(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｘ線光学部品の位置を調整するためのモータを内蔵したＸ線光学部品ユニットを交換する際に、そのユニット内に設けられているＸ線光学部品の位置が意図に反して移動してしまうことを防止する。【解決手段】Ｘ線光学部品ユニットと、モータ制御部６７，６８と、コネクタ２５とを有するＸ線光学部品装置である。コネクタ２５は、互いに係合した状態でモータ５７に電気的につながるモータ用ピンＰ13，24，34，43，42，33及びモータ用端子Ｔ13，24，34，43，42，33と、互いに係合可能でありコネクタ２５の取外しを検知するシグナルピンＰ23及びシグナル端子Ｔ23とを有している。ピン側コネクタ２５ａと端子側コネクタ２５ｂは取外し可能である。ピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂから取外すとき、シグナルピンＰ23がシグナル端子Ｔ23から外れる時点は、モータ用ピンがモータ用端子から外れる時点よりも早い。【選択図】図６
2014211312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線光学部品及び当該Ｘ線光学部品の位置を移動させるモータを備えたＸ線光学部品ユニットと、
前記モータの動作を制御するモータ制御部と、
前記Ｘ線光学部品ユニットと前記モータ制御部とを電気的に接続するコネクタと
を有するＸ線光学部品装置において、
前記コネクタは、
互いに係合した状態で前記モータに電気的につながるモータ用ピン及びモータ用端子と、
互いに係合可能であり前記コネクタの取外しを検知するシグナルピン及びシグナル端子とを有しており、
前記コネクタは、
前記モータ用ピンが前記モータ用端子に挿入され且つ前記シグナルピンが前記シグナル端子に挿入された状態である接続状態と、
前記モータ用ピンが前記モータ用端子から外され且つ前記シグナルピンが前記シグナル端子から外された状態である非接続状態とをとることができ、
前記コネクタを前記接続状態から前記非接続状態へ取外すとき、前記シグナルピンが前記シグナル端子から外れる時点は、前記モータ用ピンが前記モータ用端子から外れる時点よりも早い
ことを特徴とするＸ線光学部品装置。
【請求項２】
前記シグナルピンの先端位置は前記モータ用ピンの先端位置よりも後方へ退避しているか、又は
前記シグナル端子の先端位置は前記モータ用端子の先端位置よりも後方へ退避している
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線光学部品装置。
【請求項３】
前記モータ制御部は、前記コネクタが前記接続状態にあるときに、当該コネクタを介して前記モータへ電力を供給させることができ、
前記モータ制御部は、前記シグナルピンが前記シグナル端子から外れたことを検知することができ、
前記モータ制御部は、前記シグナルピンが前記シグナル端子から外れたことを検知した後、前記モータ用ピンが前記モータ用端子から外れる前に、前記モータへの電力供給を止めるための制御を行う
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＸ線光学部品装置。
【請求項４】
前記モータ制御部はトランジスタを含んだモータ駆動回路を有しており、
前記モータへの電力供給を止めるための制御は前記トランジスタのゲートを閉じることである
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線光学部品装置。
【請求項５】
前記モータの出力軸に固定された偏心カムと、前記Ｘ線光学部品に固定されており前記偏心カムのカム面に接触する可動部材と、当該可動部材を前記カム面に弾性力によって押し付ける弾性付勢部材とを有しており、
前記モータの出力軸を回動させることにより前記偏心カムを回動させ、当該偏心カムの回動により前記可動部材を移動させ、当該可動部材の移動により前記Ｘ線光学部品の位置を調整する
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線光学部品装置。
【請求項６】
試料へ入射するＸ線を発生するＸ線源と、試料から出たＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線源から前記Ｘ線検出手段に至るＸ線光路上に配置されるＸ線光学部品を前記Ｘ線光学部品として備えている請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のＸ線光学部品装置とを有することを特徴とするＸ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノクロメータ等といったＸ線光学部品をコネクタによって制御部に接続して成るＸ線光学部品装置に関する。また、本発明は、そのＸ線光学部品装置を用いて成るＸ線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線光学部品装置を用いたＸ線分析装置として、従来、特許文献１に開示された装置が知られている。このＸ線分析装置においてはＸ線光学部品としてスリット、モノクロメータ等が例示されている。また、特許文献１では、Ｘ線光学部品を備えたＸ線光学部品ユニットとしてボックスとかアダプタ等と呼ばれているユニットが使用されている。そして、ボックス、アダプタ等といったＸ線光学部品ユニットが測角器であるゴニオメータに着脱される構成が採用されている。
【０００３】
このＸ線分析装置においてＸ線光学部品ユニットは内蔵するＸ線光学部品の種類に応じて多種類のものが用意されており、特定の測定を行う場合には、それら多種類のＸ線光学部品ユニットのうちから測定の種類に適応したものが選択されてゴニオメータに装着される。また、測定の種類を変更する際には、Ｘ線光学部品ユニットを別のものに交換することが行われている。
【０００４】
