(57)【要約】【課題】検出器に入射する蛍光Ｘ線の一部を遮断する機構が正常に取り付けられているか簡便に確認することのできる蛍光Ｘ線分析装置、判定方法及び判定プログラムを提供する。【解決手段】Ｘ線源と、ソーラスリットと、分光素子と、検出器と、を備えた蛍光Ｘ線分析装置であって、１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品と、着脱可能な構成であって、試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち前記検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部と、前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定する判定部と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2022000616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
試料から生じる蛍光Ｘ線を平行線束として通過させるソーラスリットと、
前記ソーラスリットを通過した蛍光Ｘ線を分光する分光素子と、
前記分光素子で分光された蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、を備えた蛍光Ｘ線分析装置であって、
１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品と、
着脱可能な構成であって、試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち前記検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部と、
前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定する判定部と、
を有することを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
前記視野制限部は、大きさが異なる複数の開口を設定でき、
前記記憶部は、前記開口の大きさごとに、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶し、
前記判定部は、前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部の開口の大きさを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記Ｘ線源が１次Ｘ線の照射を開始するごとに、または分析対象である試料の測定を開始する前に、前記判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項４】
前記判定用部品は、１次Ｘ線が照射される面に、前記視野制限部の開口に応じた形状で前記元素が定着されている、ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項５】
前記判定用部品は、分析対象である試料に対する１次Ｘ線の照射を遮るシャッターであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項６】
１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品を、分析対象である試料の測定を開始する前に、１次Ｘ線が照射される領域に配置するステップと、
試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部を取り付けるステップと、
前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を記憶部に予め記憶するステップと、
前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定するステップと、
を有することを特徴とする判定方法。
【請求項７】
１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品と、試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部と、を含む蛍光Ｘ線分析装置に用いられる情報処理装置で実行される判定プログラムであって、
前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を記憶部に予め記憶するステップと、
前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定するステップと、
を前記情報処理装置に実行させることを特徴とする判定プログラム。
【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、判定方法及び判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、１次Ｘ線が照射された試料から発生する蛍光Ｘ線を検出することで試料に含まれる元素の定性及び定量分析を行う蛍光Ｘ線検出装置が広く用いられている。一般的な波長分散型蛍光Ｘ線分析装置では、装置内にＸ線源、ソーラスリット、分光結晶、検出器、試料等が配置される。
【０００３】
