発生し、加速電圧Ｖを低加速電圧Ｖ１ａに下げることで、第２のターゲット層４２ａからのＸ線の影響をなくし、第１のターゲット層４１ａからの長波長側Ｘ線（低エネルギ側Ｘ線）Ａ１ａを出射する。駆動機構５２は、駆動機構制御部５３によって制御される。分光結晶６２及び検出器６３は、駆動機構５２によってブラッグの条件を満たすように駆動されながら、検出器６３により波長走査が行われる。検出器６３からの検出信号は、信号処理部５４に入力され、信号処理部５４において、波長スペクトルとして処理され、試料６１の定量分析、定性分析等が行われる。したがって、第１の実施の形態に係るＸ線管球を搭載した波長分散型蛍光Ｘ線分析装置は、試料６１に含まれる目的元素を、目的元素の吸収係数の高い波長で、連続Ｘ線と比べ強度の強い特性Ｘ線を照射して励起するように、Ｘ線管球１ａが備える第１のターゲット層４１ａ及び第２のターゲット層４２ａの材料を採用すれば、加速電圧Ｖを変化させ、最適なＸ線を選択してＸ線を試料に照射することにより、目的元素の蛍光Ｘ線を効率よく検出できる。
【００２６】
一方、図３に示すエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置は、試料６１を上部に格納し、試料６１の下面を試料保持部の開口部に露出した状態で保持する分析室６ｂと、試料６１の下面にＸ線を照射するＸ線管球１ａと、試料６１から放出された蛍光Ｘ線を検出する半導体検出器等の検出器６４とを備える。図３に示すエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置において、Ｘ線管球１ａに印加される加速電圧Ｖは、電源制御部５１によって高加速電圧Ｖ２ａ及び低加速電圧Ｖ１ａに制御されて電源装置５から出力される。Ｘ線管球１ａは、加速電圧Ｖを高加速電圧Ｖ２ａとして第２のターゲット層４２ａからの短波長側Ｘ線（高エネルギ側Ｘ線）Ａ２ａを発生し、加速電圧Ｖを低加速電圧Ｖ１ａとして第１のターゲット層４１ａからの長波長側Ｘ線（低エネルギ側Ｘ線）Ａ１ａを出射する。そして、検出器６４において試料６１からの信号を検出し、検出された信号は、マルチチャンネルアナライザ５５において、デジタル化され、波高値に応じて弁別され、エネルギスペクトルとして処理される。マルチチャンネルアナライザ５５において処理されたデータは、データ処理部に入力され、試料６１の定量分析、定性分析等が行われる。
【００２７】
第１の実施の形態に係るＸ線管球は、エネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置に搭載されても、波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置と同様に、広い波長帯域に渡るＸ線スペクトルの一部を選択的に用いて目的元素を励起することにより、目的元素の蛍光Ｘ線を効率よく検出できる。
【００２８】
第１の実施の形態に係るＸ線管球によれば、波長分散型若しくはエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置において、Ｘ線管球の加速電圧を変化させることで、装置の大型化や機構の複雑さを伴わず、従来と同じ機構で、広い波長帯域に渡り複数の異なる特性Ｘ線を発生させ、異なるエネルギを有する蛍光Ｘ線に応じて最適なＸ線スペクトルを励起線として用いることで、効率よく蛍光Ｘ線を検出できる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図１に示す第１の実施の形態に係るＸ線管球１ａの構成は例示であり、Ｘ線管球１ａが備える２層のターゲット層４１ａ，４２ａを有するターゲット４ａは、２層でなく３層であっても良い。
【００３０】
即ち、本発明の第２の実施の形態に係るＸ線管球１ｂが備えるターゲット４ｂは、図７に示すように、異なる材料からなる第１のターゲット層４１ｂ、第２のターゲット層４２ｂ及び第３のターゲット層４３ｂが、第１のターゲット層４１ｂの材料、第２のターゲット層４２ｂの材料、第３のターゲット層４３ｂの材料のそれぞれに含まれる元素の原子量が、電子線源３側から順に大きくなるように積層され、３層構造をなす点で、第１の実施の形態と異なる。第１のターゲット層４１ｂ、第２のターゲット層４２ｂ及び第３のターゲット層４３ｂは、単一元素からなる層でも、その元素と他の元素との合金の層や化合物の層でも構わない。
【００３１】
