(57)【要約】【課題】Ｘ線焦点の位置を変化させること無くＸ線発生帯を変化させることができ、しかもそのための構成が簡単で故障し難いＸ線発生装置を提供する。【解決手段】隣接して並んだ２つのＸ線発生帯２７Ａ，２７Ｂを備えた対陰極１７Ａと、陰極１６及び対陰極１７Ａを真空状態である内部に収容したケーシング２５と、対陰極１７Ａ及びそれに一体なフランジ３５を軸線Ｘ０方向に移動可能に支持するフランジ４９及び突出部材５０とを有するＸ線発生装置である。フランジ４９は、フランジ３５に近い側に在るＸ線発生帯２７Ａが電子衝突領域に置かれる位置に対陰極１７Ａがあるときにフランジ３５の右側面に当接する。突出部材５０は、フランジ３５から遠い側に在るＸ線発生帯２７Ｂが電子衝突領域に置かれる位置に対陰極１７Ａがあるときにフランジ３５の左側面に当接する。圧力切替装置５８はフランジ３５に加える空気圧力を大気圧状態と減圧状態とで切り替える。【選択図】図２
2008269933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を発生する陰極と、
該陰極に対向して設けられ互いに隣接して並んだ２つの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したケーシングと、
該ケーシングの内部を減圧する減圧手段と、
前記対陰極を前記Ｘ線発生帯が並んだ方向で移動可能に支持する対陰極支持手段と、
前記対陰極と一体に移動するフランジと、
前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジに近い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第１位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極側の面に当接する第１当接部材と、
前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジから遠い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第２位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極と反対側の面に当接する第２当接部材と、
前記フランジに加える空気圧力を第１圧力状態と第２圧力状態とで切り替えるフランジ圧力調整手段とを有し、
前記第１圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも小さい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、
前記第２圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも大きい力を、前記フランジに加える圧力状態である
ことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線発生装置において、
前記対陰極から延在し前記フランジが取り付けられた対陰極延在部をさらに有し、
前記対陰極支持手段は前記ケーシングの一部分によって構成され、該ケーシングの一部分は前記対陰極延在部と摺接して該対陰極延在部を支持することにより前記対陰極を支持する
ことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項３】
請求項２記載のＸ線発生装置において、
前記第１当接部材は前記ケーシングの他の一部分によって構成される
ことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のＸ線発生装置において、
前記ケーシングは前記対陰極を挿入するための開口部を有しており、該開口部には当該開口部の中心方向へ向けて突出する突出部材が設けられ、前記第２当接部材は前記突出部材によって構成されることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項５】
請求項４記載のＸ線発生装置において、前記突出部材の内周面は前記対陰極支持手段を構成することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のＸ線発生装置において、前記対陰極が前記第２位置に在るときの前記フランジを移動不能に固定する固定手段を有することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のＸ線発生装置において、
前記フランジ圧力調整手段は、
前記フランジの前記対陰極側の面に大気圧を付与する手段と、
前記フランジの前記対陰極と反対側の面に隣接した領域を減圧状態と大気圧状態とで切り替える第１圧力切替手段と
を有することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項８】
請求項７記載のＸ線発生装置において、
前記第１圧力切替手段は前記ケーシングの内部を減圧する前記減圧手段を兼用して前記領域を減圧状態にすることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のＸ線発生装置において、
前記フランジ圧力調整手段は、
前記フランジの前記対陰極と反対側の面に大気圧を付与する手段と、
前記フランジの前記対陰極側の面に付与する圧力を大気圧状態と大気圧以上の状態とで切り替える第２圧力切替手段とを有する
ことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項１０】
電子を発生する陰極と、
該陰極に対向して設けられ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したケーシングと、
該ケーシングの内部を減圧する減圧手段と、
前記対陰極を前記Ｘ線発生帯が並んだ方向で移動可能に支持する対陰極支持手段と、
前記対陰極と一体に移動するフランジと、
前記複数のＸ線発生帯のうち前記フランジに最も近い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極側の面に当接する第１当接部材と、
前記フランジの前記対陰極と反対側の面に当接可能な第３当接部材と、
前記フランジに加える空気圧力を第１圧力状態と第２圧力状態とで切り替えるフランジ圧力調整手段とを有し、
前記第１圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも小さい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、
前記第２圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも大きい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、
前記第３当接部材が前記フランジに当接する位置は、前記複数のＸ線発生帯のうち前記フランジに最も近い側に在るＸ線発生帯以外のＸ線発生帯のそれぞれが前記電子と衝突する領域に置かれるときの前記フランジの各位置に対応して変更可能である
ことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項１１】
電子を発生する陰極と、
該陰極に対向して設けられ互いに隣接して並んだ２つの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したケーシングと、
該ケーシングの内部を減圧する減圧手段と、
該対陰極を当該対陰極を通る軸線を中心として回転させる対陰極回転駆動手段と、
該対陰極回転駆動手段を内部に収容すると共に前記対陰極から延在する対陰極ハウジングと、
該対陰極ハウジングの外周面に設けられており当該対陰極ハウジングの半径方向に突出するフランジと、
前記対陰極ハウジングを該対陰極ハウジングの軸線方向に移動可能に支持する対陰極支持手段と、
前記フランジの前記対陰極側への移動を止める第１当接部材と、
前記フランジの前記対陰極と反対側への移動を止める第２当接部材と、
前記フランジに加える空気圧力を第１圧力状態と第２圧力状態とで切り替えるフランジ圧力調整手段とを有し、
前記第１圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも小さい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、
前記第２圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極の在る方向へ引かれる力よりも大きい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、
前記第１当接部材は、前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジに近い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第１位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極側の面に当接し、
前記第２当接部材は、前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジから遠い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第２位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極と反対側の面に当接する
ことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項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、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、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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
従来、１つの対陰極に２種類のＸ線発生帯を設け、これらのうちの１つを陰極に対向する位置に選択的に配置させることにより、１つのＸ線発生装置において２種類の波長のＸ線のうちの１つを必要に応じて選択して用いることにしたＸ線発生装置が知られている（例えば、特許文献１）。このＸ線発生装置では、陰極に対して対陰極を相対的に移動させることにより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ている。
【０００５】
また、従来、１つの対陰極に複数のＸ線発生帯を設け、陰極を対陰極に対して相対的に移動させることにしたＸ線発生装置が知られている（例えば、特許文献２）。このＸ線発生装置では、陰極を対陰極に対して移動させて電子照射領域を移動させることにより、Ｘ線を発生するＸ線発生帯を複数の中から１つだけ選択している。
【０００６】
【特許文献１】実願平１−１０３９８８号（実開平３−４３２５１号）のマイクロフィルム（第４頁、図１）
【特許文献２】特開平４−１７１７００号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、Ｘ線発生装置においては陰極及び対陰極は真空雰囲気に配置される。その理由は、例えば、放電の発生を防止したり、フィラメントの酸化を防止したり、できるだけ低い陰極温度で電子を放出させる等のためである。特許文献１のＸ線発生装置において対陰極が真空状態に置かれると、その対陰極は真空領域の方向へ空気圧力によって引っ張られる。このため、２色のＸ線発生帯を備えた対陰極をその真空吸引力に抗して移動させるために非常に大きな力が必要であり、移動装置を簡単に構築することが難しかった。
【０００８】
また、特許文献２に開示されたＸ線発生装置では、Ｘ線を発生するＸ線発生帯を変更したときにＸ線焦点の位置が変化するので、Ｘ線発生装置から発生したＸ線を使用するＸ線光学系、例えばＸ線回折光学系の光軸を再調整しなければならない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、Ｘ線焦点の位置を変化させること無くＸ線を発生するＸ線発生帯を変化させることができ、しかもそのための構成が簡単である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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る第１の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互いに隣接して並んだ２つの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したケーシングと、該ケーシングの内部を減圧する減圧手段と、前記対陰極を前記Ｘ線発生帯が並んだ方向で移動可能に支持する対陰極支持手段と、前記対陰極と一体に移動するフランジと、前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジに近い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第１位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極側の面に当接する第１当接部材と、前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジから遠い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第２位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極と反対側の面に当接する第２当接部材と、前記フランジに加える空気圧力を第１圧力状態と第２圧力状態とで切り替えるフランジ圧力調整手段とを有し、前記第１圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも小さい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、前記第２圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも大きい力を、前記フランジに加える圧力状態であることを特徴とする。
【００１１】
上記構成において、「対陰極支持手段」はケーシングの一部分によって構成されたり、ケーシングに固定された部材によって構成されたりすることが、Ｘ線発生装置を小型で簡単な構成とする上で望ましいものである。しかしながら、対陰極支持手段は、ケーシングと別体な（すなわち別々に存在する）部材によって構成しても良い。また、「フランジ」は他の部分よりも側方へ突出する部材、又は他の部分よりも半径方向へ突出する部材のことである。
【００１２】
上記構成の本発明に係るＸ線発生装置によれば、フランジ圧力調整手段が第１圧力状態にあるときは、フランジが対陰極の在る方向へ真空吸引力によって引っ張られ、フランジに近い側のＸ線発生帯が陰極に対向する位置に配置される。一方、フランジ圧力調整手段が第２圧力状態にあるときは、フランジを対陰極と反対側へ移動させようとするフランジ圧力調整手段による力がフランジを対陰極方向へ引っ張る真空吸引力に打ち勝ち、フランジが第２当接部材に当接する位置まで移動する。この状態でフランジよりも遠い側のＸ線発生帯が陰極に対向する位置に配置される。こうして、２つのＸ線発生帯を空気圧力の調整によって陰極に対向する位置へ選択的に配置することができ、発生させるＸ線の波長を変化させることができる。
【００１３】
本発明によれば、２つのＸ線発生帯が移動する構成であって陰極の位置には変化がないので、Ｘ線焦点の位置を変化させること無くＸ線を発生するＸ線発生帯を変化させることができる。このため、本Ｘ線発生装置を用いたＸ線分析装置において、Ｘ線発生装置から発生するＸ線の波長を変化させたときにＸ線光学系の光軸の再調整を行う必要が無くなる。しかも、本発明によれば、Ｘ線発生帯を移動させるための駆動源が空気圧力であって、モータ等といった電動機器ではないので、複雑な動力伝達系を用いる必要が無くて構成が簡単である。構成が簡単であるが故に、故障の発生を抑制できる。
【００１４】
次に、本発明に係るＸ線発生装置は、対陰極から延在しフランジが取り付けられた対陰極延在部をさらに有することができる。そしてその場合、対陰極支持手段はケーシングの一部分によって構成され、該ケーシングの一部分は対陰極延在部と摺接して該対陰極延在部を支持することにより前記対陰極を支持することが望ましい。
【００１５】
対陰極延在部は必要に応じて種々の構造を採るものである。例えば、対陰極が回転方式の対陰極である場合は、対陰極を回転駆動する駆動部が収容された本体部分が対陰極延在部となることがある。また、対陰極が回転対陰極でない固定方式の場合にはその対陰極から延び出る何等かの部材が対陰極延在部となることがある。対陰極延在部をケーシングの一部分によって支持することにした本発明態様によれば、対陰極支持手段をケーシング以外の専用の部材によって構成する場合に比べて、Ｘ線発生装置を簡単で小型に形成できる。
【００１６】
次に、対陰極支持手段をケーシングの一部分によって構成することにした上記の発明態様においては、ケーシングの他の一部分によって前記第１当接部材を構成することが望ましい。これにより、Ｘ線発生装置をさらに一層簡単で小型に形成できる。
【００１７】
次に、本発明に係るＸ線発生装置において、ケーシングは対陰極を挿入するための開口部を有し、該開口部には当該開口部の中心方向へ向けて突出する突出部材が設けられ、前記第２当接部材は前記突出部材によって構成されることが望ましい。さらに、前記突出部材の内周面は対陰極を支持するための対陰極支持手段を構成することが望ましい。この構成によれば、Ｘ線発生装置をさらに一層簡単で小型に形成できる。
【００１８】
次に、本発明に係るＸ線発生装置においては、フランジから遠い側のＸ線発生帯が陰極に対向する位置に置かれる第２位置に対陰極が在るとき（すなわちフランジ圧力調整手段の圧力状態が第２圧力状態にあるとき）、フランジを移動不能に固定する固定手段を有することが望ましい。この構成によれば、フランジ圧力調整手段の圧力状態が第２圧力状態でなくなった場合に、フランジすなわち対陰極が第１位置へ自動的に戻ってしまうことを防止できる。
【００１９】
次に、本発明に係るＸ線発生装置において、前記フランジ圧力調整手段は、前記フランジの前記対陰極側の面に大気圧を付与する手段と、前記フランジの前記対陰極と反対側の面に隣接した領域を減圧状態と大気圧状態とで切り替える第１圧力切替手段とを有することが望ましい。この圧力切替手段は、例えば、減圧ポンプと電磁弁との組み合わせによって構成できる。なお、この発明態様の場合、前記圧力切替手段は、ケーシングの内部の対陰極の周囲を減圧するための減圧手段によって兼用することができる。この構成によれば、Ｘ線発生装置の全体の構成を簡単且つ小型に形成でき、しかも減圧手段が１つで済むので、運転経費が安く済み、保守が楽である。
【００２０】
次に、本発明に係るＸ線発生装置において、前記フランジ圧力調整手段は、前記フランジの前記対陰極と反対側の面に大気圧を付与する手段と、前記フランジの前記対陰極側の面に付与する圧力を大気圧状態と大気圧以上の状態とで切り替える第２圧力切替手段とを有することが望ましい。この構成は、対陰極を第１位置（第１Ｘ線発生帯が陰極に対向する位置）から第２位置（第２Ｘ線発生帯が陰極に対向する位置）へと移動させることを、フランジの対陰極と反対側の面を減圧状態にすることによって達成するのではなく、フランジの対陰極側の面に押圧力を付与することによって達成するものである。