装置室に配置された各構成に対してメンテナンスや較正を行う場合、安全上、Ｘ線をオフする必要がある。Ｘ線のオン・オフは段階的に時間をかけて行わなければならず、Ｘ線をオンした後、装置温度が安定して精度よく分析できるまでにはかなりの時間を要する。また、真空引きする必要がある場合、操作はさらに煩雑になる。当該時間と手間を軽減するため、例えば、下記特許文献１は、シャッターに設けられた標準試料から得られたＸ線の検出データを用いて較正を行う点を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−４８１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
試料上の測定領域を制限するため、検出器に入射する蛍光Ｘ線の一部を遮断する視野制限機構（例えば、ダイアフラム）が試料室に配置されることがある。試料上の測定領域を制限するために試料マスクが用いられることもあるが、試料マスクに起因する蛍光Ｘ線や散乱線を除くために視野制限機構を併用することが望ましい。試料上の測定領域を変更するため、視野制限機構は着脱可能な構成とされる場合がある。
【０００６】
視野制限機構を機械的に着脱または交換させる機構を有する蛍光Ｘ線分析装置も存在するが、機械的に着脱または交換させる機構を設けるために装置が複雑化し、コストもかかってしまう。一方、視野制限機構を人為的に交換できる構成とすると、測定領域が異なる視野制限機構を間違って取り付けたり、取り付け位置が正しくないなど、正常に取り付けられていない場合もある。
【０００７】
この時、正常に取り付けられているか否か装置の外部から視認することはできないため、確認のためだけにＸ線をオフし、確認後再度Ｘ線をオンする等の必要があり煩雑である。また、視野制限機構を機械的に脱着または交換する機構を有する場合であっても、正常に取り付けられているか否かは外部から視認することはできない。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、視野制限機構が正常に取り付けられているか簡便に確認することのできる蛍光Ｘ線分析装置、判定方法及び判定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、試料から生じる蛍光Ｘ線を平行線束として通過させるソーラスリットと、前記ソーラスリットを通過した蛍光Ｘ線を分光する分光素子と、前記分光素子で分光された蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、を備えた蛍光Ｘ線分析装置であって、１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品と、着脱可能な構成であって、試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち前記検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部と、前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の蛍光Ｘ線分析装置は、請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置において、前記視野制限部は、大きさが異なる複数の開口を設定でき、前記記憶部は、前記開口の大きさごとに、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶し、前記判定部は、前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部の開口の大きさを判定する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の蛍光Ｘ線分析装置は、請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置において、前記判定部は、前記Ｘ線源が１次Ｘ線の照射を開始するごとに、または分析対象である試料の測定を開始する前に、前記判定を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の蛍光Ｘ線分析装置は、請求項１乃至３に記載の蛍光Ｘ線分析装置において、前記判定用部品は、１次Ｘ線が照射される面に、前記視野制限部の開口に応じた形状で前記元素が定着されている、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の蛍光Ｘ線分析装置は、請求項１乃至４に記載の蛍光Ｘ線分析装置において、前記判定用部品は、分析対象である試料に対する１次Ｘ線の照射を遮るシャッターであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の判定方法は、１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品を、分析対象である試料の測定を開始する前に、１次Ｘ線が照射される領域に配置するステップと、試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部を取り付けるステップと、前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を記憶部に予め記憶するステップと、前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