(57)【要約】      （修正有）【課題】制御部にインストールされているソフトウエアのうち、蓋ロック制御タスクが暴走等により不完全となった場合に、確実にＸ線の照射を停止することのできるＸ線装置を提供する。【解決手段】閉蓋状態で内部の試料Ｗに対してＸ線を照射して分析もしくは測定を行うＸ線装置において、蓋２の開放を規制する蓋ロック機構９と、蓋ロック機構９の状態を検知するロックセンサ１０と、ソフトウエアにより動作する制御部８を備え、制御部８にインストールされているソフトウエアのうち、分析・測定動作を制御するメインルーチンに対し、蓋ロック制御タスクをサブルーチンとして、メインルーチンにより所定のタイミングで呼び出すように構成するとともに、その同じサブルーチンに、ウォッチドッグタイマクリアタスクを挿入することで、蓋ロック制御タスク単体での暴走を確実にとらえて制御部８のハードウエアをリセットし、Ｘ線の照射を確実に停止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋を閉めることにより外部に対してＸ線を遮蔽した状態で、内部の試料に対してＸ線を照射して分析もしくは測定を行うとともに、上記蓋の開放を規制する蓋ロック機構と、その蓋ロック機構の状態を検知するロックセンサと、ソフトウエアにより動作する制御部を備えたＸ線装置において、
上記制御部にインストールされているソフトウエアは、
分析もしくは測定動作の制御を含むメインタスクと、
試料へのＸ線照射状態で発生する蓋ロック命令と上記ロックセンサの出力を取り込み、上記蓋ロック機構の制御信号を出力する蓋ロック制御タスクと、
タイムアップによりハードウエアをリセットするウォッチドッグタイマをタイムアップ前にクリアするウォッチドックタイマクリアタスクと、
を含み、
上記蓋ロック制御タスクとウォッチドッグタイマクリアタスクとは、互いに同じサブルーチンに組み込まれ、上記メインタスクを実行するメインルーチンにより所定のタイミングで呼び出されることを特徴とするＸ線装置。
【請求項２】
上記蓋ロック命令は上記制御部の記憶領域に記憶され、上記蓋ロック制御タスクを実行するルーチンは、上記記憶領域の内容を都度読み込んで上記蓋ロック機構の制御出力を発生することを特徴とする請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項３】
上記サブルーチンに、上記ロックセンサの出力に基づく蓋ロック状態と、上記蓋ロック命令とを比較し、規定時間以上にわたってこれらが不一致である場合にＸ線の発生を停止する動作が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線を試料に照射して所定の分析や測定を行うＸ線装置に関し、さらに詳しくは、開閉自在の蓋を閉じることにより外部に対するＸ線遮蔽を行った状態で、内部の試料に対してＸ線を照射することにより分析や測定を行うとともに、Ｘ線の照射状態において蓋の開放を阻止する蓋ロック機構を備えたＸ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光Ｘ線分析装置においては、試料に励起用のＸ線を照射することにより当該試料から放出される蛍光Ｘ線のエネルギ（波長）ごとの強度を測定する。励起により試料から放出される蛍光Ｘ線は、元素に固有のエネルギ（波長）を持つことから、この蛍光Ｘ線のエネルギ（波長）スペクトルから、試料に含まれる元素とその濃度に関する情報が得られる。
【０００３】
このような蛍光Ｘ線分析装置では、試料に照射する励起用のＸ線および蛍光Ｘ線が外部に漏洩することを防止するために、励起用のＸ線を発生するＸ線管球と、蛍光Ｘ線を検出するためのＸ線検出器や試料は、Ｘ線遮蔽部材で囲まれた空間に配置される。そして、この空間は蓋を開けることにより外部に向けて開放され、試料の出し入れ等を行うようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
試料にＸ線を照射して分析や測定を行う他の装置、例えば産業用のＸ線ＣＴ装置やＸ線透視装置などにおいても、試料に対するＸ線の照射空間はＸ線遮蔽部材で囲まれた空間とされ、蓋（ないしは扉。本願においてはこれらを一括して「蓋」と称する）を開くことによって試料の出し入れ等を行うようになっている。
【０００５】
以上の蛍光Ｘ線分析装置をはじめとする分析や測定用のＸ線装置における試料に対するＸ線の照射空間を囲むＸ線遮蔽部材を開閉するための蓋には、通常、安全のためのロック機構が設けられ、Ｘ線が照射されている状態では蓋が開かないように考慮されている。