【００２１】
前述した他の発明態様のように、対陰極を第１位置から第２位置へと移動させることを、フランジの対陰極と反対側の面を減圧状態にすることによって達成することができる。しかしながらこの場合には、フランジの対陰極と反対側の面が接する空間領域は気密な空間でなければならない。これに対し、本発明態様のように、フランジの対陰極側の面に押圧力を付与することによってその対陰極を第１位置から第２位置へと移動させることにすれば、フランジの対陰極と反対側の面が接する空間領域を気密な空間とする必要がなくなるので、構造を簡単にすることができる。
【００２２】
次に、本発明に係る第２の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したケーシングと、該ケーシングの内部を減圧する減圧手段と、前記対陰極を前記Ｘ線発生帯が並んだ方向で移動可能に支持する対陰極支持手段と、前記対陰極と一体に移動するフランジと、前記複数のＸ線発生帯のうち前記フランジに最も近い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極側の面に当接する第１当接部材と、前記フランジの前記対陰極と反対側の面に当接可能な第３当接部材と、前記フランジに加える空気圧力を第１圧力状態と第２圧力状態とで切り替えるフランジ圧力調整手段とを有し、前記第１圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも小さい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、前記第２圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも大きい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、前記第３当接部材が前記フランジに当接する位置は、前記複数のＸ線発生帯のうち前記フランジに最も近い側に在るＸ線発生帯以外のＸ線発生帯のそれぞれが前記電子と衝突する領域に置かれるときの前記フランジの各位置に対応して変更可能であることを特徴とする。
【００２３】
前述した第１のＸ線発生装置は対陰極が２つのＸ線発生帯を有する構成であった。これに対し本第２Ｘ線発生装置は対陰極が複数（すなわち３つ以上）のＸ線発生帯を有する構成を規定している。この第２のＸ線発生装置では、第３当接部材がフランジと当接する位置が１つに固定されるのではなく、複数のＸ線発生帯のそれぞれに対応した複数の位置で変更可能になっている。この結果、フランジが第１当接部材に当接することにより第１Ｘ線発生帯が陰極に対向する位置に配置されることは第１のＸ線発生装置と同じであるが、第３当接部材のフランジに対する当接位置を適宜に変更することにより、複数のＸ線発生帯のうちの第１Ｘ線発生帯以外のＸ線発生帯を選択して、そのＸ線発生帯を陰極に対向する位置に配置させることができる。
【００２４】
この第２のＸ線発生装置によれば、陰極に対して複数のＸ線発生帯が移動する構成であって陰極の位置には変化がないので、Ｘ線焦点の位置を変化させること無くＸ線を発生するＸ線発生帯を３つ以上のＸ線発生帯間で変化させることができる。このため、本Ｘ線発生装置を用いたＸ線分析装置において、Ｘ線発生装置から発生するＸ線の波長を変化させたときにＸ線光学系の光軸の再調整を行う必要が無くなる。しかも、本発明によれば、Ｘ線発生帯を移動させるための駆動源が空気圧力であって、モータ等といった電動機器ではないので、複雑な動力伝達系を用いる必要が無くて構成が簡単である。
【００２５】
次に、本発明に係る第３の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互いに隣接して並んだ２つの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したケーシングと、該ケーシングの内部を減圧する減圧手段と、該対陰極を当該対陰極を通る軸線を中心として回転させる対陰極回転駆動手段と、該対陰極回転駆動手段を内部に収容すると共に前記対陰極から延在する対陰極ハウジングと、該対陰極ハウジングの外周面に設けられており当該対陰極ハウジングの半径方向に突出するフランジと、前記対陰極ハウジングを該対陰極ハウジングの軸線方向に移動可能に支持する対陰極支持手段と、前記フランジの前記対陰極側への移動を止める第１当接部材と、前記フランジの前記対陰極と反対側への移動を止める第２当接部材と、前記フランジに加える空気圧力を第１圧力状態と第２圧力状態とで切り替えるフランジ圧力調整手段とを有し、前記第１圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極側へ引かれる力よりも小さい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、前記第２圧力状態は、前記フランジを前記対陰極と反対側へ移動させる力であって、前記ケーシングの内部の減圧状態に基づいて前記フランジが前記対陰極の在る方向へ引かれる力よりも大きい力を、前記フランジに加える圧力状態であり、前記第１当接部材は、前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジに近い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第１位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極側の面に当接し、前記第２当接部材は、前記２つのＸ線発生帯のうち前記フランジから遠い側に在るＸ線発生帯が前記電子と衝突する領域に置かれる第２位置に前記対陰極があるときに前記フランジの前記対陰極と反対側の面に当接することを特徴とする。
【００２６】
前述した第１のＸ線発生装置は、対陰極が２つのＸ線発生帯を有する発明であって、対陰極が回転方式であるか固定方式であるかは特に規定していない発明であった。これに対し、本第３Ｘ線発生装置は、対陰極が回転型の対陰極であり、対陰極の回転駆動手段が対陰極ハウジングに収容され、この対陰極ハウジングの外周面にフランジが形成され、そして対陰極上に２つのＸ線発生帯が設けられる構成を規定している。
【００２７】
この第３のＸ線発生装置によれば、陰極に対して２つのＸ線発生帯が移動する構成であって陰極の位置には変化がないので、Ｘ線焦点の位置を変化させること無くＸ線を発生するＸ線発生帯を変化させることができる。このため、本第３のＸ線発生装置を用いたＸ線分析装置において、Ｘ線発生装置から発生するＸ線の波長を変化させたときにＸ線光学系の光軸の再調整を行う必要が無くなる。しかも、本発明によれば、Ｘ線発生帯を移動させるための駆動源が空気圧力であって、モータ等といった電動機器ではないので、複雑な動力伝達系を用いる必要が無くて構成が簡単である。
【００２８】
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、該Ｘ線発生装置から発生したＸ線を用いるＸ線光学系と有することを特徴とする。このようなＸ線分析装置としては、Ｘ線回折装置、蛍光Ｘ線装置、Ｘ線小角散乱装置等が考えられる。本発明に係るＸ線分析装置によれば、Ｘ線発生装置においてＸ線焦点の位置を変化させること無くＸ線を発生するＸ線発生帯を変化させることができるので、Ｘ線発生装置から発生するＸ線の波長を変化させた場合でも、Ｘ線分析装置にけるＸ線光学系の光軸の再調整を行う必要がない。しかも、本発明に係るＸ線分析装置で用いるＸ線発生装置では、Ｘ線発生帯を移動させるための駆動源が空気圧力であって、モータ等といった電動機器ではないので、複雑な動力伝達系を用いる必要が無くて構成が簡単である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係るＸ線発生装置及びＸ線分析装置によれば、陰極に対して２つ又は複数のＸ線発生帯が移動する構成であって陰極の位置には変化がないので、Ｘ線焦点の位置を変化させること無くＸ線を発生するＸ線発生帯を変化させることができる。このため、本Ｘ線発生装置を用いたＸ線分析装置において、Ｘ線発生装置から発生するＸ線の波長を変化させたときに、Ｘ線光学系の光軸の再調整を行う必要が無い。
しかも、本発明に係るＸ線発生装置及びＸ線分析装置よれば、Ｘ線発生帯を移動させるための駆動源が空気圧力であって、モータ等といった電動機器ではないので、複雑な動力伝達系を用いる必要が無くて構成が簡単である。構成が簡単であるが故に、故障の発生を抑制できる。
また、Ｘ線発生帯を移動させるための駆動源を空気圧力としたので、陰極及び対陰極を収容したケーシングの内部を真空状態に設定するための減圧装置をＸ線発生帯を移動させるための駆動源として兼用することができ、構成を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（Ｘ線分析装置の実施形態及びＸ線発生装置の第１実施形態）
以下、本発明に係るＸ線分析装置及びＸ線発生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、これ以降の説明では図面を参照するが、その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。
【００３１】