定するステップと、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の判定プログラムは、１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品と、試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部と、を含む蛍光Ｘ線分析装置に用いられる情報処理装置で実行される判定プログラムであって、前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を記憶部に予め記憶するステップと、前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定するステップと、を前記情報処理装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１乃至７に記載の発明によれば、検出器に入射する蛍光Ｘ線の一部を遮断する機構が正常に取り付けられているか簡便に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置を概略的に示す図である。
【図２】記憶部に記憶されるスペクトルの一例を示す図である。
【図３】記憶部に記憶されるスペクトルの他の一例を示す図である。
【図４】記憶部に記憶される測定強度の測定方法を示すフローチャートである。
【図５】判定方法を示すフローチャートである。
【図６】変形例に係る判定用部品を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態(以下、実施形態という)を、図面に従って説明する。また、本実施形態は、主な例として、蛍光Ｘ線分析装置１００が波長分散型蛍光Ｘ線分析装置である場合について説明している。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の概略を示す図である。図１に示すように、蛍光Ｘ線分析装置１００は、試料室１０１と、管球室１０２と、分光室１０３と、に区分される。蛍光Ｘ線分析装置１００は、Ｘ線源１０４と、判定用部品１０６と、視野制限部１０８と、ソーラスリット１１０と、分光素子１１２と、検出器１１４と、計数器１１６と、制御部１１８と、を含んで構成されている。試料室１０１には、試料１２４が配置される。管球室１０２には、Ｘ線源１０４と視野制限部１０８が配置される。分光室１０３には、ソーラスリット１１０と、分光素子１１２と、検出器１１４と、が配置される。なお、試料１２４は、試料ホルダ（図示なし）に配置される。
【００２０】
Ｘ線源１０４は、１次Ｘ線を生成し、判定用部品１０６または分析対象である試料１２４に対して照射する。
【００２１】
判定用部品１０６は、１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線（以下、判定に用いる蛍光Ｘ線とする）を生じる元素（以下、判定に用いる元素とする）を含む。具体的には、例えば、判定用部品１０６は、分析対象である試料１２４に対する１次Ｘ線の照射を遮るシャッターである。シャッターは、試料１２４とＸ線源１０４の間に配置され、開閉可能である。試料１２４の分析を行う場合シャッターは開かれ、１次Ｘ線は試料１２４に照射される。一方、後述する判定を行う場合シャッターは閉じられ、１次Ｘ線はシャッターに照射される。
【００２２】
所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素は、後述する判定に適用できる元素であれば任意に設定してよい。判定用部品１０６がシャッターである場合、所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素は、Ｘ線を透過させない元素であることが望ましい。望ましい元素は、例えば、タングステンや鉛であって、タングステンや鉛は、通常シャッターに含まれる元素である。
【００２３】
また、本実施形態に係るシャッターは、試料室１０１と管球室１０２とを分離するシャッターとしても機能する。シャッターが閉じられた状態では、試料室１０１と管球室１０２との間で気体が移動しない。これにより、ある試料１２４を分析した後、視野制限部１０８を交換せずに試料のみを交換して分析を行う場合、管球室１０２及び分光室１０３を真空状態に維持したまま、分析を続けることができる。なお、試料１２４に対する１次Ｘ線の照射を遮るシャッターと、試料室１０１と管球室１０２とを分離するシャッターと、が個別に設けられてもよい。
【００２４】
なお、判定用部品１０６は、シャッターに限られず、１次Ｘ線が照射され、発生した蛍光Ｘ線が視野制限部１０８に出射される位置に配置されていればよい。予め試料室１０１または管球室１０２に配置されている部品を用いることにより、蛍光Ｘ線分析装置１００の構成を簡略化できる。
【００２５】
視野制限部１０８は、着脱可能な構成であって、発生した蛍光Ｘ線のうち検出器１１４に入射する蛍光Ｘ線を制限する。具体的には、例えば、視野制限部１０８は、蛍光Ｘ線が通過する開口を有するダイアフラムである。
【００２６】
