(57)【要約】【課題】光源が発する光が透過膜において乱反射して迷光が発生するのを抑さえ、試料の鮮明な光学像を得ることができるＸ線分析装置を提供する。【解決手段】Ｘ線及び可視光を透過することが可能な透過膜１０を有し、透過膜１０を透過した位置に配置される試料６に向けてＸ線を照射するＸ線分析装置本体１と、試料６に向けて可視光を照射する光源１３、１３と、Ｘ線分析装置本体１内部に配置され、試料６を撮像する撮像手段１７とを備えるＸ線分析装置において、透過膜１０の周りに貫通孔１４、１４を形成し、この貫通孔１４、１４に、光源１３、１３を配置する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源によって発生された一次Ｘ線を導くＸ線導管と、Ｘ線及び光を透過することが可能であり、前記Ｘ線導管により導かれた一次Ｘ線を透過する透過膜と、該透過膜を透過した一次Ｘ線を試料に対して照射することにより発生した二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記試料に対して光を照射する光源とを備えるＸ線分析装置において、
前記光源は、前記透過膜を透過せず前記試料に光を照射できる領域に配置してあることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項２】
前記光源と前記透過膜との間に、前記光源が発する光を遮蔽する光遮蔽手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項３】
前記透過膜が設けてある枠体を備え、
該枠体は前記透過膜の周りに形成してある孔部を有し、
該孔部に前記光源が配置してある
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料に一次Ｘ線を照射して二次Ｘ線を検出すると共に、一次Ｘ線に照射される試料に光を照射して光学像を撮影するＸ線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線分析装置は、Ｘ線源により発生される一次Ｘ線を試料に照射し、そのときに発生する二次Ｘ線をＸ線検出器によって検出する。このＸ線分析装置の検出結果により、試料の構成元素の分析又は構造の解析等を行うことができる。
【０００３】
上述した二次Ｘ線として蛍光Ｘ線を検出するＸ線分析装置において、特に、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ等の軽元素を確実に検出するために、次のような構成の装置が提案されている。すなわちＸ線分析装置は、図５に示すように、Ｘ線源（図示せず）と、その下方に設けられる箱状のＸ線装置本体２１とを備えている。Ｘ線装置本体２１は、内部に、前記Ｘ線源から発生される一次Ｘ線を細く絞り、底部２１ａに設けられる透過膜２２を透過して下方へ照射するための上下方向に延びるＸ線導管２３と、二次Ｘ線を検出するＸ線検出器２４（２点鎖線にて示す）とを備えている。一次Ｘ線が照射される試料２７は、透過膜２２の下方に設けられる載置台２８に載置される。
【０００４】
このようなＸ線装置本体２１の内部は外部と隔てられた密閉空間であり、この密閉空間を真空状態にすることによって、試料２７に照射される一次Ｘ線、及び、発生する二次Ｘ線の経路の大部分を真空化する。これにより、一次Ｘ線及び二次Ｘ線の大気による吸収が大幅に低減され、軽元素を確実に検出することができる。
また、一次Ｘ線が試料２７のどの位置に照射されているのかを観察するために、Ｘ線装置本体２１の内部の透過膜２２近傍に、光源２５及び撮像手段２６が試料２７方向に向けて配置されている。撮像手段２６は、光源２５が発する可視光により透過膜２２を通して照射された試料２７を撮像する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１５１８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記Ｘ線分析装置においては、一次Ｘ線及び二次Ｘ線の大気による吸収をより低減させて軽元素を確実に検出するために、Ｘ線装置本体２１を試料２７に極力近付けるように配置してあり、底部２１ａと載置台２８との間は１ｍｍ程度となっている。このため、底部２１ａと載置台２８との間に光源２５を配置することができず、光源２５はＸ線装置本体２１の内部に配置されている。このような配置により、光源２５が発する光は透過膜２２を透過して試料２７に照射されるので、透過膜２２において光が乱反射して迷光が発生し、撮像手段２６が撮像した試料２７の光学像が不鮮明になるという問題がある。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光源を透過膜を透過せず試料に光を照射できる領域に配置することにより、透過膜による迷光を抑さえ、試料の鮮明な光学像を得ることができるＸ線分析装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、光源と透過膜との間に、前記光源が発する光を遮蔽する光遮蔽手段を備えることにより、前記光源から前記透過膜方向に照射される光を遮蔽することで、透過膜による迷光が発生せず、試料の鮮明な光学像を得ることができるＸ線分析装置を提供することにある。