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の平面構造を示している。図の紙面面内方向が水平方向であり、紙面に垂直方向が上下方向である。このＸ線回折装置１は、Ｘ線発生装置２Ａと、ゴニオメータ３とを有する。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とを有する。θ回転台４は自身の中心軸線ω（紙面の垂直方向に延びている）を中心として回転可能である。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２Ａ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２Ａから出たＸ線の発散を規制してそれを試料Ｓへ照射させるスリットである。
【００３２】
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Ｘ線カウンタ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線カウンタ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。Ｘ線カウンタ１３は位置分解能を持たないカウンタである０次元カウンタ、例えばＳＣ（Scintillation Counter：シンチレーションカウンタ）によって構成されている。
【００３３】
Ｘ線発生装置２Ａは一定の位置に固定配置されている。このＸ線発生装置２Ａは、通電によって熱電子を放出する陰極であるフィラメント１６と、フィラメント１６に対向して配置された対陰極としてのターゲット１７Ａとを有する。フィラメント１６から放出された電子はターゲット１７Ａ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１ｍｍ×１０ｍｍである。ターゲット１７Ａ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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回転と呼ばれており、上記のθ回転と同じ方向へ２倍の角速度で行われる間欠回転又は連続回転である。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（例えば回折線）Ｒ２が発生するときには、その２次Ｘ線Ｒ２をＸ線カウンタ１３によって受光できるようにするための回転である。
【００３６】
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。
【００３７】
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４及びそれに支持されたＸ線カウンタ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線カウンタ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。
【００３８】
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線カウンタ１３に至るＸ線光路上に存在する各種のＸ線光額要素を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線カウンタ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。
【００３９】
次に、フィラメント１６を通電によって加熱して、該フィラメント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ターゲット１７Ａ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からターゲット１７Ａの材質に応じた波長のＸ線が放出される。フィラメント１６への通電によって該フィラメント１６を流れる電流は一般に管電流と呼ばれている。また、フィラメント１６から放出されてターゲット１７Ａに衝突する電子を加速するために、フィラメント１６とターゲット１７Ａ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４０〜６０ｋＶ及び５０〜３００ｍＡに設定する。ターゲット材質については後述する。
【００４０】
Ｘ線発生装置２Ａ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２Ａ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線カウンタ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次回折線、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線カウンタ１３に受光される。Ｘ線カウンタ１３は受光した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。
【００４１】
以上の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。
【００４２】
以下、Ｘ線発生装置２Ａについて詳細に説明する。
図２はＸ線発生装置２Ａを詳細に示している。このＸ線発生装置２Ａは、既述のフィラメント１６と、既述のターゲット１７Ａと、そのターゲット１７Ａを含んだターゲットユニット２４と、ケーシング２５とを有する。フィラメント１６及びターゲット１７Ａはケーシング２５の内部空間内に収容されている。ケーシング２５の内部空間は矢印Ｂ方向から見て、概ね、軸線Ｘ０を中心とする円柱状空間となっている。ターゲットユニット２４は、ターゲット１７Ａから延在する対陰極延在部としての対陰極ハウジング２６を有している。対陰極ハウジング２６はターゲット１７Ａを軸線Ｘ０を中心として矢印Ａのように回転可能に支持している。ターゲット１７Ａの回転数は、例えば６，０００ｒｐｍである。ケーシング２５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Ｂ方向から見て円筒形状に形成されている。ケーシング２５は矢印Ｂ方向から見て円筒形状又は角筒形状に形成されている。
【００４３】
ターゲット１７Ａは熱伝導率の高い材料（例えばＣｕ（銅））によって図面で横向き状のカップ状に形成された基部材の外周面に、２種類のＸ線発生帯２７Ａ及び２７Ｂを並置して設けることによって形成されている。Ｘ線発生帯２７Ａ及び２７Ｂはターゲット１７Ａの中心軸線Ｘ０の延びる方向（すなわち軸方向）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及び２７Ｂ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）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基部材上に形成される。Ｘ線焦点Ｆの大きさが１ｍｍ×１０ｍｍであれば、各Ｘ線発生帯２７Ａ，２７Ｂの軸方向の幅は約１３ｍｍに設定される。
【００４４】
対陰極ハウジング２６は図３に示すように概ね軸線Ｘ０を中心とする円筒形状に形成されており、その内部の中心部に細い円筒形状の第１内管３０が設けられ、その第１内管３０の外側に同軸に第２内管３１が設けられている。第１内管３０は対陰極ハウジング２６の外壁に対して回転不能（すなわち固定状態）に設けられ、第２内管３１は対陰極ハウジング２６の外壁に対して回転可能に設けられている。第１内管３０と第２内管３１との間には通水用の隙間が形成されている。第２内管３１はターゲット１７Ａの底部３２を構成し、第１内管３０はターゲット１７Ａの内部で仕切部材３３を構成している。
【００４５】
対陰極ハウジング２６の外壁には半径方向へ突出する円盤状のフランジ３５が設けられている。フランジ３５のターゲット１７Ａ側に隣接して、フランジ３５よりも小径で円盤状の内側摺動部３６が設けられている。内側摺動部３６の外周面が摺動面３６ａである。フランジ３５及び内側摺動部３６のそれぞれの先端に気密用のシール材であるＯ（オー）リング３７ａ，３７ｂが設けられている。フランジ３５に関してターゲット１７Ａと反対側の対陰極ハウジング２６の外壁の適所にもＯリング３７ｃが設けられている。
【００４６】
対陰極ハウジング２６の側壁と第２内管３１との間の空間内に、ターゲット１７Ａ側から順に、磁気シール装置３８、軸受３９、ダイレクトドライブ機構４０、軸受４１、そして漏水防止用のシール材４２が設けられている。磁気シール装置３８は、回転軸である第２内管３１上に設けられた軸封装置であって、当該磁気シール装置３８を境として回転軸に沿った一方領域と他方領域との圧力差を維持すると共にそれらの領域の一方を汚れのない雰囲気に維持するための周知のシール装置である。この磁気シール装置は、通常、回転軸とそれに対向するポールピースとの間に磁気閉回路を形成することにより、回転軸とポールピースとの間に磁性流体膜を磁力によって形成し、この磁性流体膜によって圧力差を維持するものである。
【００４７】
第２内管３１は一対の軸受３９，４１によって軸線Ｘ０を中心として回転可能に支持されている。ダイレクトドライブ機構４０は、第２内管３１の外周面に設けられた透磁性部材から成るロータ４４と、対陰極ハウジング２６の側壁の内面に固定されていてロータ４４の周囲に配置されたステータコイル４５とを有する。図示しないモータ駆動制御回路によってステータコイル４５にモータ駆動電流を通電することにより該ステータコイル４５に回転磁界を形成する。形成されたこの回転磁界によってロータ４４に回転駆動力を発生させることにより、第２内管３１を軸線Ｘ０を中心として回転させる。
【００４８】