電子線源３から放出された電子が、電源装置５から印加される加速電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ，Ｖ３ｂ（Ｖ１ｂ＜Ｖ２ｂ＜Ｖ３ｂ）で加速され、それぞれ電子線Ｅ１ｂ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ｂとして、ターゲット４ｂに照射されるとき、第１のターゲット層４１ｂの厚さは、電子線Ｅ１ｂの侵入深さより厚く、電子線Ｅ２ｂが第２のターゲット層４２ｂまで到達するように決定される。第２のターゲット層４２ｂの厚さは、第１のターゲット層４１ｂの厚さとの和が電子線Ｅ２ｂの侵入深さより厚く、電子線Ｅ３ｂが第３のターゲット層４３ｂまで到達するように決定される。
【００３２】
ターゲット４ｂは、加速電圧Ｖ１ｂのとき、低エネルギ側Ｘ線Ａ１ｂを、加速電圧Ｖ２ｂのとき、中エネルギ側Ｘ線Ａ２ｂを、加速電圧Ｖ３ｂのとき、高エネルギ側Ｘ線Ａ３ｂを放出する。低エネルギ側Ｘ線Ａ１ｂは、第１のターゲット層４１ｂの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線、中エネルギ側Ｘ線Ａ２ｂは、第１のターゲット層４１ｂ、第２のターゲット層４２ｂの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線、高エネルギ側Ｘ線Ａ３ｂは、第１のターゲット層４１ｂ、第２のターゲット層４２ｂ、第３のターゲット層４３ｂの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線である。
【００３３】
第２の実施の形態に係るＸ線管球１ｂにおいて、ターゲット４ｂの第１のターゲット層４１ｂ、第２のターゲット層４２ｂ、第３のターゲット層４３ｂを、例えば、それぞれＣｒ、銅（Ｃｕ）、Ｒｈを採用することが可能である。このとき、例えば、加速電圧Ｖ１ｂ＝１５ｋＶ，Ｖ２ｂ＝３０ｋＶ，Ｖ３ｂ＝５０ｋＶとして、電子線Ｅ１ｂが第２のターゲット層４２ｂに到達せず、電子線Ｅ２ｂが第２のターゲット層４２ｂに侵入し、第３のターゲット層４３ｂに到達せず、電子線Ｅ３ｂが第３のターゲット層４３ｂに到達するように、ターゲット４ｂへの侵入深さを考慮して算出すると、第１のターゲット層４１ｂは１〜１．５μｍ程度、第２のターゲット層４２ｂは１．５〜２．５μｍ程度の厚さとすることができる。
【００３４】
第２の実施の形態に係るＸ線管球１ｂによれば、波長分散型若しくはエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置のいずれにおいても、Ｘ線管球１ｂの加速電圧を変化させることで、装置の大型化や機構の複雑さを伴わず、第１の実施の形態に係るＸ線管球１ａよりも更に広い波長帯域に渡り複数の異なる特性Ｘ線を発生させることができる。このため、第２の実施の形態に係るＸ線管球１ｂによれば、より最適なＸ線スペクトルを励起線として用いることが可能であるので、第１の実施の形態に係るＸ線管球１ａよりも更に効率よく蛍光Ｘ線を検出できる。
【００３５】
（第３の実施の形態）
第１及び第２の実施の形態に係るＸ線管球として、２層及び３層のターゲット４ａ，４ｂを備えるＸ線管球１ａ，１ｂについてそれぞれ説明したが、例示に過ぎず、ターゲット４ａ，４ｂは、４層からなる構成とすることも可能である。
【００３６】
即ち、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線管球１ｃが備えるターゲット４ｃは、図８に示すように、異なる材料からなる第１のターゲット層４１ｃ、第２のターゲット層４２ｃ、第３のターゲット層４３ｃ及び第４のターゲット層４４ｃが、第１のターゲット層４１ｃの材料、第２のターゲット層４２ｃの材料、第３のターゲット層４３ｃの材料、第４のターゲット層４４ｃの材料のそれぞれに含まれる元素の原子量が、電子線源３側から順に大きくなるように積層され、４層構造をなす点で、第１及び第２の実施の形態と異なる。第１のターゲット層４１ｃ、第２のターゲット層４２ｃ、第３のターゲット層４３ｃ及び第４のターゲット層４４ｃは、単一元素からなる層でも、その元素と他の元素との合金の層や化合物の層でも構わない。
【００３７】
電子線源３から放出された電子が、電源装置５から印加される加速電圧Ｖ１ｃ，Ｖ２ｃ，Ｖ３ｃ，Ｖ４ｃ（Ｖ１ｃ＜Ｖ２ｃ＜Ｖ３ｃ＜Ｖ４ｃ）で加速され、それぞれ電子線Ｅ１ｃ，Ｅ２ｃ，Ｅ３ｃ，Ｅ４ｃとして、ターゲット４ｃに照射されるとき、第１のターゲット層４１ｃの厚さは、電子線Ｅ１ｃの侵入深さより厚く、電子線Ｅ２ｃが第２のターゲット層４２ｃまで到達するように決定される。第２のターゲット層４２ｃの厚さは、第１のターゲット層４１ｃの厚さとの和が電子線Ｅ２ｃの侵入深さより厚く、電子線Ｅ３ｃが第３のターゲット層４３ｃまで到達するように決定される。