特許文献１に開示されたＸ線分析装置においては、実際には、Ｘ線光学部品ユニットから電線ケーブルが延びており、Ｘ線光学部品ユニット内の部品の動作を制御するための制御部がゴニオメータの適所に設けられており、Ｘ線光学部品ユニットから延びる電線ケーブルと上記の制御部とがコネクタによって電気的に接続されることになっている。
【０００５】
Ｘ線光学部品ユニットを別のものに交換する場合には、交換しようとしているＸ線光学部品ユニットに属しているコネクタを制御部から取外し、そのＸ線光学部品ユニットをゴニオメータから取外し、新しいＸ線光学部品ユニットをゴニオメータに装着し、そして、その新しいＸ線光学部品ユニットに属するコネクタを改めて制御部に接続する、といった作業が行われる。
【０００６】
一般に、コネクタは、複数のピンを複数の端子に挿入することによって機器間の電気的な接続を達成する。特許文献１に開示されたＸ線分析装置で用いられていたコネクタにおいては、複数のピンの長さが互いに等しくてそれらのピンの先端の位置は同じ位置であった。また、複数の端子の長さも互いに等しくてそれらの端子の先端の位置も同じ位置であった。
【０００７】
ところで、Ｘ線光学部品ユニットの内部にはそのＸ線光学部品を位置調整のために動かすためのモータ（例えばステッピングモータ）がＸ線光学部品以外に設けられることがある。このようにＸ線光学部品ユニットの内部にモータが設けられる場合であって、上記のように複数のピン及び複数の端子の先端の位置が全て同じ位置であるときは、モータが静止状態に制御されている状態でコネクタを取外すと、逆起電力及びサージ電流（すなわち、短時間内に激しく動揺する電流）に起因して、本来は静止していないといけないモータの出力軸が回動してしまうという問題が生じる。また、場合によっては、モータを制御している制御回路が破損してしまうという問題が生じる。
【０００８】
次に、特許文献２によれば、長いピンと短いピンとによってコネクタを形成することにより、活線挿抜を行うことが開示されている。また、特許文献２には、活線挿入時及び活線抜去時の誤動作を防止するための回路構成が提案されている。なお、活線挿抜とは、装置全体の電源を遮断すること無く装置の構成ユニットの１つのコネクタを装置全体から抜き外すことを可能にする技術である。しかしながら、特許文献２には、構成ユニット内にモータが設けられる場合において活線挿抜の技術をモータの動作と関連させて活用することには触れられていない。
【０００９】
次に、特許文献３によれば、電子機器に使用する外部記憶装置をコネクタへ挿入及び抜去したことを検出するための挿抜検出装置が開示されている。具体的には、コネクタに関する機械的な構成の改良ではなく、外部記憶装置に付属する回路構成を改良することにより安全な挿抜を可能にした装置が開示されている。しかしながら、特許文献３にも、構成ユニット内にモータが設けられる場合において活線挿抜の技術をモータの動作と関連させて活用することには触れられていない。
【００１０】
次に、特許文献４によれば、活線挿抜可能な構成部品を備えたシステムが開示されている。具体的には、長いピンと短いピンとを有したコネクタを用いて活線挿抜の技術を実現している。しかしながら、特許文献４にも、構成ユニット内にモータが設けられる場合において活線挿抜の技術をモータの動作と関連させて活用することには触れられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−０５７９８９号公報
【特許文献２】特開２００７−０９４９７５号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００８／１４２７４２
【特許文献４】米国特許明細書６，５２８，９０４
【特許文献５】特開平０１−１５６６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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、装置全体の電源を遮断せずに各種のＸ線光学部品ユニットの交換を可能にすること、及びＸ線光学部品の位置を調整するためのモータを内蔵したＸ線光学部品ユニットを交換した際にそのユニット内に設けられているＸ線光学部品の位置が意図に反して移動してしまうことを防止すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るＸ線光学部品装置は、Ｘ線光学部品及び当該Ｘ線光学部品の位置を移動させるモータを備えたＸ線光学部品ユニットと、前記モータの動作を制御するモータ制御部と、前記Ｘ線光学部品ユニットと前記モータ制御部とを電気的に接続するコネクタとを有するＸ線光学部品装置において、前記コネクタは、互いに係合した状態で前記モータに電気的につながるモータ用ピン及びモータ用端子と、互いに係合可能であり前記コネクタの取外しを検知するシグナルピン及びシグナル端子とを有しており、前記コネクタは、前記モータ用ピンが前記モータ用端子に挿入され且つ前記シグナルピンが前記シグナル端子に挿入された状態である接続状態と、前記モータ用ピンが前記モータ用端子から外され且つ前記シグナルピンが前記シグナル端子から外された状態である非接続状態とをとることができ、前記コネクタを前記接続状態から前記非接続状態へ取外すとき、前記シグナルピンが前記シグナル端子から外れる時点は、前記モータ用ピンが前記モータ用端子から外れる時点よりも早いことを特徴とする。
【００１４】
このＸ線光学部品装置によれば、コネクタを取外すときに、シグナルピンとシグナル端子との電気的な接触がモータ用ピンとモータ用端子との電気的な接触よりも早く解除されるので、モータからの逆起電力やサージ電流が発生する前に、モータへの電力の供給を電力供給線の遮断ではなく給電路の制御によって止めることができるようになる。これにより、Ｘ線光学部品（例えばミラー）が逆起電力によって意に反して位置的に動いてしまったり、内部回路がサージ電流によって損傷すること等が防止される。
【００１５】
本発明に係るＸ線光学部品装置においては、前記シグナルピンの先端位置を前記モータ用ピンの先端位置よりも後方へ退避させるか、又は前記シグナル端子の先端位置を前記モータ用端子の先端位置よりも後方へ退避させることができる。
【００１６】