また、視野制限部１０８は、大きさが異なる複数の開口を設定できる。例えば、視野制限部１０８は、開口が３０ｍｍ、２０ｍｍ及び１０ｍｍの３種のダイアフラムであってもよい。この場合、開口が３０ｍｍのダイアフラムは管球室１０２の内部に固定される。開口が２０ｍｍ及び１０ｍｍであるダイアフラムは着脱可能であり、開口が３０ｍｍであるダイアフラムの開口を覆うように取り付けられる。判定用部品１０６や試料１２４から出射した蛍光Ｘ線の一部は、ダイアフラムの開口を通り、ソーラスリット１１０等を経て検出器１１４に到達する。一方、他の一部は、ダイアフラムによって遮断され、検出器１１４に到達しない。従って、視野制限部１０８は、検出器１１４から見て視野を制限する機能を有する。
【００２７】
ソーラスリット１１０は、試料１２４から生じる蛍光Ｘ線を平行線束として通過させる。具体的には、ソーラスリット１１０は、平板が平行に並べられた構成であって、制御部１１８の開口を通った蛍光Ｘ線のうち、当該平板に平行な蛍光Ｘ線のみを通過させる。
【００２８】
分光素子１１２は、ソーラスリット１１０を通過した蛍光Ｘ線を分光する。具体的には、例えば、分光素子１１２は、試料１２４や判定用部品１０６から発生し、ソーラスリット１１０を通過した複数の波長の蛍光Ｘ線のうち、ブラッグの条件式を満たす特定の波長の蛍光Ｘ線を分光する。
【００２９】
検出器１１４は、分光素子１１２で分光された蛍光Ｘ線の強度を測定する。検出器１１４及び分光素子１１２は、図示しない走査機構によって、駆動される。例えば、走査機構はゴニオメータである。走査機構は、蛍光Ｘ線が分光素子１１２に入射する入射角度を変更するとともに、分光された蛍光Ｘ線が出射された方向に検出器１１４の位置を走査する。検出器１１４は、判定に用いる蛍光Ｘ線のピークが観測されるピーク角度を含む角度範囲で蛍光Ｘ線の強度を測定する。検出器１１４は、例えば、従来から知られている比例計数管や、シンチレーション計数管等である。
【００３０】
計数器１１６は、検出器１１４の測定強度として出力されるパルス信号を波高値に応じて計数し、蛍光Ｘ線強度として制御部１１８に出力する。
【００３１】
制御部１１８は、試料室１０１、管球室１０２及び分光室１０３に配置される各構成の動作を制御するとともに、視野制限部１０８が正常に取り付けられているか否かの判定を行う。制御部１１８は、例えば、蛍光Ｘ線分析装置１００に用いられる情報処理装置であって、例えばパーソナルコンピュータである。制御部１１８は、機能的に、記憶部１２２と、判定部１２０とを含む。
【００３２】
記憶部１２２は、視野制限部１０８が正常に取り付けられている場合に、判定用部品１０６から生じる所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する。具体的には、記憶部１２２は、パーソナルコンピュータに含まれるＨＤＤやＳＤＤである。記憶部１２２は、視野制限部１０８が正常に取り付けられた状態で測定され、判定に用いられる蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する。開口が３０ｍｍ、２０ｍｍ及び１０ｍｍの３種のダイアフラムを用いる場合、記憶部１２２は、開口の径ごとに、判定用部品１０６から生じる所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する。記憶部１２２は、例えば、表１に表される蛍光Ｘ線の強度と、基準値との比率を記憶する。
【表１】
2022000616.tif 000003
【００３３】
なお、表１に示す各測定強度は、判定に用いる元素がシャッターに含まれるタングステンである場合に４秒間測定されたＷ−Ｌα線のピーク強度である。また、表１では、開口の径が３０ｍｍである場合における測定強度を基準値としている。
【００３４】
理論標準偏差は、各測定強度と測定時間から算出される。具体的には、例えば、理論標準偏差は、数１を用いて算出される。なお、数１において、Ｉは測定強度(kcps)、ｔは測定時間である。
【数１】
2022000616.tif 000004
【００３５】
記憶部１２２は、表１に代えて、図２に示すスペクトルを記憶してもよい。図２は、Ｗ−Ｌα線が表れる２θ角度の前後において測定されたスペクトルである。記憶部１２２は、表１に示すピーク角度ではなく、スペクトル及びスペクトルから得られるグロス強度またはネット強度を記憶してもよい。また、判定に用いる蛍光Ｘ線をＷ−Ｍα線とする場合には、記憶部１２２は、図３に示すスペクトルを記憶してもよい。
【００３６】
記憶部１２２に記憶される測定強度の測定方法について、図４に示すフローを用いて説明する。まず、基準値として用いる開口の径を決定する（Ｓ４０２）。例えば、径が３０ｍｍである開口を用いて測定する蛍光Ｘ線の強度を基準値として用いることを決定する。
【００３７】
次に、決定された径の開口の視野制限部１０８を管球室１０２に正常に取り付ける（Ｓ４０４）。具体的には、径が３０ｍｍである開口を有するダイアフラムを管球室１０２に取り付ける。Ｓ４０４のステップでは、ダイアフラムは正常に取り付けられる。
【００３８】
次に、シャッターが閉じられた後、Ｘ線源１０４の電源をオンにする（Ｓ４０６）。Ｓ４０６のステップでは、蛍光Ｘ線分析装置１００で行われる測定のための準備が行われる。具体的には、試料室１０１、管球室１０２及び分光室１０３の内部の真空引きやＸ線源１０４のエージングが行われる。なお、大気環境で分析を行う場合、真空引きは行われない。また、Ｈｅ環境下で分析を行う場合、試料室１０１、管球室１０２及び分光室１０３の内部が真空の状態で、管球室１０２及び分光室１０３にＨｅが導入される。また、試料室１０１、管球室１０２及び分光室１０３の真空引きと同時に、管球室１０２及び分光室１０３へのＨｅの導入が行われてもよい。
