(57)【要約】【課題】  解像度を低下させることなく，解析試料の温度を常温から±６０℃程度の範囲で任意に変化させつつＣＴ画像を収録できる第三世代投影法によるＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。【解決手段】  垂直スライダ・ベースに取り付けた係止部との係止で、Ｘ線の放射するＸ線入射窓、Ｘ線放射窓向きを常にＸ線管、検出器に向けＸ線の減衰率を低く抑えると共に、ペルチェ素子を解析試料に近接して配した熱伝導率の良い均熱部材を設ける。均熱部材が解析試料ガ接触しない範囲で小さく覆うようにすることで加熱・冷却に必要な熱容量を小さくする。解析試料はペルチェ素子により加熱・冷却される均熱部材を介し短時間に均一な温度に設定される。解像度、倍率等の性能を維持したまま、任意の温度で解析試料の内部観察・解析を行うＸ線顕微ＣＴ装置が得られた。【選択図】      図２
2005274277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小な解析試料を回転台設定部の上部で回転させる回転台と、該回転台設定部を所定位置に移動する移動装置と、解析試料を挟むよう対向して配置するＸ線管
及びＸ線検出器と、該Ｘ線検出器で捕らえた解析試料の画像を再構成するコンピュータとを備えたＸ線顕微ＣＴ装置において、
回転台の上部に同軸中心に回転するよう着脱可能に載置される試料台と、
解析試料を非接触で被覆する被覆部と、
該被覆部を加熱・冷却する加熱・冷却部材と、
該加熱・冷却部材を制御するコントローラとを備え、
被覆部の温度を設定可能にしたことを特徴とするＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項２】
前記被覆部が前記Ｘ線管のターゲットと試料台の間に配されるＸ線入射窓と、前記Ｘ線検出器と試料台の間に配されるＸ線放射窓と、
前記回転台とスライドするベアリング部と、
前記加熱・冷却部材を取り付ける加熱・冷却部材取付け面と、
前記回転台設定部に係止される被係止部とを備え、
Ｘ線入射窓とＸ線管、Ｘ線放射窓をとＸ線検出器をそれぞれ対峙させることを特徴とする請求項１記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項３】
前記ベアリング部がスラスト・ベアリングである請求項２記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項４】
前記ベアリング部がラジアル・ベアリングである請求項２記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項５】
前記被覆部が前記被係止部及びスラスト・ベアリングを備えるベース部と、
該べース部に係合されるベース係合部及び前記Ｘ線入射窓及びＸ線放射窓及び加熱・冷却部材取付け面を有する第１の試料被覆部と
より構成されることを特徴とする請求項２、請求項３記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項６】
前記被覆部がラジアル・ベアリング及びＸ線入射窓及びＸ線放射窓及び加熱・冷却部材取付け面及び前記被係止部を一体に構成する第２の試料被覆部であることを特徴とする請求項２、請求項４記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項７】
前記第１、第２の試料被覆部が中空の略直方体に形成され、該略直方体の相対する二側面にはＸ線入射窓及びＸ線放射窓を設け、他の二側面には加熱・冷却部材取付け面を形成することを特徴とする請求項１記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項８】
前記第１、第２の試料被覆部を、アルミニウム、銅等の熱伝導性の良い材料で形成する請求項１記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項９】
前記Ｘ線入射窓及びＸ線放射窓を、ポリイミド・シート、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）・シート等の耐Ｘ線性がありＸ線吸収係数が小さい材料で構成する請求項１記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記加熱・冷却部材がペルチェ素子である請求項１記載のＸ線顕微ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線顕微ＣＴ装置に係り、更に詳細には微小な解析試料を回転させながらＸ線を照射し、解析試料の内部構造や欠陥を温度環境と共に解析するＸ線顕微ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業分野、基礎研究分野で、解析試料の非破壊による内部解析を行うために、Ｘ線を利用した透視画像を画像処理し再構成するＸ線ＣＴ法が普及している。現在、微小な解析試料を解析するＸ線顕微ＣＴ装置としては、投影拡大率の設定が自由にでき、高い空間分解能が得られる第三世代のＸ線顕微ＣＴ装置が使用されている。