【０００６】
また、以上のような蛍光Ｘ線分析装置をはじめとする分析または測定用のＸ線装置の制御は、一般にＣＰＵを備えた制御部にインストールされたソフトウエアにより行われる。そのソフトウエアを、図４にそのタスクごとの概念図で示すと、分析や測定動作の制御を含むメインタスクのほか、上記した蓋のロック機構の制御を行う蓋ロック制御タスク、およびその他のタスクを含んでいる。そして、ウォッチドッグタイマをクリアするルーチンがメインタスクに挿入されている。
【０００７】
ウォッチドッグタイマは、タイムアップによりＣＰＵをリセットするタイマであり、このタイマとそれをクリアするルーチンとの組み合わせは、ＣＰＵの暴走やフリーズなどの異常を検知してシステムをリセットする手法としてしばしば用いられており、通常は、図示したようにメインタスクのルーチンによりウォッチドッグタイマをクリアする信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１６３４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、蛍光Ｘ線分析装置をはじめとするＸ線装置において、Ｘ線が外部に放射されることを防止するための蓋（扉）をロックする機構は、オペレータの安全上極めて重要な役割を果たすものであるが、その蓋ロック機構を制御する蓋ロック制御タスクにはウォッチドッグタイマをクリアするルーチンがなく、メインタスクでクリアしている。そのため、メインタスクの暴走等では確実にＣＰＵをリセットしてＸ線を停止させることができるが、蓋ロック制御タスクが単独で暴走等を起こした場合には、蓋ロック機構の制御が不完全なものとなり、しかもＸ線が停止しない状態となる可能性がある。
【００１０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、蓋ロック制御タスクが暴走等により不完全となった場合に、確実にＸ線の照射を停止することのできるＸ線装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明のＸ線装置は、蓋を閉めることにより外部に対してＸ線を遮蔽した状態で、内部の試料に対してＸ線を照射して分析もしくは測定を行うとともに、上記蓋の開放を規制する蓋ロック機構と、その蓋ロック機構の状態を検知するロックセンサと、ソフトウエアにより動作する制御部を備えたＸ線装置において、上記制御部にインストールされているソフトウエアは、分析もしくは測定動作の制御を含むメインタスクと、試料へのＸ線照射状態で発生する蓋ロック命令と上記ロックセンサの出力を取り込み、上記蓋ロック機構の制御信号を出力する蓋ロック制御タスクと、タイムアップによりハードウエアをリセットするウォッチドッグタイマをタイムアップ前にクリアするウォッチドックタイマクリアタスクとを含み、上記蓋ロック制御タスクとウォッチドッグタイマクリアタスクとは、互いに同じサブルーチンに組み込まれ、上記メインタスクを実行するメインルーチンにより所定のタイミングで呼び出されることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１２】
ここで、本発明においては、上記蓋ロック命令は上記制御部の記憶領域に記憶され、上記蓋ロック制御タスクを実行するルーチンは、上記記憶領域の内容を都度読み込んで上記蓋ロック機構の制御出力を発生する構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【００１３】
また、本発明においては、上記サブルーチンに、上記ロックセンサの出力に基づく蓋ロック状態と、上記蓋ロック命令とを比較し、規定時間以上にわたってこれらが不一致である場合にＸ線の発生を停止する動作が含まれている構成（請求項３）を採用することが望ましい。
【００１４】
本発明は、蓋ロック機構を制御するルーチンでウォッチドッグタイマをクリアすることにより、課題を解決しようとするものである。
【００１５】
すなわち、本発明における制御部にインストールされているソフトウエアを、図４に対応させてタスクごとの概念図で表すと、図１に示す通りとなり、分析や測定動作の制御を含むメインタスクのほかに、蓋ロック制御タスク（あるいは加えて他のタスク）があり、このうち、蓋ロック制御タスクにウォッチドッグタイマクリアルーチンが含まれた構成となっている。
【００１６】