本発明に係るＸ線光学部品装置において、前記モータ制御部は、前記コネクタが前記接続状態にあるときに、当該コネクタを介して前記モータへ電力を供給させることができ、前記モータ制御部は前記シグナルピンが前記シグナル端子から外れたことを検知することができ、前記モータ制御部は前記シグナルピンが前記シグナル端子から外れたことを検知した後、前記モータ用ピンが前記モータ用端子から外れる前に、前記モータへの電力供給を止めるための制御を行うことができる。
【００１７】
本発明に係るＸ線光学部品装置において、前記モータ制御部はトランジスタを含んだモータ駆動回路を有することができる。そして、前記モータへの電力供給を止めるための制御は前記トランジスタのゲートを閉じること、とすることができる。
【００１８】
本発明に係るＸ線光学部品装置は、前記モータの出力軸に固定された偏心カムと、前記Ｘ線光学部品に固定されており前記偏心カムのカム面に接触する可動部材と、当該可動部材を前記カム面に弾性力によって押し付ける弾性付勢部材とをさらに有することができる。そして、前記モータの出力軸を回動させることにより前記偏心カムを回動させ、当該偏心カムの回動により前記可動部材を移動させ、当該可動部材の移動によって前記Ｘ線光学部品の位置を調整することができる。
【００１９】
偏心カム、可動部材、弾性付勢部材を用いた上記の機構はいわゆるサインバー機構である。サインバー機構については、例えば特許文献５に開示されている。サインバー機構においては、可動部材がモータの出力軸のスラスト方向に動くのではなく、出力軸に対して半径方向に動くので、前記Ｘ線光学部品ユニットをＸ線分析装置から取り外した場合、その取外した状態においても、前記Ｘ線光学部品の位置を取外し時の位置のままにしっかりと保持できる。
【００２０】
次に、本発明に係るＸ線分析装置は、試料へ入射するＸ線を発生するＸ線源と、試料から出たＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線源から前記Ｘ線検出手段に至るＸ線光路上に配置されるＸ線光学部品を含んでいるＸ線光学部品装置とを有するＸ線分析装置であり、前記Ｘ線光学部品装置は以上に記載した各種構造のＸ線光学部品装置によって構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るＸ線光学部品装置によれば、コネクタを取外すときに、シグナルピンとシグナル端子との電気的な接触がモータ用ピンとモータ用端子との電気的な接触よりも早く解除されるので、モータからの逆起電力やサージ電流が発生する前に、モータへの電力の供給を電力供給線の遮断ではなく給電路の制御によって止めることができるようになる。これにより、Ｘ線光学部品（例えばミラー）が逆起電力によって意に反して位置的に動いてしまったり、内部回路がサージ電流によって損傷したりすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るＸ線光学部品装置及びＸ線分析装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１のＸ線分析装置の平面図である。
【図３】本発明に係るＸ線光学部品装置の一実施形態を示す図である。
【図４】本発明に係るＸ線光学部品装置の他の実施形態を示す図である。
【図５】図３及び図４の主要部であるコネクタの一実施形態を示す図であり、（ａ）は全体の一部破断側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線に従った端面図である。
【図６】図３及び図４の構成に対応した回路図である。
【図７】図１のＸ線分析装置を用いて行われる作業の工程図であり、（ａ）はコネクタを接続させるときの工程を示し、（ｂ）はコネクタの接続を解除するときの工程を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係るＸ線光学部品装置及び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。
【００２４】
図１及び図２は本発明に係るＸ線分析装置の一実施形態を示している。ここに示すＸ線分析装置１は、入射側アーム２と受光側アーム３とを有したゴニオメータ（測角器）４を有している。ゴニオメータ４の中心部分にはＺ軸ステージ７が取付けられている。このＺ軸ステージ７に試料台８が取付けられている。この試料台８に試料板９が取付けられている。測定対象である試料Ｓは試料ホルダ１０に充填されている。この試料ホルダ１０が試料板９の上に置かれている。Ｚ軸ステージ７、試料台８、試料板９及び試料ホルダ１０は、それぞれがアタッチメントの１つである。
【００２５】
Ｚ軸ステージ７には上下駆動装置１１（図２参照）が付設されている。この上下駆動装置１１によってＺ軸ステージ７を上下方向（図１において矢印Ａで示す上下方向、図２で紙面を貫通する方向）へ移動させることにより、試料Ｓの上下方向の位置を調整できる。つまり、Ｚ軸ステージ７は試料Ｓの上下位置の調整を行うための試料上下位置調整部として機能する。
【００２６】
本実施形態では、アタッチメントとしてＺ軸ステージ７、試料台８、試料板９、及び試料ホルダ１０を例示した。しかしながら、アタッチメントとしてはこれら以外に種々のものがある。例えば、他のアタッチメントとして、サンプルチェンジャ、試料の揺動機構等が考えられる。
【００２７】
入射側アーム２にはθ回転系１４が接続されている。受光側アーム３には２θ回転系１５が接続されている。入射側アーム２は、θ回転系１４によって駆動されて、試料Ｓの表面を通る水平軸線である試料中心線Ｘ０を中心として矢印Ｂ−Ｂで示すように回転移動する。受光側アーム３は、２θ回転系１５によって駆動されて試料軸線Ｘ０を中心として矢印Ｃ−Ｃで示すように回転移動する。
【００２８】
θ回転系１４及び２θ回転系１５は任意の構造の回転駆動構造によって構成できる。本実施形態では、回転角度を制御可能なモータ、例えばサーボモータ、パルスモータ等を動力源とし、その動力をウオームとウオームホイールとから成る動力伝達系を介して各アームへ伝達する回転系を採用している。