【００３９】
次に、蛍光Ｘ線の強度が測定される（Ｓ４０８）。具体的には、例えば、閉じられたシャッターに１次Ｘ線が照射され、シャッターに含まれるタングステンから蛍光Ｘ線が発生する。発生した蛍光Ｘ線は、一部が視野制限部１０８の３０ｍｍの開口を通り、他の一部は視野制限部１０８に遮られる。開口を通った蛍光Ｘ線はソーラスリット１１０を通り、分光素子１１２によってＷ−Ｌα線が分光される。分光されたＷ−Ｌα線は検出器１１４に入射し、計数器１１６及び制御部１１８は、検出器１１４の出力に基づいて測定強度を算出する。測定後、Ｘ線源１０４の電源はオフにされる。
【００４０】
次に、記憶部１２２は、測定された蛍光Ｘ線強度を、開口の径と関連付けて記憶する（Ｓ４１０）。具体的には、上記表１のように、３０ｍｍの開口の径と関連付けて、１１９．２１kcpsという強度を記憶する。また、基準値として用いる開口の径が３０ｍｍであるため、当該強度と関連付けて１．０という比率が記憶される。
【００４１】
次に、他の径の開口がある場合（Ｓ４１２のＹ）には、開口の径が変更され（Ｓ４１４）、当該径の開口を有する視野制限部１０８が管球室１０２の内部に取り付けられる。例えば、径が２０ｍｍである開口を有するダイアフラムが管球室１０２に取り付けられる。なお、管球室１０２が真空引きされている場合には、Ｓ４１４からＳ４０４のステップにかけて、管球室１０２は大気に開放される。このステップでは、ダイアフラムは正常に取り付けられる。
【００４２】
Ｓ４０４乃至Ｓ４１２のステップは、全ての開口のダイアフラムについて蛍光Ｘ線の強度測定が終わるまで繰り返し実行される。これにより、表１に含まれる、２０ｍｍ及び１０ｍｍの開口の径と関連付けられた蛍光Ｘ線の強度及び比率が、記憶部１２２に記憶される。
【００４３】
次に、他の径の開口がない場合（Ｓ４１２のＮ）には、記憶部１２２に記憶される測定強度の測定フローは終了する。なお、Ｓ４１２の後に、各強度比率と対応する理論標準偏差σが算出され、記憶部１２２に記憶されてもよい。
【００４４】
判定部１２０は、記憶部１２２に記憶された強度と、検出器１１４が測定する強度と、に基づいて、視野制限部１０８が正常に取り付けられているか否か判定する。具体的には、判定部１２０は、Ｘ線源１０４がＸ線の照射を開始するごとに、または分析対象である試料１２４の測定を開始する前に、上記判定を行う。図５に示すフローを用いて、判定部１２０が行う判定について説明する。
【００４５】
まず、シャッターが閉じられ、Ｘ線源１０４の電源をオンにする（Ｓ５０２）。具体的には、どの視野制限部１０８が取り付けられた不明な状態で、蛍光Ｘ線を測定するための準備が行われる。当該ステップは、Ｓ４０６と同等である。なお、直前に蛍光Ｘ線分析装置１００を使用した他のユーザがどの視野制限部１０８を取り付けていたか、また、正常に取り付けていたか、不明であることがある。そのため、当該ステップでは、どの視野制限部１０８が取り付けられているか、また、正常に取り付けられているか不明な状態であることを想定している。
【００４６】
次に、蛍光Ｘ線の強度を測定する（Ｓ５０４）。当該ステップは、Ｓ４０８と同様である。
【００４７】
次に、判定部１２０は、記憶部１２２に記憶された強度から測定強度と最も近い強度を参照する（Ｓ５０６）。具体的には、例えば、Ｓ５０４で測定された蛍光Ｘ線強度が１１９．３５kcpsであった場合、表１の測定強度のうち当該強度と最も近い強度として、１１９．２１kcpsという強度を参照する。
【００４８】
次に、判定部１２０は、記憶部１２２に記憶された強度と、検出器１１４が測定する強度と、に基づいて、判定を行う（Ｓ５０８）。具体的には、例えば、判定部１２０は、Ｓ５０４で測定された１１９．３５kcpsという強度と、参照された１１９．２１kcpsという測定強度を比較する。判定部１２０は、比較した強度の差分が予め設定された閾値以下である場合に、参照された強度と対応する開口の径の視野制限部１０８が正常に取り付けられていると判定する。例えば、判定部１２０は、比較した強度の差分が理論標準偏差σの３倍以下である場合に、正常に取り付けられていると判定する。上記例では、１１９．３５kcpsと１１９．２１kcpsの差分は、０．１７という理論標準偏差σの３倍よりも小さい。従って、判定部１２０は、３０ｍｍの開口の視野制限部１０８が正常に取り付けられていると判定する。
【００４９】
Ｓ５０２乃至Ｓ５０８のステップが完了し、視野制限部１０８が正常に取り付けられていると判定されたのち、分析対象である試料１２４の分析が行われる。これにより、視野制限部１０８が正常に取り付けられていない状態で、分析対象である試料１２４の分析が実行されることを防止できる。また、Ｓ５０４乃至Ｓ５０８のステップは、分析対象となる試料１２４を交換するごとに実行されてもよい。
【００５０】
なお、判定部１２０は、比較した強度の比率に基づいて上記判定を行ってもよい。例えば、判定部１２０は、比較した強度の比率が予め設定された閾値（誤差３％）以下である場合に、参照された強度と対応する開口の径の視野制限部１０８が正常に取り付けられていると判定してもよい。
【００５１】