このようなソフトウエア構成により、蓋ロック制御タスクが暴走等で不完全となったときには、ウォッチドッグタイマクリアルーチンが通常のルーチンを行わなくなるためウォッチドッグタイマがタイムアップし、ハードウエアをリセットする。これにより、蓋ロック機構が誤って解除された場合でも、それに併せてＸ線照射が停止されることになる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明では、蓋ロック制御タスクにおけるルーチンにおいて、記憶領域に記憶されている蓋ロック命令をその都度読み出して蓋ロック制御信号を出力する。これにより、蓋ロック制御信号がノイズ等により反転しても、その信号は次回の当該ルーチンにより直ちに正常に戻される。
【００１８】
さらに、請求項３に係る発明のように、蓋ロック制御タスクとウォッチドッグタイマクリアタスクを合体させたサブルーチンに、蓋ロック命令とロックセンサによるロック状態とを比較して、規定時間以上にわたって両者が不一致である場合に、自動的にＸ線の照射を停止させるようにすることで、蓋ロック機構もしくはロックセンサのいずれの故障にも対応することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、分析または測定時において、試料に対してＸ線を照射しているときに、Ｘ線が外部に放射されることを防止する蓋ロック機構を制御するための蓋ロック制御タスクが暴走しても、この蓋ロック制御タスクを実行するルーチンにウォッチドッグタイマクリアルーチンが挿入されているため、その暴走によって直ちにウォッチドッグタイマがタイムアップしてハードウエアがリセットされ、その結果、Ｘ線の照射は直ちに停止される。
したがって、本発明によれば、Ｘ線の照射状態と蓋ロック機構の非作動状態とが同時に現れることがなく、Ｘ線の外部への漏洩を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のＸ線装置における制御部にインストールされているソフトウエアのタスクごとの概念図。
【図２】本発明の実施形態における要部構成図。
【図３】本発明におけるサブルーチンの動作手順例を示すフローチャート。
【図４】従来の蓋ロック機構を備えたＸ線装置における制御部のソフトウエアのタスクごとの概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図２は本発明をエネルギ分散型蛍光Ｘ線分析装置に適用した実施形態の要部を模式的に示す構成図である。
【００２２】
試料Ｗはベース板１上に搭載され、その上方に開閉自在の蓋２が被せられる。ベース板１はその下方の分析室３の天板を兼ねており、この分析室３内にＸ線管球４およびＸ線検出器５を主体とするＸ線計測系が配置されている。ベース板１にはＸ線照射窓１ａが形成されており、試料ＷはそのＸ線照射窓１ａを塞ぐように配置される。そして、このＸ線照射窓１ａを介して分析室３内のＸ線管球４からの励起用のＸ線が試料Ｗに照射され、この照射により試料Ｗから放出される蛍光Ｘ線が、同じく分析室３内に配置されたＸ線検出器５によって検出される。
【００２３】
Ｘ線検出器５は半導体検出器であって、入射したＸ線のエネルギに応じた波高の信号を出力する。その出力はマルチチャンネルアナライザを主体とした信号処理部（図示略）に取り込まれてＸ線検出器５からの出力が波高分析され、その波高ごと、したがって、Ｘ線エネルギごとの出力が計数される。その計数結果は、試料Ｗから放出された蛍光Ｘ線のエネルギスペクトルを表し、このエネルギスペクトルから試料Ｗに含まれる元素とその濃度に関する情報を求めることができる。
【００２４】
Ｘ線管球４は、Ｘ線コントローラ６から供給される管電流、管電圧に応じたＸ線を出力するとともに、このＸ線管球４のＸ線出射窓にはシャッタ７が配置されている。このシャッタ７を開いた状態ではＸ線が出射されるが、シャッタ７を閉じた状態ではＸ線は出射されない。Ｘ線コントローラ６およびシャッタ７は、制御部８からの制御信号によって駆動制御される。
【００２５】
さて、前記した蓋２とベース板１との間には、蓋ロック機構９が設けられている。この蓋ロック機構９は、制御部８から供給される制御信号によってアクチュエータが動作し、蓋２をベース板１に対して機械的にロックすることができ、ロック状態では蓋２を開くことができないようになっている。また、この蓋ロック機構９の動作状態、すなわちロック状態か非ロック状態かはロックセンサ１０によって検出され、その検出情報は制御部８に出力される。
【００２６】