【００２９】
（入射光学系）
入射側アーム２は入射光学系１６を支持している。入射光学系１６は、Ｘ線管１７と、ＣＢＯ（Cross Beam Optics）ユニット１８と、入射側第１光学素子１９と、入射スリットボックス２０とを有している。Ｘ線管１７は内部にＸ線源であるＸ線焦点Ｆを有している。ＣＢＯユニット１８、入射側第１光学素子１９、及び入射スリットボックス２０はそれぞれＸ線光学部品ユニットとして機能する。
【００３０】
（ＣＢＯユニット）
ＣＢＯユニット１８は、測定の種別（例えば、粉末測定、小角散乱測定、微小部測定、インプレーン測定等）のそれぞれに対応した強度及び断面形状のＸ線を形成するためのユニットである。ＣＢＯユニット１８は図３に示すように内部にＸ線光学部品としての多層膜ミラー５６を有している。また、ＣＢＯユニット１８の中には多層膜ミラー５６の位置を調整するモータ５７が内蔵されている。
【００３１】
モータ５７の出力軸５７ａに偏心カム５８が固定されている。多層膜ミラー５６から延びている可動部材５９は弾性付勢部材としての圧縮バネ６０のバネ力（すなわち弾性力）によって偏心カム５８の外周面、すなわちカム面５８ａに押し付けられている。可動部材５９は円柱形状、円筒形状、角柱形状、角筒形状、又は平板形状である。可動部材５９は、多層膜ミラー５６のＸ線反射面の中心を通って図３の紙面を貫通する方向へ延びる線６１を中心として矢印Ｄ−Ｄに示すように揺動できる。モータ５７の出力軸５７ａを矢印Ｅ−Ｅ’のように正反時計回転させることにより、可動部材５９と一体である多層膜ミラー５６を位置調整のために矢印Ｇ−Ｇ’のように回転揺動させることができる。偏心カム５８、可動部材５９、及び圧縮バネ６０を用いた上記の揺動機構はサインバー機構と呼ばれることがある。
【００３２】
モータ５７の出力軸５７ａの回転を制御するためのモータ制御部６３がインターフェース基板２３に内蔵されている。モータ制御部６３は、モータ５７を駆動するドライバ６７と、マイクロコンピュータによって形成されているドライブ制御回路６８とを有している。モータ５７とモータ制御部６３内のドライバ６７とは、電線ケーブル２４及び配線６９によって接続されている。また、モータ制御部６３内のドライブ制御回路６８は電線ケーブル２４及び配線６９によって例えば電圧０Ｖに接続されている。電線ケーブル２４とインターフェース基板２３はコネクタ２５によって接続されている。電線ケーブル２４、コネクタ２５及びインターフェース基板２３の機械的な構成は、本実施形態では図１のＸ線分析装置１の入射側（左側）の下部に示した通りである。
【００３３】
ＣＢＯユニット１８は、また、スリット挿入口２８を有している。このスリット挿入口２８に選択スリット２９を挿入することができる。挿入された選択スリット２９は多層膜ミラーのＸ線出射側に位置することになる。
【００３４】
選択スリット２９となり得る部品としては、例えば次の４種類のスリットが考えられる。
（１）選択スリットＢＢ
（２）選択スリットＰＢ
（３）選択スリットＳＡ
（４）選択スリットＭＡ
【００３５】
なお、ＢＢは集中法用のスリットのことであり、ＰＢは平行ビーム法用のスリットのことであり、ＳＡは小角散乱測定用のスリットのことであり、ＭＡは微小部測定用のスリットのことである。選択スリットＳＡは選択スリットＰＢのスリット幅を細くしたものである。選択スリットＭＡは選択スリットＰＢの長さを短くしたものである。ＣＢＯユニット１８を取付ける個所には、ＣＢＯユニット１８に代えて、中空のブロックを配置することもある。このような中空のブロックは、入射パスと呼ばれることがある。
【００３６】
（入射側第１光学素子）
入射側第１光学素子１９は素子ベース３０の上に着脱可能に取付けられる。入射側第１光学素子１９としては、例えば、次のＸ線光学要素が適用される。
（１）２結晶モノクロメータＧｅ（２２０）×２
（２）２結晶モノクロメータＧｅ（４００）×２
（３）４結晶モノクロメータＧｅ（２２０）×４
（４）４結晶モノクロメータＧｅ（４００）×４
（５）ソーラスリットＯｐｅｎ
（６）ソーラスリット５ｄｅｇ
（７）ソーラスリット２．５ｄｅｇ
（８）In-plane PSC（Parallel Slit Collimator）１．０ｄｅｇ
（９）In-plane PSC  ０．５ｄｅｇ
（１０）In-plane PSC  ０．１５ｄｅｇ
【００３７】
モノクロメータは素子ベース３０の上に直接に取付けられる。ソーラスリット及びIn-plane PSCは、素子ベース３０の上に取付けられたモノクロメータに取付けられたり、専用のＩＰＳ（Incident Parallel Slit）アダプタ（入射平行スリットアダプタ）を介して素子ベース３０に取付けられる。入射側第１光学素子１９を取付ける個所には、モノクロメータ、ソーラスリット又はＰＳＣが設けられないことがある。また、ＩＰＳアダプタが取り付けられないことがある。
【００３８】
（入射スリットボックス）
入射スリットボックス２０はスリット挿入口３１を有している。このスリット挿入口３１にはを長手制限スリット３２を挿入することができる。長手制限スリット３２と成り得る部品としては、例えば、次のスリットがある。
（１）長手制限スリット０．５ｍｍ
（２）長手制限スリット２ｍｍ
（３）長手制限スリット５ｍｍ
（４）長手制限スリット１０ｍｍ
（５）長手制限スリット１５ｍｍ
【００３９】
入射スリットボックス２０の中にはスリットを開閉させるためのモータが内蔵されている。そのモータの出力軸の回転を制御するためのドライバがインターフェース基板２３に内蔵されている。上記のモータと基板２３内のドライバは電線ケーブル２４によって接続されている。電線ケーブル２４とインターフェース基板２３はコネクタ２５によって接続されている。
【００４０】
本実施形態では、素子ベース３０上に取付けられた第１光学素子１９の種類名が何であるのかを検知するために、第１光学素子１９の適所に付けた標識を第１光学素子１９の適所に設けたセンサ、例えば光センサによって検知する方法が採用されている。そして、センサの出力信号を伝送するために素子ベース３０とインターフェース基板２３とを電線ケーブル２４で結び、素子ベース３０上の光センサの出力信号を電線ケーブル２４及び基板２３を通して外部へ出力している。