第２内管３１が軸回転するときに、それと一体であるターゲット１７Ａが軸回転する。ターゲット１７Ａのこの軸回転によりターゲット１７Ａが冷却される。一方、対陰極ハウジング２６の後端（図の左端）に設けた給水ポート４６に水を供給する。この水は第１内管３０と第２内管３１との間の円筒状の空間内を流れてターゲット１７Ａの内部へ流入し、仕切部材３３に沿って進むことによりターゲット１７Ａを内側から冷却する。その後、水は第１内管３０の内部へ回収され、さらに第１内管３０の内部を流れて対陰極ハウジング２６の左端部の排水ポート４７を通して外部へ排出される。ターゲット１７Ａを軸線Ｘ０を中心として回転させること、及びターゲット１７Ａの内面に冷却水を流すことの両方によってターゲット１７Ａを冷却するのは、Ｘ線発生帯２７Ａ又はＸ線発生帯２７Ｂに熱電子を高速で衝突させたときにターゲット１７Ａが許容限度以上に高温になることを防止してターゲット１７Ａを保護するためである。
【００４９】
図２において、ケーシング２５の左端面の中央部分は開口、例えばＢ方向矢視で円形の開口となっており、その開口を通してターゲットユニット２４の先端部がケーシング２５の内部へ挿入されている。ケーシング２５の内部には、中心（すなわち軸線Ｘ０）へ向けて張り出す部分であるケーシングフランジ４９が設けられている。このケーシングフランジ４９の端部（図の左端部）は段差部となっている。ケーシングフランジ４９の段差部よりも開口側のケーシング２５の内部空間は、Ｂ方向矢視で円板状又は円筒状の空間となっている。この空間の直径はターゲットユニット２４のフランジ３５よりもわずかに大きい径となっており、ターゲットフランジ３５の外周面はケーシング２５の開口部分の内周面に対して摺動可能（すなわち摺れ移動可能又は滑り移動可能）となっている。ターゲットフランジ３５とケーシング２５との間は、ターゲットフランジ３５の外周に装着したＯリング３７ａによって気密に保持されている。
【００５０】
ケーシングフランジ４９によって形成される内部空間は、フィラメント１６が収容される空間を除いて、Ｂ方向矢視で円筒状の空間となっている。ケーシングフランジ４９の内周面はターゲットユニット２４の内側摺動部３６の径よりもわずかに大きい径になっており、内側摺動部３６はケーシングフランジ４９に対して摺動可能となっている。内側摺動部３６とケーシングフランジ４９との間は、内側摺動部３６の外周に装着したＯリング３７ｂによって気密に保持されている。ケーシングフランジ４９の一部（図の下部）には半径方向へ延出する空間が設けられ、その空間内にフィラメント１６が収容されている。
【００５１】
ケーシング２５の左端開口にＢ方向矢視でリング状（すなわち環状）の突出部材５０が設けられている。この突出部材５０はケーシング２５の左端開口において当該開口の中心（すなわち軸線Ｘ０）へ向かう半径方向に突出している。この突出部材５０はリング部材をネジその他の固着手段によってケーシング２５の左端面に固着することによって設けられている。突出部材５０とケーシング２５との間はＯリング５１によって気密となっている。
【００５２】
突出部材５０の適所（図２では突出部材５０の下部）にネジ５２がネジ嵌合している。そして、ネジ５２に対応するフランジ３５に雌ネジ５３が設けられている。ネジ５２の周囲はシール材であるＯリング６３によって気密にシールされている。ネジ５２及び雌ネジ５３は協働して、フランジ３５を位置不動に固定するための固定手段を構成している。
【００５３】
ケーシングフランジ４９の先端内壁部は、対陰極ハウジング２６の内側摺動部３６の外周面である摺動面３６ａに摺接している。また、突出部材５０の内周面は対陰極ハウジング２６の外側摺動部４３の外周面に摺接している。ここで、摺接とは、摺れる状態で接触していること、又は滑り移動可能な状態で接触していることである。以上の摺接構造により、ターゲットユニット２４は、ケーシングフランジ４９及び突出部材５０の両方によって軸方向移動可能に支持されている。ケーシングフランジ４９と対陰極ハウジング２６との間はＯリング３７ｂによって気密となっている。突出部材５０と対陰極ハウジング２６との間はＯリング３７ｃによって気密となっている。
【００５４】
ケーシングフランジ４９の先端の段差部は、ターゲットフランジ３５のターゲット１７Ａ側の面が当接する第１当接部材を構成している。突出部材５０のケーシング側の壁面は、ターゲットフランジ３５のターゲット１７Ａと反対側の面が当接する第２当接部材を構成している。
【００５５】
ケーシングフランジ４９と対陰極ハウジング２６の内側摺動部３６とが気密に摺接することにより、ターゲット１７Ａ及びフィラメント１６が収容されたケーシング２５の内部空間が気密に保持されている。ターゲット１７Ａの側方のケーシング２５の一部分にはターゲット１７Ａから発生するＸ線を外部へ取り出すためのＸ線窓２８が設けられている。このＸ線窓２８は真空状態と大気圧状態との間で気圧差を維持できるだけの機械的強度を有し、さらに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。通常、Ｘ線窓２８から取り出されるＸ線の取出し角αはα＝６°である。
【００５６】
本実施形態では、ターゲット１７Ａを軸線Ｘ０の延びる方向へ移動可能に支持する対陰極支持手段が、ケーシングフランジ４９及び突出部材５０の両方によって構成されている。しかしながら、ケーシングフランジ４９の内周面又は突出部材５０の内周面のいずれか一方を対陰極ハウジング２６の外周面から半径方向へ離して設けることにより、ケーシングフランジ４９及び突出部材５０のいずれか一方だけによってターゲットユニット２４を平行移動可能に支持しても良い。
【００５７】
ターゲットユニット２４は、ターゲットフランジ３５の右側面（すなわちターゲット１７Ａ側の面）がケーシングフランジ４９の先端段差部に当接する第１位置と、ターゲットフランジ３５の左側面（すなわちターゲット１７Ａと反対側の面）が突出部材５０の右側面（すなわちターゲット１７Ａ側の面）に当接する第２位置との間で、軸線Ｘ０に沿った方向へ平行移動できる。図２はターゲットユニット２４が第１位置に在る状態を示している。図４はターゲットユニット２４が第２位置に在る状態を示している。ターゲットユニット２４が図２に示す第１位置にあるとき、フィラメント１６は第１Ｘ線発生帯２７Ａ上にＸ線焦点Ｆを形成する。一方、ターゲットユニット２４が図４に示す第２位置にあるとき、フィラメント１６は第２Ｘ線発生帯２７Ｂ上にＸ線焦点Ｆを形成する。
【００５８】
図２において、ケーシング２５の内部空間に連通して配管５４が設けられている。そして、その配管５４上にターボ分子ポンプ５５及びロータリーポンプ５６が設けられている。ロータリーポンプ５６はケーシング２５の内部を比較的高い気圧まで粗く減圧する減圧ポンプである。ターボ分子ポンプ５５は、ロータリーポンプ５６によってある程度まで減圧された雰囲気をさらに真空状態に近い状態に向けて減圧する減圧ポンプである。このターボ分子ポンプ５５の働きにより、ターゲット１７Ａ及びフィラメント１６の周囲を略真空状態である１０−３Ｐａ以下まで高精度に減圧できる。なお、ケーシング２５の内部を略真空状態に減圧できるのであれば、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５６以外の補助ポンプとの組合せでもかまわない。
【００５９】
ケーシングフランジ４９が設けられた部分のケーシング２５の壁中に通気穴５７が設けられている。この通気穴５７は本実施形態では断面が円形の穴であるが、この通気穴５７は大気に通じてさえいれば形状を問わない開口部とすることができる。通気穴５７の一方の端部はケーシングフランジ４９のターゲットフランジ３５との当接部（すなわち段差部）に開口し、他の端部がケーシング２５の外周面に開口して大気圧に通じている。
【００６０】
ケーシング２５の左端面に固着されたリング状の突出部材５０に圧力切替装置５８が付設されている。この圧力切替装置５８は、突出部材５０の適所に接続された配管５９と、１つのポートがその配管５９に接続された３ポート電磁弁６０と、３ポート電磁弁６０の他の１つのポートに接続されたロータリーポンプ６１とを有する。３ポート電磁弁６０の残りの１つのポートは大気圧に通じている。
【００６１】
電磁弁６０、ターボ分子ポンプ５５、及びロータリーポンプ５６，６１の各要素の動作は制御装置６２Ａによって制御される。制御装置６２Ａは図１のＸ線回折装置１の全体を制御するコンピュータによって構成しても良いし、そのコンピュータとは別の独立したコンピュータによって構成しても良いし、コンピュータを含まない適宜のシーケンス回路であっても良い。
【００６２】
Ｘ線発生装置２Ａ内のターゲット１７ＡからＸ線を発生させる際、ターゲット１７Ａ周辺のケーシング２５の内部は、ロータリーポンプ５６及びターボ分子ポンプ５５によって略真空状態に減圧される。この真空状態下でターゲットユニット２４の全体は真空吸引力によってターゲット１７Ａ方向（図の右方向）へ引っ張られる。
【００６３】
圧力切替装置５８内の電磁弁６０は、例えば入力電圧がＯＦＦ状態のときに配管５９を大気圧につなげる。このとき、ターゲットユニット２４のフランジ３５をターゲット１７Ａと反対側へ引っ張る力は作用しないので、ターゲットユニット２４のフランジ３５をターゲット１７Ａと反対側へ引っ張る力は、真空吸引力によってフランジ３５がターゲット１７Ａ側へ引っ張られる力よりも小さいことになる。その結果、フランジ３５は真空吸引力によって引っ張られてターゲット１７Ａ方向へ移動して、フランジ３５の右側面が第１当接部材としてのケーシングフランジ４９の段差部に当接した状態で静止している。
【００６４】
この状態におけるターゲットユニット２４及びフランジ３５の位置を第１位置ということにする。フランジ３５が第１位置にあるとき、ターゲット１７Ａ上のフランジ３５側の第１Ｘ線発生帯２７Ａがフィラメント１６に対向する位置にある。そのため、フィラメント１６から電子が放出されたときにはＸ線発生帯２７ＡからＸ線が発生し、そのＸ線がＸ線窓２８から外部へ取り出される。Ｘ線発生帯２７ＡがＣｕによって形成されていれば、Ｃｕに対応する波長のＸ線がＸ線発生装置２Ａから発生する。
【００６５】