【０００９】
さらに、本発明の他の目的は、透過膜が設けてある枠体は前記透過膜の周りに形成してある孔部を有し、該孔部に前記光源を配置することにより、枠体と近接して配置される試料に向けて、光源から前記孔部を通った光を、前記枠体に対して低角度で試料に照射することで、透過膜による迷光を抑さえ、試料の鮮明な光学像を得ることができるＸ線分析装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るＸ線分析装置は、Ｘ線源によって発生された一次Ｘ線を導くＸ線導管と、Ｘ線及び光を透過することが可能であり、前記Ｘ線導管により導かれた一次Ｘ線を透過する透過膜と、該透過膜を透過した一次Ｘ線を試料に対して照射することにより発生した二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記試料に対して光を照射する光源とを備えるＸ線分析装置において、前記光源は、前記透過膜を透過せず前記試料に光を照射できる領域に配置してあることを特徴とする。
【００１１】
第１発明においては、光源が発する光は透過膜を透過することなく試料に照射されるので、透過膜において光が乱反射して迷光が発生するのを抑さえることができ、試料の鮮明な光学像を得ることができる。
【００１２】
第２発明に係るＸ線分析装置は、前記光源と前記透過膜との間に、前記光源が発する光を遮蔽する光遮蔽手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
第２発明においては、光源から透過膜方向に照射される光は光遮蔽手段により遮蔽されるので、透過膜による迷光の発生を防止し、より鮮明な試料の光学像を得ることができる。
【００１４】
第３発明に係るＸ線分析装置は、前記透過膜が設けてある枠体を備え、該枠体は前記透過膜の周りに形成してある孔部を有し、該孔部に前記光源が配置してあることを特徴とする。
【００１５】
第３発明においては、光源が発する光は孔部を通して試料方向に照射されるため、光が透過膜を透過することなく照射された試料の鮮明な光学像を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１は本発明に係るＸ線分析装置の要部構成を示す模式図であり、図２はＸ線分析装置が備える透過膜周辺の拡大図である。
本発明に係るＸ線分析装置は、Ｘ線源３と、その下方に設けられる箱状のＸ線分析装置本体（以下、装置本体という）１とを備えている。Ｘ線源３と装置本体１との間にはシール部材２が設けてある。
装置本体１の下方には、試料６を載置するための、装置本体１の底部１ａと対向する載置台７が、図示しない駆動機構により移動が可能に設けられている。
【００１７】
装置本体１は、内部に、Ｘ線源３によって発生された一次Ｘ線を１０〜１００μｍ程度の細いビーム径に絞って案内し、底部１ａに設けられる透過膜１０を透過した位置である載置台７に載置される試料６に向けて照射させるための、上下方向に延びるＸ線導管５を備えている。
さらに、装置本体１の内部の透過膜１０近傍には、一次Ｘ線ａを試料６に向けて照射したときに発生する二次Ｘ線（蛍光Ｘ線）ｂを検出するための半導体センサを用いてなるＸ線検出器１１が設けられている。このＸ線検出器１１は、冷却用媒体が収容されているタンク１２に連結されており、タンク１２から供給される冷却用媒体により冷却される。
【００１８】
底部１ａには、Ｘ線検出器１１により二次Ｘ線ｂを検出するのに適した寸法の開口部４が形成されており、開口部４を閉鎖するように上述した透過膜１０が張設されている。装置本体１の内部は真空状態に保持されており、透過膜１０は、大気圧程度の圧力に耐えうると共に、Ｘ線及び可視光を良好に透過させる素材、例えばポリエンチレン樹脂よりなる。
【００１９】
また、底部１ａには、開口部４の周りに貫通孔１４、１４が形成されており、この貫通孔１４、１４には可視光を発するＬＥＤ等からなる光源１３、１３が気密に配置してある。貫通孔１４、１４は、光源１３、１３が発する光が貫通孔１４、１４を通って試料６により確実に照射できるように、鉛直方向から装置本体１の中心軸方向に傾斜させて形成されており、光源１３、１３は試料６方向に向けて配置されている。なお、本実施の形態においては、光源１３、１３を２個備えるが、２個に限定するものではなく１又は３個以上であってもよい。また、貫通孔１４は、光源１３の個数に対応して形成されるものとする。
【００２０】
さらに、装置本体１の内部の透過膜１０近傍には、一次Ｘ線ａに照射される試料６を撮像するＣＣＤカメラ等からなる撮像手段１７が、載置台７に載置される試料６方向に向けて配置されている。
【００２１】
以上の構成により、Ｘ線源３により発生された一次Ｘ線ａはＸ線導管５により案内され、透過膜１０を透過して試料６に向けて照射される。そして、発生する二次Ｘ線ｂは透過膜１０を透過してＸ線検出器１１により検出される。
また、光源１３、１３が発する光ｃは、透過膜１０を通過することなく、貫通孔１４、１４を通して試料６に照射される。そして、撮像手段１７が、光ｃによって照射される試料６を撮像することにより、試料６の鮮明な光学像が得られる。
【００２２】