【００４１】
（受光光学系）
図１において、受光側アーム３は受光光学系３５を支持している。受光光学系３５は、第１受光スリットボックス３６と、受光側第２光学素子３７と、受光側第３光学素子３８と、第２受光スリットボックス３９と、アッテネータボックス４０と、Ｘ線検出器４１とを有している。第１受光スリットボックス３６、受光側第２光学素子３７、受光側第３光学素子３８、第２受光スリットボックス３９、及びアッテネータボックス４０はそれぞれＸ線光学部品ユニットとして機能する。
【００４２】
（第１受光スリットボックス）
第１受光スリットボックス３６は、例えば図４に示すように、Ｘ線光学部品としての受光スリット６４及びそのスリット開閉用のモータ５７を内蔵している。モータ５７の出力軸５７ａが受光スリット６４に噛み合っている。モータ５７の出力軸５７ａを自身の中心線の回りに正反時計回転させることにより、受光スリット６４を矢印Ｈ−Ｈ’のように開閉移動させることができる。なお、受光スリット６４の開閉機構として図３に示したサインバー機構を採用しても良い。
【００４３】
モータ５７の出力軸５７ａの回転を制御するためのモータ制御部６３がインターフェース基板５２に内蔵されている。モータ制御部６３は、モータ５７を駆動するドライバ６７と、マイクロコンピュータによって形成されているドライブ制御回路６８とを有している。モータ５７とモータ制御部６３内のドライバ６７は電線ケーブル５３及び配線６９によって接続されている。また、モータ制御部６３内のドライブ制御回路６８は電線ケーブル５３及び配線６９によって例えば電圧０Ｖに接続されている。電線ケーブル５３とインターフェース基板５２はコネクタ２５によって接続されている。電線ケーブル５３、コネクタ２５及びインターフェース基板５２の機械的な構成は、本実施形態では図１のＸ線分析装置１の受光側（右側）の下部に示した通りである。
【００４４】
また、第１受光スリットボックス３６はスリット挿入口４４を有している。このスリット挿入口４４にＫβフィルタ４５を挿入することができる。
【００４５】
（受光側第２光学素子）
受光側第２光学素子３７は、ＲＯＤアダプタ（受光光学素子アダプタ）４６の上に着脱可能に取付けられている。受光側第２光学素子３７としては、例えば、次のＸ線光学要素が適用される。
（１）ＰＳＡ（Parallel Slit Analyzer）Ｏｐｅｎ
（２）ＰＳＡ１．０ｄｅｇ
（３）ＰＳＡ０．５ｄｅｇ
（４）ＰＳＡ０．１１４ｄｅｇ
（５）ＰＳＡ０．０５ｄｅｇ
（６）Vacuum Path
なお、ＲＯＤアダプタ４６の上にＰＳＡを取付けないで空間のままにすることもある。
【００４６】
（受光側第３光学素子）
受光側第３光学素子３８は、ＲＰＳアダプタ（受光平行スリットアダプタ）４７の上に着脱可能に取付けられている。受光側第３光学素子３８としては、例えば、次のＸ線光学要素が適用される。
（１）ソーラスリット５ｄｅｇ
（２）ソーラスリット２．５ｄｅｇ
（３）In-plane PSA（Parallel Slit Analyzer）１．０ｄｅｇ
（４）In-plane PSA  ０．５ｄｅｇ
（５）In-plane PSA  ０．１１４ｄｅｇ
なお、ＲＰＳアダプタ４７それ自体を設けないことがある。また、ＲＰＳアダプタ４７上にソーラスリットやIn-plane PSAを取付けないで空間のままにすることがある。
【００４７】
（第２受光スリットボックス）
第２受光スリットボックス３９の内部には受光スリットが設けられている。また、第２受光スリットボックス３９の内部にはスリットを開閉するためのモータが設けられている。これらの受光スリット及びモータを用いた構成は図４で説明した構成とすることができる。また、受光スリットの開閉機構として図３に示したサインバー機構を採用しても良い。
【００４８】
また、第２受光スリットボックス３９にはスリット挿入口５０が設けられている。このスリット挿入口５０に高さ制限スリット５１を挿入することができる。スリット挿入口５０に高さ制限スリット５１が挿入されないこともある。
【００４９】
（アッテネータボックス）
アッテネータボックス４０の内部にはアッテネータが設けられている。また、アッテネータボックス４０の内部にはアッテネータの種類を切り換えるためのモータが設けられている。
【００５０】
本実施形態では、ＲＯＤアダプタ４６上に取付けられた第２光学素子３７の種類が何であるのかを検知するために、及びＲＰＳアダプタ４７上に取付けられた第３光学素子３８の種類が何であるのかを検知するために、光センサによって標識を検知する方法が採用されている。このため、ＲＯＤアダプタ４６と基板５２とを電線ケーブル５３で結び、さらにＲＰＳアダプタ４７と基板５２とを電線ケーブル５３で結び、各アダプタ４６，４７上の光センサの出力信号を電線ケーブル５３及び基板５２を通して外部へ出力している。
【００５１】
インターフェース基板２３、θ回転系１４、２θ回転系１５及びインターフェース基板５２のそれぞれには、図示しない信号入出力線がさらに接続されている。その信号入出力線は、例えば、マイクロコンピュータによって形成されたコントローラに接続される。そして、そのコントローラはさらに、例えばパーソナルコンピュータに接続される。
【００５２】
（測定種別）
本実施形態では、Ｘ線分析装置１においてＸ線光学部品ユニット（すなわち、ＣＢＯユニット１８、入射側第１光学素子１９、入射スリットボックス２０、第１受光スリットボックス３６、受光側第２光学素子３７、受光側第３光学素子３８、第２受光スリットボックス３９、アッテネータボックス４０、等）を適宜に交換することにより、各種の測定を行うことができる。例えば、集中法測定、反射率測定、小角散乱測定、微小部測定、その他の種々の測定を行うことができる。
【００５３】
これらの測定を行うためにはＸ線光学部品ユニットを交換することによりその内部のＸ線光学部品を適宜に交換して最適な光学系を構成する。例えば、集中法測定、反射率測定及び小角散乱測定を行う場合には、図１に示すＸ線分析装置１において、以下の表に示すＸ線光学部品が選択的に用いられる。