制御部８はＣＰＵを主体とし、インストールされたソフトウエアに従って動作する。そのソフトウエアは、分析動作を制御するメインタスクと、蓋ロック機構９を制御する蓋ロック制御タスク、および、ウォッチドッグタイマをクリアするウォッチドッグタイマクリアタスクを含んでいる。蓋ロック制御タスクは、メインタスクを実行するメインルーチンに対してサブルーチンとして一定のタイミングのもとに呼び出される。そしてこの蓋ロック制御タスクのサブルーチンに、ウォッチドッグタイマクリアルーチンが挿入されている。換言すれば、ウォッチドッグタイマをクリアすべくウォッチドッグタイマクリアタスクが実行されるごとに、蓋ロック機構制御タスクも併せて実行される。
【００２７】
ここで、本発明の実施形態において、制御部にインストールされている蓋ロック制御タスクとウォッチドッグタイマクリアタスクとを合体させたサブルーチンの例を、図３にフローチャート形式で示す。この例では、メインタスクにおいて、Ｘ線が試料Ｗに向けて照射されている状態、すなわち、Ｘ線管球４が駆動状態にあり、かつ、シャッタ７が開放された状態では蓋ロック命令が発令され、その蓋ロック命令は所定の記憶領域に格納されるものとする。
【００２８】
サブルーチンにおいては、その記憶領域の内容を読み込み、蓋ロック命令が発令されていれば蓋ロック機構９に蓋２をロック状態とする旨の信号を出力し、蓋ロック命令が出ていなければ蓋ロック機構９に蓋２を非ロック状態とする旨の信号を出力する。また、ロックセンサ１０の出力を読み込み、そのロックセンサ１０の出力に基づく蓋ロック機構９の状態、つまりロック／非ロックの状態と、記憶領域から読み込んだ蓋ロック命令のロック／非ロックとの一致を判別する。一致していれば、ウォッチドッグタイマに対してクリア信号を出力する。一致していなければ、その不一致状態が規定時間以上継続しているか否かを判別し、不一致が規定時間未満であれば上記と同様にウォッチドッグタイマに対してクリア信号を出力する。そして、不一致時間が規定時間以上であれば、直ちにＸ線の照射を停止する。
【００２９】
以上の動作によると、蓋ロック制御タスクと同じルーチンにウォッチドッグタイマクリアタスクが挿入されているため、蓋ロック制御タスクが暴走した場合、ウォッチドッグタイマがクリアされずにタイムアップすることになり、ＣＰＵがリセットされてＸ線コントローラ６からＸ線管球４に対する電流の供給が停止し、Ｘ線の出射が停止する。したがって、Ｘ線の照射状態で蓋ロック制御タスクが暴走して蓋ロックが解除されたときに、その状態でオペレータが蓋２を開けても、Ｘ線は既に停止しているため外部に漏れることがない。
【００３０】
また、蓋ロック制御タスクは、このサブルーチンが呼び出されるごとに、メインタスクで生成して記憶領域に記憶されている蓋ロック命令を読み込み、その内容に応じた制御出力を蓋ロック機構９に供給するので、例えばノイズ等によって制御出力が反転しても、次にこのサブルーチンが呼び出される微小時間後には、再び蓋ロック命令を記憶領域から読み込んでその内容に応じた制御出力を蓋ロック機構９に供給するので瞬時に正常に戻ることになり、実質的にノイズの影響を受けることがない。
【００３１】
さらに、蓋ロック命令のロック／非ロックと、ロックセンサ１０の出力に基づくロック／非ロックとを比較し、規定時間以上にわたって不一致の状態が継続している場合には、蓋ロック機構９もしくはロックセンサ１０のいずれかが故障していると見なしてＸ線の照射を停止することにより、蓋ロック機構９の故障によるロック解除に起因するＸ線漏洩をも未然に防止することができる。
【００３２】
ここで、以上の実施形態において、メインタスクが暴走した場合には、サブルーチンの呼び出しがかからないことから、ウォッチドッグタイマクリアタスクが実行されず、したがってウォッチドッグタイマがタイムアップし、従来と同様にＣＰＵがリセットされる。
【００３３】
なお、以上の実施形態では蛍光Ｘ線分析装置に適用した例を示したが、本発明は、Ｘ線を用いた各種分析や測定装置で、試料をＸ線遮蔽部材で囲まれた空間に載置して分析ないしは測定に供し、かつ、その空間への試料の出し入れのための蓋（扉）を有する装置に等しく適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  ベース板
１ａ  Ｘ線照射窓
２  蓋
３  分析室
４  Ｘ線管球
５  Ｘ線検出器
６  Ｘ線コントローラ
７  シャッタ
８  制御部
９  蓋ロック機構
１０  ロックセンサ
Ｗ  試料
【図１】
2014181990.tif 000003
【図２】
2014181990.tif 000004
【図３】
2014181990.tif 000005
【図４】
2014181990.tif 000006