視野制限部１０８の開口の径や、視野制限部１０８が正常に取り付けられているかどうかを確認するためだけに、Ｘ線源１０４をオフにし、確認後再度Ｘ線源１０４をオンにすることは煩雑である。Ｘ線源１０４のオン・オフは管電圧・管電流を少しずつ段階的に行う必要があり、時間を要する。また、Ｘ線源１０４は発熱源でもあるため、装置内の温度が安定して精度良い測定を行うには、Ｘ線源１０４をオンにした後、長時間のエージングが必要になる。蛍光Ｘ線分析装置１００は、管球室１０２や分光室１０３の内部が真空に保たれた状態で保持されることが多い。そのため、視野制限部１０８が正常に取り付けられているかどうかを確認する場合には、管球室１０２や分光室１０３を大気に開放し、再度真空状態とする必要があるが、当該作業は煩雑で時間がかかる。以上の方法によれば、Ｘ線源１０４のオフ、オン、エージングや真空引き等の煩雑な作業や時間をかけず、視野制限部１０８が正常に取り付けられているか容易に判定することができる。
〔変形例〕
【００５２】
以下、変形例について説明する。本変形例では、判定用部品１０６は、１次Ｘ線が照射される面に、視野制限部１０８の開口に応じた形状で所定の元素が定着されている。具体的には、例えば、変形例における判定用部品１０６は、図６に示す図形が所定の塗料で塗布されたシャッターである。
【００５３】
所定の元素は、上記実施形態と同様に、判定に用いることが出来る元素であれば任意に選択してよいが、判定用部品１０６にもともと含まれる元素や分析対象とされる頻度の高い元素を避けて選択されることが望ましい。
【００５４】
図６に示す例では、シャッターの１次Ｘ線が照射される面に、視野制限部１０８の開口に応じた形状の図形が所定の塗料で塗布される。図形は、視野制限部１０８が正常に取り付けられた場合に、発生した蛍光Ｘ線が検出器１１４に検出される領域の輪郭に沿って描かれる。すなわち、開口が１０ｍｍ、２０ｍｍ及び３０ｍｍのダイアフラムが正常に取り付けられた場合に、発生した蛍光Ｘ線のうち検出器１１４に検出される蛍光Ｘ線が発生する領域の輪郭が、各径に対応して描かれる。
【００５５】
図６に示す図形において、最も小さい円６０２は、開口が１０ｍｍであるダイアフラムに対応する。中間の大きさの円６０４は、開口が２０ｍｍであるダイアフラムに対応する。最も大きい円６０６は、開口が３０ｍｍであるダイアフラムに対応する。
【００５６】
所定の元素を含む塗料が塗布されることによって、図６に示す図形が描かれる。当該所定の元素に特有の蛍光Ｘ線（判定に用いる蛍光Ｘ線）が発生し、開口の径に応じた強度の蛍光Ｘ線が検出器１１４によって測定される。具体的には、１０ｍｍの開口を有するダイアフラムが取り付けられた場合、図６に示す最も小さい円６０２を描く塗料に含まれる元素から発生した蛍光Ｘ線のみが、検出器１１４に検出される。２０ｍｍの開口を有するダイアフラムが取り付けられた場合、図６に示す最も小さい円６０２及び中間の円６０４を描く塗料に含まれる元素から発生した蛍光Ｘ線が、検出器１１４に検出される。さらに、３０ｍｍの開口を有するダイアフラムが取り付けられた場合、図６に示す全ての円を描く塗料に含まれる元素から発生した蛍光Ｘ線が、検出器１１４に検出される。
【００５７】
従って、開口の径が異なるダイアフラムが取り付けられると、当該径に応じて異なる蛍光Ｘ線の強度が測定される。当該蛍光Ｘ線は、塗料に含まれる所定の元素に固有の蛍光Ｘ線であって、上記実施形態と同様、判定に用いられる蛍光Ｘ線である。視野制限部１０８が正しく取り付けられていない場合、図６に示す円の中心からずれた位置を中心とする領域から発生した蛍光Ｘが検出器に検出される。すなわち、視野制限部１０８が正しく取り付けられていない場合と、視野制限部１０８が正しく取り付けられている場合と、では、塗料に含まれる上記元素に固有の蛍光Ｘ線の強度は異なる。従って、図４に示すフローと同様、当該蛍光Ｘ線の強度を測定、記憶し、図５に示すフローで判定を行うことによって、変形例においても、視野制限部１０８が正常に取り付けられているか判定することができる。
【００５８】
本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上記蛍光Ｘ線分析装置１００の構成は一例であって、これに限定されるものではない。上記の実施例で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成する構成で置き換えてもよい。
【００５９】
例えば、判定用部品１０６は、ターレットであってもよい。具体的には、蛍光Ｘ線分析装置１００は、試料室１０１に、試料ホルダが配置される複数の穴を有するターレットであってもよい。ターレットは、判定に用いる元素を含んで形成される。この場合、Ｓ４０８及びＳ５０４のステップにおいて、シャッターが開いた状態で、ターレットに１次Ｘ線が照射される。そして、ターレットから発生する判定に用いる蛍光Ｘ線を用いることで、上記と同様の判定を行うことができる。
【００６０】
さらに、判定用部品１０６は、較正用試料であってもよい。具体的には、例えば、判定用部品は、上記ターレットに設けられた複数の穴の一つに配置された試料であって、判定に用いる元素を含む較正用の試料であってもよい。上記と同様、Ｓ４０８及びＳ５０４のステップにおいて、シャッターが開いた状態で、較正用試料に１次Ｘ線が照射される。そして、較正用試料から発生する判定に用いる蛍光Ｘ線を用いることで、上記と同様の判定を行うことができる。較正用試料は、蛍光Ｘ線分析装置１００に含まれる他の構成を較正するために用いられる試料と共用されてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態において、３種の径の開口を有するダイアフラムを用いる場合について説明したがこれに限られない。径の種類は１種、２種または４種以上であってもよい。径の種類が１種である場合、判定部１２０は、いずれの径の開口のダイアフラムが取り付けられているかではなく、正常に取り付けられているか否かのみを判定する。