【００５４】
（１）測定種別＝簡易広角測定（集中法）、試料＝ガラス試料板に充填した粉末試料
2014211312.tif 000003
【００５５】
（２）測定種別＝反射率測定（高分解能）、試料＝１ｃｍ×１ｃｍの薄膜試料
2014211312.tif 000004
【００５６】
（３）測定種別＝透過小角散乱測定、試料＝キャピラリに封入したナノ粒子
2014211312.tif 000005
【００５７】
図１及び図３に示したように、本実施形態では、入射側のＸ線光学部品ユニットであるＣＢＯユニット１８、入射側第１光学素子１９、及び入射スリットボックス２０が電線ケーブル２４及びコネクタ２５を介してインターフェース基板２３に接続されている。また、図１及び図４に示したように、受光側のＸ線光学部品ユニットである第１受光スリットボックス３６、受光側第２光学素子３７、受光側第３光学素子３８、第２受光スリットボックス３９、及びアッテネータボックス４０が電線ケーブル５３及びコネクタ２５を介してインターフェース基板５２に接続されている。
【００５８】
コネクタ２５は図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す構造を有している。図５（ａ）はコネクタ２５の一部を破断した側面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＪ−Ｊ線に従ったコネクタ２５の端面図である。これらの図において、コネクタ２５は、ピン側コネクタ２５ａと端子側コネクタ２５ｂとによって構成されている。図３及び図４に示すように、ピン側コネクタ２５ａはインターフェース基板２３、５２に取り付けられ、端子側コネクタ２５ｂは電線ケーブル２４，５３の先端に設けられている。
【００５９】
図５（ｂ）において、端子側コネクタ２５ｂの接続面側の端部には複数、本実施形態では２０個、の端子Ｔ11〜Ｔ44が設けられている。ここで、符号Ｔに付けた２桁の数字は端子の位置を示している。例えばＴ11は図５（ｂ）の上から１行目で左から１列目の端子を示し、Ｔ44は４行目４列目の端子を示している。また、ピン側コネクタ２５ａの接続面側の端部には、端子Ｔ11〜Ｔ44のそれぞれに対応した位置にピンＰ11〜Ｐ44が設けられている。図５（ａ）ではそれらのピンのうちＰ12，Ｐ23，Ｐ33，Ｐ42が示されている。
【００６０】
図３においてＸ線光学部品ユニットであるＣＢＯユニット１８の内部に設けられたモータ５７、及び図４においてＸ線光学部品ユニットである第１受光スリットボックス３６の内部に設けられたモータ５７は、図６に示すように、ステータ５７ｂ及びロータ５７ｃを有したパルスモータによって形成されている。出力軸５７ａはロータ５７ｃと一体になっている。
【００６１】
ステータ５７ｂに設けられていて回転磁界を形成するためのコイル６６は６本の入力端子Ｋ1〜Ｋ6を有しており、それらの端子はそれぞれピンＰ24，Ｐ34，Ｐ42，Ｐ43，Ｐ13，Ｐ33の６個のピンに接続されている。これ以降、モータ５７につながっているピンをモータ用ピンと呼ぶことがある。
【００６２】
図３においてインターフェース基板２３の内部に設けられたドライバ６７は図６に示すように、それぞれがトランジスタを含んでいる４つのスイッチング回路Ｔr1〜Ｔr4を有している。スイッチング回路Ｔr1〜Ｔr4はそれぞれゲート７２を有しており、それらのゲート７２はそれぞれ端子側コネクタ２５ｂの端子Ｔ24，Ｔ34，Ｔ43，Ｔ42につながっている。スイッチング回路Ｔr1〜Ｔr4はドライブ制御回路６８からの指示に従ってモータ駆動用電圧Ｖ０をゲート７２を通して端子Ｔ24，Ｔ34，Ｔ43，Ｔ42へ伝送する。
【００６３】
ステータコイル６６の中間端子Ｋ５，Ｋ６は、それぞれ、コネクタ２５のピンＰ13，Ｐ33及び端子Ｔ13，Ｔ33を介してモータ駆動用電圧Ｖ１につながっている。スイッチング回路Ｔr1〜Ｔr4は、ドライブ制御回路６８からの指示に従ってモータ駆動用電圧Ｖ１を、コネクタ２５のピンＰ24，Ｐ34及び端子Ｔ24，Ｔ34の結合、並びにＰ43，Ｐ42及び端子Ｔ43，Ｔ42の結合を介して、ステータコイル６６からゲート７２を通して電圧Ｖ０へ接続させている。この接続により、モータ５７へモータ駆動電流が流れる。これ以降、モータ５７につながる端子Ｔ13，Ｔ24，Ｔ34，Ｔ43，Ｔ42，Ｔ33等をモータ用端子と呼ぶことがある。
【００６４】
図５（ｂ）において、端子側コネクタ２５ｂの接続面の中央領域にある端子Ｔ23は、図５（ａ）に示すように、その長さを短くすることによりその先端位置が他の端子の先端位置よりも距離ｄだけ後方へ退避している。この距離ｄは、例えば１．４ｍｍ程度である。端子Ｔ23に挿入されるピンＰ23の先端位置は他のピンの先端位置と同じである。ピンＰ23及び端子Ｔ23はコネクタ２５が接続状態にあるか非接続状態にあるかを検知するためのピン及び端子である。従って、これ以降の説明ではピンＰ23及び端子Ｔ23をそれぞれシグナルピンＰ23及びシグナル端子Ｔ23と呼ぶことがある。
【００６５】
上記の通り、シグナル端子Ｔ23の先端位置は他の端子に比べて退避しており、シグナルピンＰ23の先端位置は他のピンと同じであるので、ピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂに差し込んで両者を接続する際は、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23以外のピンと端子との接続が開始した後、所定の時間が経った後にシグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23の接続が開始される。
【００６６】