電磁弁６０は、例えば入力電圧がＯＮ状態のときに配管５９をロータリーポンプ６１につなげる。これにより、フランジ３５の左側の空間領域内がロータリーポンプ６１によって減圧される。このときにフランジ３５をターゲット１７Ａと反対側へ移動させようとする空気吸引力はフランジ３５の面積に応じて変化する。本実施形態では、フランジ３５をターゲット１７Ａと反対側へ移動させようとする力が、真空吸引力によってフランジ３５をターゲット１７Ａ方向へ引っ張る力よりも大きくなるように、フランジ３５の面積を設定している。従って、電磁弁６０がＯＮ状態となってフランジ３５の左側がロータリーポンプ６１によって減圧されると、ターゲットユニット２４の全体を左方向へ引っ張る力が右方向へ引っ張る力よりも大きくなり、ターゲットユニット２４が左方向へ移動し、図４に示すように、フランジ３５の左側面が第２当接部材としての突出部材５０に当接して静止する。
【００６６】
この状態におけるターゲットユニット２４及びフランジ３５の位置を第２位置ということにする。フランジ３５が第２位置にあるとき、ターゲット１７Ａ上のフランジ３５から遠い側のＸ線発生帯２７Ｂがフィラメント１６に対向する位置にある。そのため、フィラメント１６から電子が放出されたときにはＸ線発生帯２７ＢからＸ線が発生し、そのＸ線がＸ線窓２８から外部へ取り出される。Ｘ線発生帯２７ＢがＭｏによって形成されていれば、Ｍｏに対応する波長のＸ線がＸ線発生装置２Ａから発生する。
【００６７】
以上のように、図２において圧力切替装置５８をＯＦＦ状態にすれば第１Ｘ線発生帯２７Ａに対応した波長のＸ線をＸ線発生装置２Ａから発生させることができ、他方、圧力切替装置５８をＯＮ状態にすれば（図４参照）第２Ｘ線発生帯２７Ｂに対応した波長のＸ線をＸ線発生装置２Ａから発生させることができる。発生させるＸ線の種類をこのように切り替えたときでも、フィラメント１６の位置に変化はないので、Ｘ線焦点Ｆにも位置的な変化は生じない。そのため、図１においてＸ線発生装置２Ａから発生させるＸ線の種類を変化させた場合でも、Ｘ線光学系におけるＸ線焦点Ｆの位置は変化することがなく、従って、発散スリット７、ゴニオメータ３等といったＸ線光学系内の各要素の位置を再調整する必要がなく、非常に有利である。
【００６８】
なお、圧力切替装置５８をＯＮ状態にしてターゲット１７Ａを図４に示す第２位置に配置したとき、その第２位置を維持するために圧力切替装置５８をＯＮ状態のままにしておくことは電力を無駄に消費するおそれがある。このことを解消するため、ターゲット１７Ａ及びフランジ３５が第２位置に配置された後、固定用のネジ５２をケーシング２５側へ締め付けることにより、フランジ３５を突出部材５０の右側面に固定することが望ましい。こうすれば、圧力切替装置５８をＯＦＦ状態に切り替えてもターゲット１７Ａを第２位置に配置し続けることができ、経費を節減できる。なお、固定方法はネジによる固定方法に限られず、必要に応じて適宜の方法を採用できる。
【００６９】
さらに、本実施形態では、ターゲットユニット２４を第１位置（図２）と第２位置（図４）とで移動させることを空気圧に基づいて行っているので、モータ等といった電動機器を動力源とし、さらに複雑な動力伝達系を用いる場合に比べて、その移動のための構造が簡単で、しかも安定していて故障の発生もない。
【００７０】
ターゲットユニット２４の全体をターゲット室内の真空状態に打ち勝って第１位置（図２）から第２位置（図４）へ移動させるために必要となるターゲットフランジ３５の面積、特にターゲットフランジ３５のターゲット１７Ａと反対側の面であって圧力切替装置５８による圧力を受ける面の面積は、内側摺動部３６の直径を１００ｍｍとした場合、各Ｏリング３７ａ，３７ｂ，３７ｃの摺動による摩擦抵抗を無視すると、ロータリーポンプ６１によって減圧された状態で７，８５０ｍｍ２以上である。この面積は、望ましくは、ロータリーポンプ６１によって減圧された状態が１，０００Ｐａ以下のときに、８，０００ｍｍ２以上であること、より望ましくは１０，０００ｍｍ２以上である。
【００７１】
以下、ターゲットユニット２４を第１位置（図２）及び第２位置（図４）のそれぞれへ移動させる際の空気圧力による駆動力に関して、図５を用いて説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）はターゲットユニット２４が、それぞれ、第２位置（図４参照）及び第１位置（図２参照）にある場合の空気力の関係を示している。
【００７２】
まず、図５（ａ）に示す第２位置（真空領域と反対側へ移動した位置）の状態において、力Ｆ１はターゲット側の真空によって引かれる力を示し、力Ｆ２は外側の減圧によって引かれる力を示している。力Ｆ２はリング状のターゲットフランジ３５の全体に作用する総力として示してあり、カッコ書きの力Ｆ２は理解を容易にするために参考として記載してある。
【００７３】
ターゲットユニット２４の全体がターゲット１７Ａ側へ引かれる力Ｆ１は、内側摺動部３６の直径をｄ１としたとき、その全体の面積π（ｄ１／２）２に比例する。一方、ターゲットユニット２４の全体が外側の減圧によってケーシング２５の外側（図の左側）へ引かれる力Ｆ２は、ターゲットフランジ３５の直径ｄ２及び対陰極ハウジング２６の外側摺動部の直径ｄ３に密接に関係しており、具体的には、
π（ｄ２／２）２−π（ｄ３／２）２
に比例する。つまり、図５（ａ）の第２位置を保持するためには、
π（ｄ２／２）２−π（ｄ３／２）２＞π（ｄ１／２）２
の関係式を満たす必要がある。
【００７４】
次に、図５（ｂ）に示す第１位置（真空領域側へ移動した位置）の状態において、ターゲットユニット２４の全体にはターゲット１７Ａ側へ引かれる力Ｆ１のみが関係している。その他の部分は大気（１気圧）であるので、力Ｆ２は発生しない。内側摺動部３６の直径をｄ１とすると、ターゲットユニット２４を真空側へ引く力Ｆ１は内側摺動部３６の全体の面積π（ｄ１／２）２に比例する。力Ｆ１以外にターゲットユニット２４を引く力は無いので、ターゲットユニット２４は第１位置に保持される。
【００７５】
ターゲットユニット２４の内側摺動部３６の外径ｄ１が１００ｍｍであり、対陰極ハウジング２６の外側摺動部４３の直径ｄ３が８０ｍｍのとき、
π（ｄ２／２）２−π（ｄ３／２）２＞π（ｄ１／２）２
を満足するターゲットフランジ３５の直径ｄ２は、１２８．１ｍｍ以上であるが、各Ｏリング３７ａ，３７ｂ，３７ｃの摺動時の摩擦抵抗を考慮すると、ターゲットユニット２４の内側摺動部３６の外径が１００ｍｍで、外側摺動部４３の直径を８０ｍｍとしたとき、ターゲットフランジ３５の外径は１４０ｍｍ以上であることが望ましい。
【００７６】
（変形例）
図６は以上に説明した第１実施形態の変形例を示している。この変形例に係るＸ線発生装置２Ｂおいて図２と同じ符号は同じ部材を示しており、それらの部材の説明は省略することにする。本Ｘ線発生装置２Ｂが図２のＸ線発生装置２Ａと異なる点は、図２において圧力切替装置５８を構成しているロータリーポンプ６１を取り除いて、その代わりにケーシング２５の内部を減圧するためのロータリーポンプ５６を兼用して圧力切替装置５８を構成したことである。制御装置６２Ｃは、３ポート電磁弁６０、ターボ分子ポンプ５５、及びロータリーポンプ５６の各動作を制御する。
【００７７】
図９は他の変形例を示している。この変形例に係るＸ線発生装置２Ｅおいて図２と同じ符号は同じ部材を示しており、それらの部材の説明は省略することにする。本Ｘ線発生装置２Ｅが図２のＸ線発生装置２Ａと異なる点は、ケーシングフランジ４９の形状に改変を加えたことである。具体的には、図２に示した実施形態では、ケーシングフランジ４９がケーシング２５の内部の全面に棚状に設けられていてが、図９に示す本実施形態では、ケーシングフランジ４９がターゲットフランジ３５とターゲット１７Ａとの間に部分的なリング状の突出部として設けられている。この実施形態によれば、ケーシング２５の内部においてターゲット１７Ａの周囲に、図２の場合よりも広い空間が形成されている。
【００７８】
（Ｘ線発生装置の第２実施形態）
図７は、本発明に係るＸ線発生装置の第２の実施形態を示している。図７において図２と同じ符号は同じ部材を示しており、それらの部材についての説明は省略する。本実施形態に係るＸ線発生装置２Ｃにおいて、ケーシングフランジ４９の先端内壁部及び突出部材７０の軸中心側内壁部が、ターゲットユニット２４を軸線Ｘ０方向へ平行移動可能に支持する対陰極支持手段として作用する。ケーシングフランジ４９の先端段差部が、フランジ３５のターゲット１７Ａ側の面に当接する第１当接部材として作用する。そして、突出部材７０のターゲット側内壁部が、フランジ３５のターゲット１７Ａと反対側の面に当接する第２当接部材として作用する。
【００７９】
図２に示した第１の実施形態に係るＸ線発生装置２Ａでは、ターゲットユニット２４のフランジ３５のターゲット１７Ａ側の面に対して通気穴５７を設け、そのフランジ３５のターゲット１７Ａと反対側の面に対して圧力切替装置５８を設けた。そして、フランジ３５のターゲット１７Ａと反対側の面に接する空間領域は、ケーシング２５の左端面に固着されたリング状の突出部材５０によって気密な空間とされていた。
【００８０】
これに対して図７に示す第２のＸ線発生装置２Ｃでは、ターゲットフランジ３５のターゲット１７Ａ側の面に対して設けられた通気穴５７の大気側の開口に圧力切替装置６５が設けられている。そして、対陰極支持手段及び第２当接部材として機能する突出部材７０は、ケーシング２５の左端面に固着されているが、図２に示したリング状突出部材５０とは異なる構成となっている。突出部材７０は、矢印Ｂ方向から見てリング状（環状）であっても良いし、矢印Ｂ方向から見て複数のブロック状の突出部材７０が適宜の角度間隔で間欠的に設けられていても良い。本実施形態では、矢印Ｂ方向から見て４つの突出部材７０が９０°の等配間隔で設けられているものとする。
【００８１】