【００３８】
ターゲット４ｃは、加速電圧Ｖ１ｃのとき、第１のＸ線Ａ１ｃを、加速電圧Ｖ２ｃのとき、第１のＸ線Ａ１ｃより高エネルギ側の第２のＸ線Ａ２ｃを、加速電圧Ｖ３ｃのとき、第２のＸ線Ａ２ｃより高エネルギ側の第３のＸ線Ａ３ｃを、加速電圧Ｖ４ｃのとき、第３のＸ線Ａ３ｃより高エネルギ側の第４のＸ線Ａ４ｃを放出する。第１のＸ線Ａ１ｃは、第１のターゲット層４１ｃの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線、第２のＸ線Ａ２ｃは、第１のターゲット層４１ｃ、第２のターゲット層４２ｃの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線、第３のＸ線Ａ３ｃは、第１のターゲット層４１ｃ、第２のターゲット層４２ｃ、第３のターゲット層４３ｃの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線、第４のＸ線Ａ４ｃは、第１のターゲット層４１ｃ、第２のターゲット層４２ｃ、第３のターゲット層４３ｃ、第４のターゲット層４４ｃの元素による特性Ｘ線と連続Ｘ線である。
【００３９】
例えば、第３の実施の形態に係るＸ線管球１ｃが備えるターゲット４ｃの第１のターゲット層４１ｃ〜第４のターゲット層４４ｃとして、それぞれシリコン（Ｓｉ）、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｒｈが採用可能である。このとき、例えば、加速電圧Ｖ１ｃ＝５ｋＶ，Ｖ２ｃ＝１５ｋＶ，Ｖ３ｃ＝３０ｋＶ，Ｖ４ｃ＝５０ｋＶとして、電子線Ｅ１ｃが第２のターゲット層４２ｃに到達せず、電子線Ｅ２ｃが第２のターゲット層４２ｃに侵入し、第３のターゲット層４３ｃに到達せず、電子線Ｅ３ｃが第３のターゲット層４３ｃに侵入し、第４のターゲット層４４ｃに到達せず、電子線Ｅ４ｃが第４のターゲット層４４ｃに到達するように、ターゲット４ｃへの侵入深さを考慮して算出すると、第１のターゲット層４１ｃは０．５〜１μｍ程度、第２のターゲット層４２ｃは１〜１．５μｍ程度、第３のターゲット層４３ｃは１．５〜２．５μｍ程度の厚さとすることができる。
【００４０】
第３の実施の形態に係るＸ線管球１ｃによれば、波長分散型若しくはエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置のいずれにおいても、Ｘ線管球１ｃの加速電圧を変化させることで、装置の大型化や機構の複雑さを伴わず、第２の実施の形態に係るＸ線管球１ｂよりも更に広い波長帯域に渡り複数の異なる特性Ｘ線を発生させることができる。このため、第３の実施の形態に係るＸ線管球１ｃによれば、より最適なＸ線スペクトルを励起線として用いることが可能となり、第２の実施の形態に係るＸ線管球１ｂよりも更に効率よく蛍光Ｘ線を検出できる。
【００４１】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第３実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４２】
第１〜３の実施の形態においては、ターゲット４ａ〜４ｃが備えるターゲット層の数は２〜４層に限られるものでなく、より一般的には図９に示すように、ターゲット４ｄは、ｎ層のターゲット層４１ｄ，４２ｄ，……，４ｎｄを備えるようにしても良い（ｎは２以上の整数であり、例えばｎ＝５としても良い。）。
【００４３】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…Ｘ線管球
２…ハウジング
３…電子線源
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…ターゲット
５…電源装置
６ａ，６ｂ…分析室
２０…Ｘ線透過窓
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ…第１のターゲット層
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ…第２のターゲット層
４３ｂ，４３ｃ…第３のターゲット層
４４ｃ…第４のターゲット層
４ｎｄ…第ｎのターゲット層
５１…電源制御部
５２…駆動機構
５３…駆動機構制御部
５４…信号処理部
５５…マルチチャンネルアナライザ
６１…試料
６２…分光結晶
６３，６４…検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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