このように撮像手段１７が撮像した光学像に対応する電気信号は、コンピュータ１８へ出力される。コンピュータ１８は、画像処理機能等を備えており、撮像手段１７が出力する電気信号を基に適宜の画像処理を行った結果を表示装置１９に表示させる。これにより、表示装置１９には、撮像手段１７が撮像した試料６の光学像が表示され、一次Ｘ線ａが試料６のどの位置に照射されているかを観察することができる。
【００２３】
また、Ｘ線検出器１１の検出結果に対応する信号もまたコンピュータ１８へ出力される。コンピュータ１８は、Ｘ線検出器１１が出力する信号に基づいて、試料６の一次Ｘ線ａが照射された位置に含まれる元素を分析するための演算を行い、その演算結果を表示装置１９に表示させる。
【００２４】
実施の形態２
図３は、本発明の実施の形態２に係るＸ線分析装置の透過膜周辺の拡大図である。
実施の形態２のＸ線分析装置は、実施の形態１のＸ線分析装置が装置本体１の底部１ａに有する貫通孔１４、１４に連なり、装置本体１の内側へ延びる筒部１５、１５をさらに備えており、光源１３、１３は筒部１５、１５の内部に気密に配置してある。
【００２５】
このような構成により、筒部１５、１５の内部に配置される光源１３、１３が発する光ｃは、筒部１５、１５の内部及び貫通孔１４、１４を通って試料６方向へのみ案内され、試料６方向以外へは案内されない。よって、光源１３、１３が発する光ｃは、筒部１５、１５の内部及び貫通孔１４、１４を通って試料６に向かって照射される。そして、撮像手段１７が、光ｃによって照射される試料６を撮像することにより、筒部１５、１５を有していない場合よりも鮮明な試料６の光学像が得られる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、同様の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
実施の形態３
図４は、本発明の実施の形態３に係るＸ線分析装置の透過膜周辺の拡大図である。
実施の形態３のＸ線分析装置は、実施の形態１のＸ線分析装置が装置本体１の底部１ａに有する貫通孔１４、１４それぞれと透過膜１０との間から上方へ延びる壁状の光遮蔽手段１６、１６を備えており、光源１３、１３は貫通孔１４、１４近傍に気密に配置されている。
【００２７】
このような構成により、貫通孔１４、１４近傍に配置される光源１３、１３から透過膜１０方向へ照射される光は光遮蔽手段１６、１６により遮蔽されるので、透過膜１０に光が照射されることはない。よって光源１３、１３が発する光ｃは、貫通孔１４、１４を通して試料６に照射される。そして、撮像手段１７が、光ｃによって照射される試料６を撮像することにより、試料６の鮮明な光学像が得られる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、同様の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
なお、実施の形態１乃至３においては、装置本体１の内側に光源１３、１３を設ける形態としたが、装置本体１の外側に光源を設ける形態であってもよい。例えば、底部１ａの下側に光源を収納することが可能な凹部を設け、その凹部に光源を試料６方向に向けて配置する。この形態においても、光源が発する光を透過膜１０を透過することなく試料６に向けて照射することができるので、試料６の鮮明な光学像が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
第１発明によれば、光源が発する光は透過膜を透過することなく試料に照射されるので、透過膜において光が乱反射して迷光が発生するのを抑さえることができ、試料の鮮明な光学像を得ることができる。
【００３０】
第２発明によれば、透過膜の周りに形成される孔部近傍に配置される光源から透過膜方向に照射される光は、孔部と透過膜との間に設けられる光遮蔽手段により遮蔽されるので、透過膜による迷光の発生を防止し、より鮮明な試料の光学像を得ることができる。
【００３１】
第３発明によれば、透過膜の周りに形成される孔部に配置される光源が発する光は、その孔部を通して試料方向に照射されるため、透過膜による迷光の発生を抑さえ、試料の鮮明な光学像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線分析装置の要部構成を示す模式図である。
【図２】Ｘ線分析装置の透過膜周辺の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るＸ線分析装置の透過膜周辺の拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るＸ線分析装置の透過膜周辺の拡大図である。
【図５】従来のＸ線分析装置の透過膜周辺の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１　Ｘ線分析装置本体
６　試料
１０　透過膜
１１　Ｘ線検出器
１３　光源
１４　貫通孔
１５　筒部
１６　光遮蔽手段
１７　撮像手段
【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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