図２においてターゲットフランジ３５と突出部材５０との間の空間領域は気密に保持されていた。これに対し図７に示す本実施形態では、ブロック状の突出部材７０がケーシング２５の左端面に間隔をおいて固着されているので、ターゲットフランジ３５と突出部材７０との間の空間領域は気密ではなく大気に通じている。また、突出部材７０とケーシング２５との間及び突出部材７０と対陰極ハウジング２６との間にシール材、例えばＯリングは設けられていない。
【００８２】
圧力切替装置６５は３ポート電磁弁６０を有し、この電磁弁６０の１つのポートに通気穴５７が接続している。また、電磁弁６０の他の１つのポートに加圧ポンプ６６が接続され、さらに電磁弁６０の残りの１つのポートが大気に接続している。電磁弁６０、加圧ポンプ６６、ターボ分子ポンプ５５、及びロータリーポンプ５６の各動作は制御装置６２Ｂによって制御される。制御装置６２Ｂは図１のＸ線回折装置１の全体を制御するコンピュータによって構成しても良いし、そのコンピュータとは別の独立したコンピュータによって構成しても良いし、コンピュータを含まない適宜のシーケンス回路であっても良い。
【００８３】
本実施形態においても、ターゲット１７Ａ及びフィラメント１６が設けられたケーシング２５の内部空間はロータリーポンプ５６及びターボ分子ポンプ５５によって高精度な真空状態に設定されている。圧力切替装置６５は、通気穴５７が電磁弁６０によって大気に通じる第１圧力状態と、通気穴５７が電磁弁６０によって加圧ポンプ６６に通じる第２圧力状態との２つの圧力状態を選択的に実現する。図７は通気穴５７が大気に通じている第１圧力状態を示している。この第１圧力状態においてはフランジ３５のターゲット１７Ａ側の面及びその反対側の面の両面に大気圧が加わっている。そして、ターゲットユニット２４はターゲット２５の内部の真空状態によって吸引され、フランジ３５のターゲット１７Ａ側の面が第１当接部材であるケーシングフランジ４９の先端段差部に当接した状態で静止している。この状態でターゲット１７Ａ上の第１Ｘ線発生帯２７Ａがフィラメント１６に対向する位置に配置され、第１Ｘ線発生帯２７Ａからその材質（例えばＣｕ）に対応した波長のＸ線が発生する。
【００８４】
圧力切替装置６５の圧力状態が第２圧力状態に切り替わると、通気穴５７が電磁弁６０によって加圧ポンプ６６に通じる状態となる。この状態で、加圧ポンプ６６は所定の圧力をターゲットフランジ３５のターゲット１７Ａ側の面に供給し、ターゲットフランジ３５に当該フランジ３５がターゲット１７Ａと反対側（図７の左側）に移動しようとする力が加えられる。この力は、フランジ３５の面積に応じて変化するものであるが、本実施形態では、加圧ポンプ６６からの圧力がターゲットフランジ３５に加わったときに、そのフランジ３５が真空によってターゲット１７Ａ側（図７の右側）に引かれる力よりも大きい力がフランジ３５の左側にかかるようにフランジ３５の半径方向の大きさ（面積）を設定している。従って、圧力切替装置６５の圧力状態が第２圧力状態に切り替わると、フランジ３５は、ケーシング２５の内部の真空吸引力に打ち勝って図７の左方向へ移動して、当該フランジ３５のターゲット１７Ａと反対側の面が第２当接部材としての突出部材７０のターゲット側内壁部に当接した状態で静止する。この状態でターゲット１７Ａ上の第２Ｘ線発生帯２７Ｂがフィラメント１６に対向する位置に配置され（図４参照）、第２Ｘ線発生帯２７Ｂからその材質（例えばＭｏ）に対応した波長のＸ線が発生する。
【００８５】
以上のように、図７において、圧力切替装置６５を第１圧力状態（大気連通状態）にすれば第１Ｘ線発生帯２７Ａに対応した波長のＸ線をＸ線発生装置２Ｃから発生させることができ、他方、圧力気体供給装置６５を第２圧力状態（圧力供給状態）にすれば第２Ｘ線発生帯２７Ｂに対応した波長のＸ線をＸ線発生装置２Ｃから発生させることができる。発生させるＸ線の種類をこのように切り替えたときでも、フィラメント１６の位置に変化はないので、Ｘ線焦点Ｆにも位置的な変化は生じない。そのため、図１においてＸ線発生装置２Ｃから発生させるＸ線の種類を変化させた場合でも、Ｘ線光学系におけるＸ線焦点Ｆの位置は変化することがなく、従って、発散スリット７、ゴニオメータ３等といったＸ線光学系内の各要素の位置を再調整する必要がなく、非常に有利である。
【００８６】
さらに、本実施形態でも、ターゲットユニット２４を第１位置（図７）と第２位置（図４参照）とで移動させることを空気圧に基づいて行っているので、モータ等といった電動機器を動力源とし、さらに複雑な動力伝達系を用いる場合に比べて、その移動のための構造が簡単で、しかも安定していて故障の発生もない。
【００８７】
さらに、本実施形態では、突出部材７０をケーシング２５に対して気密構造にしなくて良いので、図２に示した突出部材５０に対して施したような気密構造を施す必要が無く、Ｘ線発生装置全体の構造をさらに簡単に且つ故障し難い構造にすることができる。
【００８８】
（Ｘ線発生装置の第３実施形態）
図８は、本発明に係るＸ線発生装置の第３の実施形態を示している。図８において図２と同じ符号は同じ部材を示しており、それらの部材についての説明は省略する。本実施形態に係るＸ線発生装置２Ｄが図２に示した実施形態と異なる点は、ターゲット１７Ｂが４個のＸ線発生帯２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄを有していること、及びリング状の突出部材５０の適所（図８では下部に示す位置）に第３当接部材としての止めボルト７２を設けたことである。
【００８９】
第１Ｘ線発生帯２７Ａ、第２Ｘ線発生帯２７Ｂ、第３Ｘ線発生帯２７Ｃ、及び第４Ｘ線発生帯２７Ｄは、それぞれ、例えばＣｕ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｏによって形成されている。なお、Ｘ線発生帯の数は４個に限られず必要に応じて３個以上の所望の数とすることができる。止めボルト７２は突出部材５０に設けた雌ネジに嵌合しており、頭部を軸中心に正時計方向又は反時計方向に回転させることにより、その先端当接面（図８の右端面）がフランジ３５に近づく方向又はフランジ３５から遠ざかる方向へ移動する。止めボルト７２の周囲はシール材であるＯリング７３によって気密に保持されている。
【００９０】
圧力切替装置５８内の電磁弁６０は、入力電圧がＯＦＦ状態のときに配管５９を大気圧につなげる。このとき、ターゲットユニット２４のフランジ３５をターゲット１７Ｂと反対側へ引っ張る力は作用しないので、ターゲットユニット２４のフランジ３５をターゲット１７Ｂと反対側へ引っ張る力は真空吸引力によってフランジ３５がターゲット１７Ｂ側へ引っ張られる力よりも小さいことになる。その結果、フランジ３５は真空吸引力によって引っ張られてターゲット１７Ｂ方向へ移動して、フランジ３５の右側面が第１当接部材としてのケーシングフランジ４９の先端段差部に当接した状態で静止する。
【００９１】
この状態におけるターゲットユニット２４及びフランジ３５の位置を第１位置ということにする。ターゲットフランジ３５が第１位置にあるとき、ターゲット１７Ｂ上のターゲットフランジ３５側の第１Ｘ線発生帯２７Ａがフィラメント１６に対向する位置にある。そのため、フィラメント１６から電子が放出されたときにはＸ線発生帯２７ＡからＸ線が発生し、そのＸ線がＸ線窓２８から外部へ取り出される。Ｘ線発生帯２７ＡがＣｕによって形成されていれば、Ｃｕに対応する波長のＸ線がＸ線発生装置２Ｄから発生する。
【００９２】
次に、電磁弁６０は、入力電圧がＯＮ状態のときに配管５９をロータリーポンプ６１につなげる。これにより、フランジ３５の左側の空間領域内がロータリーポンプ６１によって減圧される。このときにターゲットフランジ３５をターゲット１７Ｂと反対側へ移動させようとする空気吸引力はターゲットフランジ３５の面積に応じて変化する。本実施形態では、ターゲットフランジ３５をターゲット１７Ｂと反対側へ移動させようとする力が、真空吸引力によってターゲットフランジ３５をターゲット１７Ｂ方向へ引っ張る力よりも大きくなるように、ターゲットフランジ３５の面積を設定している。従って、電磁弁６０がＯＮ状態となってターゲットフランジ３５の左側がロータリーポンプ６１によって減圧されると、ターゲットユニット２４の全体を左方向へ引っ張る力が右方向へ引っ張る力よりも大きくなり、ターゲットユニット２４が左方向へ移動する。移動するターゲットユニット２４は、ターゲットフランジ３５の左側面が第３当接部材としての止めボルト７２の先端当接面に当接して静止する。
【００９３】
ターゲットフランジ３５の右側面が第１当接部材としてのケーシングフランジ４９の先端段差部に当接しているときに止めボルト７２の先端当接面が、そのフランジ３５の左側面に対してＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｄの１つ分の幅だけ離間していれば、ロータリーポンプ６１による減圧によって左方向へ移動するターゲットフランジ３５が止めボルト７２の先端当接面に当接して静止したとき、ターゲット１７Ｂの第２Ｘ線発生帯２７Ｂがフィラメント１６に対向する位置に配置される。この位置を第２位置ということにする。第２Ｘ線発生帯２７ＢがＭｏによって形成されていれば、Ｍｏに対応する波長のＸ線がＸ線発生装置２Ｄから発生する。
【００９４】