【００６２】
また、図６に示す円形の図形が所定の元素を含む塗料が塗布されることによって描かれる場合について説明したがこれに限られない。例えば、図形の形状は、楕円形や矩形であってもよい。また、図６に示す図形は、蒸着やスパッタによって描かれてもよいし、判定に用いられる元素が含まれる材料が埋め込まれることで描かれてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１００  蛍光Ｘ線分析装置、１０１  試料室、１０２  管球室、１０３  分光室、１０４  Ｘ線源、１０６  判定用部品、１０８  視野制限部、１１０  ソーラスリット、１１２  分光素子、１１４  検出器、１１６  計数器、１１８  制御部、１２０  判定部、１２２  記憶部、１２４  試料、６０２  １０ｍｍに対応する図形、６０４  ２０ｍｍに対応する図形、６０６  ３０ｍｍに対応する図形。
【図１】
2022000616.tif 000005
【図２】
2022000616.tif 000006
【図３】
2022000616.tif 000007
【図４】
2022000616.tif 000008
【図５】
2022000616.tif 000009
【図６】
2022000616.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和3年9月17日(2021.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
試料から生じる蛍光Ｘ線を平行線束として通過させるソーラスリットと、
前記ソーラスリットを通過した蛍光Ｘ線を分光する分光素子と、
前記分光素子で分光された蛍光Ｘ線の強度を測定する検出器と、を備えた蛍光Ｘ線分析装置であって、
試料に対する１次Ｘ線の照射を遮るように試料と前記Ｘ線源の間に配置されるとともに、１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品と、
着脱可能な構成であって、試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち前記検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部と、
前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定する判定部と、
を有することを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
前記視野制限部は、大きさが異なる複数の開口を設定でき、
前記記憶部は、前記開口の大きさごとに、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶し、
前記判定部は、前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部の開口の大きさを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記Ｘ線源が１次Ｘ線の照射を開始するごとに、または分析対象である試料の測定を開始する前に、前記判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項４】
前記判定用部品は、１次Ｘ線が照射される面に、前記視野制限部の開口に応じた形状で前記元素が定着されている、ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項５】
前記判定用部品は、開閉可能なシャッターであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項６】
１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品を、分析対象である試料の測定を開始する前に、試料に対する１次Ｘ線の照射を遮るように試料とＸ線源の間に配置するステップと、
試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部を取り付けるステップと、
前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を記憶部に予め記憶するステップと、
前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定するステップと、
を有することを特徴とする判定方法。
【請求項７】
試料に対する１次Ｘ線の照射を遮るように試料とＸ線源の間に配置されるとともに、１次Ｘ線が照射された際に所定のエネルギーの蛍光Ｘ線を生じる元素を含む判定用部品と、
試料及び前記判定用部品から生じる蛍光Ｘ線のうち検出器に入射する蛍光Ｘ線を制限する視野制限部と、
を含む蛍光Ｘ線分析装置に用いられる情報処理装置で実行される判定プログラムであって、
前記視野制限部が正常に取り付けられている場合に、前記判定用部品から生じる前記所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を記憶部に予め記憶するステップと、