他方、ピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂから取外す際は、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23の接続が外れてから所定時間経過後に、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23以外のピンと端子との接続が外れる。実際には、人がピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂから機械的に完全に抜き取るのには５０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ程度の時間がかかると考えられる。そして、人がピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂから外し始めてから、全てのピンと端子との電気的な接続が外れるのには５ｍｓｅｃ程度かかると考えられる。そして、人がピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂから外し始めてから、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23との接続が外れるのに要する時間は１ｍｓｅｃ未満であると考えられる。
【００６７】
図６において、シグナルピンＰ23は例えば電圧０Ｖに接続されており、シグナル端子Ｔ23はドライブ制御回路６８に接続されている。ドライブ回路６８は、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23とが接続されているときにコネクタ２５が接続状態にあると認識し、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23とが外れているときにコネクタ２５が非接続状態にあると認識する。
【００６８】
本実施形態において、モータ５７に属するピンＰ13，Ｐ24，Ｐ34，Ｐ43，Ｐ42，Ｐ33及びシグナルピンＰ23以外のピン、並びにモータ５７に属する端子Ｔ13，Ｔ24，Ｔ34，Ｔ43，Ｔ42，Ｔ33及びシグナル端子Ｔ23以外の端子は、モータの制御以外の用途に使われる。このような用途としては、例えばミラー、モノクロメータ、スリット等といったＸ線光学部品の位置を検知するためのセンサからの信号の授受に使われる。
【００６９】
本実施形態は以上のように構成されているので、コネクタ２５を接続する際には、図７（ａ）に示すように、当初はシグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23とが外れているのでドライブ制御回路６８はコネクタ２５が非接触状態にあることを認識している（工程Ｐ１）。その後、作業者は図６においてピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂへ挿入する（工程Ｐ２）。シグナルピンＰ23がシグナル端子Ｔ23に挿入されると、ドライブ制御回路６８はそのことを検知する（工程Ｐ３）。
【００７０】
シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23との接続を検知したドライブ制御回路６８は、その検知から所定時間後、例えば３秒後にドライバ６７の制御を開始する（工程Ｐ４）。その制御においては、スイッチング回路Ｔr1〜Ｔr4は所定のタイミングでゲート７２を順次にＯＮ／ＯＦＦし、これによりモータ５７のステータ５７ｂに回転磁界が形成されてロータ５７ｃ、従って出力軸５７ａが回転する。この回転により、例えば図３の多層膜ミラー５６の位置を調整する。
【００７１】
図６において、コネクタ２５を取外す際には、図７（ｂ）に示すように、ドライブ制御回路６８はコネクタ２５が当初は接触状態にあることを認識している（工程Ｐ１１）。その後、作業者はピン側コネクタ２５ａを端子側コネクタ２５ｂから取外す（工程Ｐ１２）。すると、まず、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23との接触が外れ、ドライブ制御回路６８へその旨の信号（外れ信号）が入ってくる（工程Ｐ１３）。その後、ドライブ制御回路６８は、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23以外のピンと端子との接触が外れる前に、ドライバ６７を停止させる（工程Ｐ１４）。具体的には、各スイッチング回路Ｔr1〜Ｔr4のゲート７２を閉じて各ステータコイルへの電力供給、すなわちモータ５７への電力供給を止める（工程Ｐ１５）。そしてその後、ピン側コネクタ２５ａが端子側コネクタ２５ｂから機械的に完全に外れてＸ線光学部品ユニット１８，３６等を別のものに交換できる状態になる。（工程Ｐ１６）
【００７２】
ところで、本実施形態のＸ線分析装置１においては、ＣＢＯユニット１８等といったＸ線光学部品ユニットを、一旦、Ｘ線分析装置１から取外し、その後再度、同じＸ線光学部品ユニットをＸ線分析装置１の同じ位置へ装着して測定を行うことがある。このような場合、コネクタピンとコネクタ端子の先端の位置が全てのピン及び端子で同じであった従来のコネクタにおいては、コネクタを外したときにモータの逆起電力が発生し、それがサージ電流として流れて、モータの出力軸が瞬間的に或る角度だけ意に反して動いてしまうことがある。
【００７３】
このため、従来のＸ線分析装置においては、Ｘ線光学部品ユニットをＸ線分析装置に再装着したときにそのＸ線光学部品ユニットに内蔵されたＸ線光学部品（例えば、ミラー、スリット、モノクロメータ、等）の位置が取外し前の位置からずれてしまい、その結果、Ｘ線光学部品ユニットを取外す前の測定と同じＸ線光学部品ユニットを再装着した後の測定とで測定条件が異なってしまうおそれがある。仮にモータの出力軸の角度のズレが１°にも満たない微小なものであったとしても、Ｘ線分析の分野においてはこのような微小なずれも測定結果に大きな悪影響を及ぼすものである。このような悪影響を回避するためには、Ｘ線光学部品ユニットを再装着するたびにそのＸ線光学部品ユニットに内蔵されているＸ線光学部品について光学的な位置調整を行う必要がある。
【００７４】
また、従来のＸ線分析装置においてコネクタを外したときに流れるサージ電流が大きいと、ドライバ６７やドライブ制御回路６８が損傷するおそれがある。
【００７５】