他方、ターゲットフランジ３５の右側面が第１当接部材としてのケーシングフランジ４９の先端段差部に当接しているときに止めボルト７２の先端当接面が、ターゲットフランジ３５の左側面に対してＸ線発生帯２７Ａ〜２７Ｄの２つ分又は３つ分の幅だけ離間していれば、それぞれの場合、ロータリーポンプ６１による減圧によって左方向へ移動するターゲットフランジ３５が止めボルト７２の先端当接面に当接して静止したとき、ターゲット１７Ｂの第３Ｘ線発生帯２７Ｃ又は第４Ｘ線発生帯２７Ｄがフィラメント１６に対向する位置に配置される。第３Ｘ線発生帯２７Ｃがフィラメント１６に対向する位置を第３位置といい、第４Ｘ線発生帯２７Ｄがフィラメント１６に対向する位置を第４位置ということにする。第３Ｘ線発生帯２７ＣがＣｒによって形成されていれば、Ｃｒに対応する波長のＸ線がＸ線発生装置２Ｄから発生し、第４Ｘ線発生帯２７ＤがＣｏによって形成されていれば、Ｃｏに対応する波長のＸ線がＸ線発生装置２Ｄから発生する。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、圧力切替装置５８のＯＮ／ＯＦＦ制御、及び止めボルト７２の先端当接面の位置調整により、第１Ｘ線発生帯２７Ａがフィラメント１６に対向する第１位置、第２Ｘ線発生帯２７Ｂがフィラメント１６に対向する第２位置、第３Ｘ線発生帯２７Ｃがフィラメント１６に対向する第３位置、又は第４Ｘ線発生帯２７Ｄがフィラメント１６に対向する第４位置のいずれか所望の位置に対陰極１７Ｂを配置させることができる。そして、各位置において異なる波長のＸ線を発生させることができる。４種類の波長のＸ線を発生できるので、多様なＸ線分析を行うことができる。もちろん、Ｘ線発生帯の数を４つ以上とすれば、さらに多様なＸ線分析を行うことができる。なお、第３当接部材の具体的な構造は図示の止めボルト７２に限定されるものではない。
【００９６】
発生させるＸ線の種類を上記のように変更した場合でも、フィラメント１６の位置は変化しないので、Ｘ線焦点Ｆの位置にも変化は生じない。そのため、図１においてＸ線発生装置２Ｄから発生させるＸ線の種類を変化させた場合でも、Ｘ線光学系におけるＸ線焦点Ｆの位置は変化することがなく、従って、発散スリット７、ゴニオメータ３等といったＸ線光学系内の各要素の位置を再調整する必要がなく、非常に有利である。
【００９７】
さらに、本実施形態では、ターゲットユニット２４を第１位置〜第４位置の間で移動させることを空気圧に基づいて行っているので、モータ等といった電動機器を動力源とし、さらに複雑な動力伝達系を用いる場合に比べて、その移動のための構造が簡単で、しかも安定していて故障の発生もない。
【００９８】
（Ｘ線発生装置の第４実施形態）
図１０は、本発明に係るＸ線発生装置の第４の実施形態を示している。図１０において図２と同じ符号は同じ部材を示しており、それらの部材についての説明は省略する。本実施形態に係るＸ線発生装置２Ｆが図２に示した実施形態と異なる点は次の通りである。
【００９９】
（１）図２の実施形態ではケーシング２５の内部に形成したケーシングフランジ４９の先端段差部をターゲットフランジ３５のための第１当接部材として用いた。これに対し、図１０に示す本実施形態では、ケーシング２５のケーシング壁２５ａをフィラメント１６の格納部分以外の一部分（図１０の上端部分）で薄く形成し、その薄くしたケーシング壁２５ａの先端端面部分をターゲットフランジ３５のための第１当接部材として用いている。つまり、ケーシング２５の側壁それ自体を第１当接部材として用いている。
【０１００】
（２）図２の実施形態ではケーシング２５の開口側先端部によってターゲットフランジ３５の外周面を摺動可能に支持した。これに対し、図１０に示す本実施形態では、ケーシング２５の一部分（図１０の下部）にボルト７４によって突出部材５０を取り付け、その突出部材５０の側壁部分によってターゲットフランジ３５の外周面を摺動可能に支持している。
【０１０１】
（３）図２の実施形態ではケーシング２５に通気穴５７を設け、この通気穴５７の一端をケーシングフランジ４９の先端段差部の所でターゲットフランジ３５に向かって開口させていた。これに対し、図１０に示す本実施形態では、ケーシング２５の側壁２５ａをフィラメント１６の格納部分以外の一部分（図１０の上端部分）で薄く形成することにより、ケーシング２５の側壁２５ａの外周面と突出部材５０の側壁部分の内周面との間に開口部（すなわち隙間）を形成し、この開口部を介してターゲットフランジ３５に大気圧を付与している。
【０１０２】
以上の構成から成るＸ線発生装置２Ｆによれば、圧力切替装置５８のＯＮ／ＯＦＦ制御により、ターゲットフランジ３５を、第１当接部材としてのケーシング壁２５ａの先端端面部分に当接する位置と、第２当接部材としての突出部材５０のターゲット側内壁部に当接する位置との間で平行移動させることができる。そして、この平行移動により、フィラメント１６に対向するＸ線発生帯２７Ａ、２７Ｂを切り替えることができ、発生するＸ線の波長を切り替えることができる。
【０１０３】
（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。
以上の実施形態では対陰極として回転型のターゲット１７Ａ（図２）、１７Ｂ（図８）を採用した。本発明では、そのような回転型のターゲットに代えて固定型のターゲットを用いることも可能である。回転型のターゲットを用いた場合には、図３に示したように、ターゲット１７Ａから延在していてフランジ３５が取り付けられる対陰極延在部を、回転駆動装置であるダイレクトドライブ機構４０を収容した対陰極ハウジング２６によって構成した。固定型のターゲットを用いる場合には、回転駆動装置が不要であるので、対陰極延在部は何等かの形でターゲットから延在する部分によって構成される。
【０１０４】
図２に示した実施形態では、ケーシング２５の内部に形成したケーシングフランジ４９及びケーシング２５の左端面に固着されたリング状の突出部材５０の両方によって、ターゲット１７Ａを軸線Ｘ０方向へ平行移動可能に支持する対陰極支持手段を構成した。しかしながら、対陰極支持手段はケーシングフランジ４９又は突出部材５０のいずれか一方だけによって形成しても良い。また、対陰極支持手段はケーシングフランジ４９及び突出部材５０以外の他の適宜の部材又は構造物によって構成しても良い。
【０１０５】
図２に示した実施形態では、ターゲットフランジ３５のターゲット１７Ａ側の面に当接する第１当接部材をケーシングフランジ４９の先端段差部によって構成した。しかしながら、第１当接部材はケーシングフランジ４９以外の任意の部材によって構成できる。また、ターゲットフランジ３５のターゲット１７Ａと反対側の面に当接する第２当接部材を突出部材５０のターゲット側内壁部によって構成した。しかしながら、第２当接部材は突出部材５０以外の任意の部材によって構成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明に係るＸ線分析装置の一実施形態であるＸ線回折装置の平面図である。
【図２】本発明に係るＸ線発生装置の一実施形態を示す平面図である。
【図３】図２のＸ線発生装置で用いる対陰極の一実施形態を示す平面断面図である。
【図４】図２に示すＸ線発生装置の図２の場合とは異なる動作時点の状態を示す断面図である。
【図５】ターゲットユニットを駆動する空気力を説明するための図である。
【図６】本発明に係るＸ線発生装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係るＸ線発生装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明に係るＸ線発生装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明に係るＸ線発生装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るＸ線発生装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１．Ｘ線回折装置（Ｘ線分析装置）、
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ．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．Ｘ線カウンタ（Ｘ線検出手段）、
１６．フィラメント（陰極）、  １７Ａ，１７Ｂ．ターゲット（対陰極）、
２０．θ回転駆動装置、  ２１．２θ回転駆動装置、  ２４．ターゲットユニット、
２５．ケーシング、  ２６．対陰極ハウジング（対陰極延在部）、
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ．Ｘ線発生帯、  ２８．Ｘ線窓、  ３０．第１内管、
３１．第２内管、  ３２．ターゲット底部、  ３３．仕切部材、
３５．ターゲットフランジ、  ３６．内側摺動部、  ３６ａ．摺動面、
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ．Ｏリング、  ３８．磁気シール装置、  ３９，４１．軸受、
４０．ダイレクトドライブ機構、  ４２．シール材、  ４３．外側摺動部、
４４．ロータ、  ４５．ステータコイル、  ４６．給水ポート、  ４７．排水ポート、
４９．ケーシングフランジ（第１当接部材、対陰極支持部材）、
５０．突出部材（第２当接部材、対陰極支持部材）、  ５１．Ｏリング、  ５４．配管、
５５．ターボ分子ポンプ、  ５６．ロータリーポンプ、  ５７．通気穴、
５８．圧力切替装置、  ５９．配管、  ６０．３ポート電磁弁、
６１．ロータリーポンプ、  ６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ．制御装置、
６５．圧力切替装置、  ６６．加圧ポンプ、  ７０．突出部材、
７２．止めボルト（第３当接部材）、  ７３．Ｏリング、  Ｃｇ．ゴニオメータ円、
Ｃｆ．集中円、  Ｆ．Ｘ線焦点、  Ｒ１，Ｒ２．Ｘ線、  Ｓ．試料、
θ．Ｘ線入射角度、  ２θ．Ｘ線回折角度、  α．Ｘ線取出し角、  ω．中心軸線
【図１】
2008269933.tif 000003
【図２】
2008269933.tif 000004
【図３】
2008269933.tif 000005
【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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