前記記憶部に記憶された強度と、前記検出器が測定する強度と、に基づいて、前記視野制限部が正常に取り付けられているか否か判定するステップと、
を前記情報処理装置に実行させることを特徴とする判定プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、視野制限部１０８は、大きさが異なる複数の開口を設定できる。例えば、視野制限部１０８は、開口の径が３０ｍｍ、２０ｍｍ及び１０ｍｍの３種のダイアフラムであってもよい。この場合、開口の径が３０ｍｍのダイアフラムは管球室１０２の内部に固定される。開口の径が２０ｍｍ及び１０ｍｍであるダイアフラムは着脱可能であり、開口の径が３０ｍｍであるダイアフラムの開口を覆うように取り付けられる。判定用部品１０６や試料１２４から出射した蛍光Ｘ線の一部は、ダイアフラムの開口を通り、ソーラスリット１１０等を経て検出器１１４に到達する。一方、他の一部は、ダイアフラムによって遮断され、検出器１１４に到達しない。従って、視野制限部１０８は、検出器１１４から見て視野を制限する機能を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
記憶部１２２は、視野制限部１０８が正常に取り付けられている場合に、判定用部品１０６から生じる所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する。具体的には、記憶部１２２は、パーソナルコンピュータに含まれるＨＤＤやＳＳＤである。記憶部１２２は、視野制限部１０８が正常に取り付けられた状態で測定され、判定に用いられる蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する。開口の径が３０ｍｍ、２０ｍｍ及び１０ｍｍの３種のダイアフラムを用いる場合、記憶部１２２は、開口の径ごとに、判定用部品１０６から生じる所定のエネルギーの蛍光Ｘ線の強度を予め記憶する。記憶部１２２は、例えば、表１に表される蛍光Ｘ線の強度と、基準値との比率を記憶する。
【表１】
2022000616.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
次に、判定部１２０は、記憶部１２２に記憶された強度と、検出器１１４が測定する強度と、に基づいて、判定を行う（Ｓ５０８）。具体的には、例えば、判定部１２０は、Ｓ５０４で測定された１１９．３５kcpsという強度と、参照された１１９．２１kcpsという測定強度を比較する。判定部１２０は、比較した強度の差分が予め設定された閾値以下である場合に、参照された強度と対応する開口の径の視野制限部１０８が正常に取り付けられていると判定する。例えば、判定部１２０は、比較した強度の差分が理論標準偏差σの３倍以下である場合に、正常に取り付けられていると判定する。上記例では、１１９．３５kcpsと１１９．２１kcpsの差分は、０．１７という理論標準偏差σの３倍よりも小さい。従って、判定部１２０は、径が３０ｍｍである開口の視野制限部１０８が正常に取り付けられていると判定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図６に示す例では、シャッターの１次Ｘ線が照射される面に、視野制限部１０８の開口に応じた形状の図形が所定の塗料で塗布される。図形は、視野制限部１０８が正常に取り付けられた場合に、発生した蛍光Ｘ線が検出器１１４に検出される領域の輪郭に沿って描かれる。すなわち、開口の径が１０ｍｍ、２０ｍｍ及び３０ｍｍのダイアフラムが正常に取り付けられた場合に、発生した蛍光Ｘ線のうち検出器１１４に検出される蛍光Ｘ線が発生する領域の輪郭が、各径に対応して描かれる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図６に示す図形において、最も小さい円６０２は、開口の径が１０ｍｍであるダイアフラムに対応する。中間の大きさの円６０４は、開口の径が２０ｍｍであるダイアフラムに対応する。最も大きい円６０６は、開口の径が３０ｍｍであるダイアフラムに対応する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
所定の元素を含む塗料が塗布されることによって、図６に示す図形が描かれる。当該所定の元素に特有の蛍光Ｘ線（判定に用いる蛍光Ｘ線）が発生し、開口の径に応じた強度の蛍光Ｘ線が検出器１１４によって測定される。具体的には、径が１０ｍｍである開口を有するダイアフラムが取り付けられた場合、図６に示す最も小さい円６０２を描く塗料に含まれる元素から発生した蛍光Ｘ線のみが、検出器１１４に検出される。径が２０ｍｍである開口を有するダイアフラムが取り付けられた場合、図６に示す最も小さい円６０２及び中間の円６０４を描く塗料に含まれる元素から発生した蛍光Ｘ線が、検出器１１４に検出される。さらに、径が３０ｍｍである開口を有するダイアフラムが取り付けられた場合、図６に示す全ての円を描く塗料に含まれる元素から発生した蛍光Ｘ線が、検出器１１４に検出される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
また、上記実施形態において、３種の開口の大きさを有するダイアフラムを用いる場合について説明したがこれに限られない。開口の大きさの種類は１種、２種または４種以上であってもよい。開口の大きさの種類が１種である場合、判定部１２０は、いずれの開口の大きさのダイアフラムが取り付けられているかではなく、正常に取り付けられているか否かのみを判定する。