以上のような従来の状況に対し、本実施形態によれば、シグナルピンＰ23とシグナル端子Ｔ23とが外れた時点でスイッチング回路Ｔr1〜Ｔr4のゲート７２が閉じられ、その後にモータ５７に関するピンと端子との接続が解かれる。このため、モータ５７の逆起電力やモータ５７からのサージ電流が発生することがなくなる。この結果、Ｘ線光学部品ユニットの取外し及び再装着においてＸ線光学部品がモータの逆起電力等によって位置ズレすることがなくなる。このため、Ｘ線光学部品ユニットを再装着するたびにＸ線光学部品の光学調整を行わなければならないという問題が解消した。
【００７６】
なお、図３に示したＸ線光学部品ユニット１８、すなわちＣＢＯユニット１８では、Ｘ線光学部品である多層膜ミラー５６をサインバー方式の機構によって駆動した。一方、図４に示したＸ線光学部品ユニット３６、すなわち第１受光スリットボックス３６では、モータ５７の回転軸５７ａをネジ軸とする駆動機構を採用した。図４の駆動機構の場合は、出力軸５７ａのスラスト方向（軸の延在方向）の動きが不安定であること及び出力軸５７ａのスラスト方向に沿ってギヤのバックラッシュが存在することの影響で、モータ５７への電力供給を止めたときに受光スリット６４に位置ズレが生じる可能性が考えられる。
【００７７】
これに対し、図３のようにサインバー方式の駆動機構を採用すれば、可動部材５９がカム面５８ａに当接、すなわち出力軸５７ａに半径方向から当接するので、モータ５７の出力軸５７ａのスラスト方向の動きがＸ線光学部品である多層膜ミラー５６の動きに影響を及ぼすことがなくなり、しかもギヤを用いていないのでギヤのバックラッシュが多層膜ミラー５６の動きに影響を及ぼすこともない。このため、モータ５７への電力供給を止めたときに多層膜ミラー５６に位置ズレが生じることがほとんど無くなり、その結果、ＣＢＯユニット１８をＸ線分析装置１から取外したときその取外した状態でも多層膜ミラー５６の位置を取外し時の位置に保持しておくことができ、非常に好都合である。
【００７８】
（その他の実施形態）
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。
【００７９】
例えば、図６に示した実施形態では、Ｘ線光学部品ユニット１８，３６の側にコネクタピンＰ11〜Ｐ44を設け、インターフェース基板２３，５２の側にコネクタ端子Ｔ11〜Ｔ44を設けた。しかしながら、これとは逆に、Ｘ線光学部品ユニット１８，３６の側にコネクタ端子Ｔ11〜Ｔ44を設け、インターフェース基板２３，５２の側にコネクタピンＰ11〜Ｐ44を設けることができる。
【００８０】
また、図５（ａ）に示した実施形態では、シグナル端子Ｔ23の先端位置を他の端子に比べて退避させることにより、その端子における取外し完了信号（すなわち接続解除信号）の発生のタイミングを、他のピンと端子とにおける取外し完了信号の発生よりも早くした。しかしながら、端子の先端位置を退避させることに代えて、シグナルピンＰ23の先端位置を他のピンに対して退避させる構成によっても同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
また、上記の実施形態では図１に示した構成のＸ線分析装置１に対して本発明を適用したが、本発明は図１のＸ線分析装置１以外の構成を有するＸ線分析装置にも適用できる。
【００８２】
また、図６に示した実施形態では、モータ５７への電力供給を止める手法としてトランジスタのゲートを閉じる方法を採用したが、必要に応じて他の任意の方法によってモータ５７への電力供給を止めるようにしても良い。
【００８３】
図５（ｂ）に示す実施形態では、全ての端子Ｔ11〜Ｔ44のうちの略中央部分にシグナル端子Ｔ23を設けた。しかしながら、シグナル端子Ｔ23はその他の端子に対して任意の位置に設けることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１．Ｘ線分析装置、２．入射側アーム、３．受光側アーム、４．ゴニオメータ、７．Ｚ軸ステージ、８．試料台、９．試料板、１０．試料ホルダ、１１．上下駆動装置、１４．θ回転系、１５．２θ回転系、１６．入射光学系、１７．Ｘ線管、１８．ＣＢＯユニット、１９．入射側第１光学素子、２０．入射スリットボックス、２３．インターフェース基板、２４．電線ケーブル、２５．コネクタ、２５ａ．ピン側コネクタ、２５ｂ．端子側コネクタ、２８．スリット挿入口、２９．選択スリット、３０．素子ベース、３１．スリット挿入口、３２．長手制限スリット、３５．受光光学系、３６．第１受光スリットボックス、３７．受光側第２光学素子、３８．受光側第３光学素子、３９．第２受光スリットボックス、４０．アッテネータボックス、４１．Ｘ線検出器、４４．スリット挿入口、４５．Ｋβフィルタ、４６．ＲＯＤアダプタ、４７．ＲＰＳアダプタ、５０．スリット挿入口、５１．高さ制限スリット、５２．インターフェース基板、５３．電線ケーブル、５６．多層膜ミラー、５７．モータ、５７ａ．出力軸、５７ｂ．ステータ、５７ｃ．ロータ、５７ａ．出力軸、５８．偏心カム、５８ａ．カム面、５９．可動部材、６０．圧縮バネ（弾性付勢部材）、６１．線、６３．モータ制御部、６４．受光スリット、６５．端子、６６．コイル、６７．ドライバ、６８．ドライブ制御回路、６９．配線、７２．ゲート、ｄ．距離、Ｆ．Ｘ線焦点（Ｘ線源）、Ｋ1〜Ｋ6．ステータコイル端子、Ｐ11〜Ｐ44．ピン、Ｓ．試料２８、Ｔ11〜Ｔ44．端子、Ｔr1〜Ｔr4．スイッチング回路、Ｖ０，Ｖ１．電圧、Ｘ０．試料中心軸線
【図１】
2014211312.tif 000006
【図２】
2014211312.tif 000007
【図３】
2014211312.tif 000008
【図４】
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【図５】
2014211312.tif 000010
【図６】
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【図７】
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