【０００３】
第三世代のＸ線顕微ＣＴ装置とは、スキャン速度の向上を図るため解析試料をＸ線ビームの中で回転させ、微小角度ごとのデータをエリアセンサー面上にリアルタイム透視画像として結像し、画像処理したうえで再構成するＸ線顕微ＣＴ装置である。更に第三世代のＸ線顕微ＣＴ装置には、焦点寸法が１〜数十μｍのマイクロフォーカスＸ線管を搭載しミクロン単位に解像度を上げているマイクロフォーカスＸ線顕微ＣＴ装置もある。
【０００４】
図６は現在普及している第三世代Ｘ線顕微ＣＴ装置の概要説明図であり、図７はＸ線顕微ＣＴ装置の移動装置説明図である。第三世代のＸ線顕微ＣＴ装置２００の外枠を形成するスキャンボックス２１０はＸ線２２４の漏洩を防止する筐体である。Ｘ線管２２０はスキャンボックス２１０の内側に固定されターゲット２２２を焦点にＸ線２２４を放射する。移動装置２４０は工業材料、研究試料等の解析試料２９０をＸ線投影領域２２６の内側に移動する装置である。図７に示すように移動装置２４０は回転台設定部２５４を矢印Ｘ方向に移動し解析試料２９０の投影倍率を調節するＸ軸スライダ２４２とＸ線投影領域２２６の中心線Ｃに近接移動させるため矢印Ｙ方向、矢印Ｚ方向に移動するＹ軸スライダ２４４，Ｚ軸スライダ２４６で構成される。回転台設定部２５４には回転台２５０が設けられ、回転台２５０に設けられ回転軸Ａを中心にθ方向に回転する試料台嵌合部２５８に試料台２８０が嵌合される。試料台２８０の上面には解析試料２９０が固定され、Ｘ線管２２０より放射されるＸ線２２４を透過する。Ｘ線検出器２３０は解析試料２９０を透過し放射するＸ線２２４をＣＴデータとして検出し収集する。Ｘ線検出器２３０は解析試料２９０を透過したＸ線２２４のビームの撮像領域を検出するエリア・センサーでありビーム中で解析試料２９０を３６０度もしくは１８０度回転させながら、その微小角度ごとのデータを収集する。制御回路２６０は移動装置２４０や回転台２５０、Ｘ線検出器２３０のデータを撮像するＣＣＤカメラ等を制御する。コンピュータ２７０は制御回路２６０等を駆動すると共にＸ線検出器２５０で捉（とら）えた画像を演算処理によって再構成する。
【０００５】
Ｘ線検出器２３０には、光電子倍増によりＸ線２２４の高感度な検出が得られるイメージインテンシファイヤとＣＣＤカメラの組み合わせた装置などが用いられる。イメージインテンシファイヤは解析試料２９０から放射したＸ線２２４を透視画像として捉（とら）えＣＣＤカメラに撮り込む。ＣＴ画像の作成は円錐ビームの一水平線情報をＣＣＤカメラによってデジタル信号化し、コンピュータ２７０によって各回転角度ごとの透視画像データを集積し演算処理によって行う。そこで再構成することにより高精度な透視画像が作られる。
【０００６】
近年このようなＸ線顕微ＣＴ装置の技術向上は目覚ましく、ミクロンオーダー・サブミクロンオーダーの解像度が見られるようになってきている。また高品質画像を得るための画像収録時間も解析試料の回転中心とＸ線ビ-ムセンターとのずれを自動補正し、虚像発生、リングアーチファクト発生を画像補正ソフトで修正することなどにより短時間で高品質の画像収録ができるようになってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
こうした中にあって、より実情に合った動的な解析をするため解析試料の温度環境に対応する挙動を把握したいとの要求が強まっている。特に要望の強いものは新素材、マイクロデバイス、小型電子部品である。しかし、Ｘ線顕微ＣＴ装置の普及の歴史は浅く、旧来のＸ線顕微ＣＴ装置は解析試料の透視画像の形のみである静的状況を解析するのみで他のファクターである温度変化を加えた動的解析をするものはなかった。
【０００８】
解析試料２９０を加熱・冷却する手段としては解析試料の周囲を含め全体を加熱・冷却する手段が容易に考えられる。しかし装置内で対流する空気の温度を均一にすることが困難なうえ、容積が大きいため解析試料を目的の温度にするための時間が長くなる等作業効率を低下させる。また装置内の主要な機器であるＸ線管、Ｘ線検出器更にこれらの位置決めをする各機器の温度も変化し熱膨張のため寸法変化を来たし、投影倍率はもちろん解像度にも大きな影響をもたらすことから実用的でない。
【０００９】
また解析試料をカーボンやアルミニウム等で構成する中空容器に収納し、狭い容器内の空気と解析試料を限定して加熱・冷却することにより上記問題点を解決しようとする手段も考えられる。通常のカーボンやアルミニウム、プラスチック等では解析試料を中間とした両側に解析試料同様にＸ線を吸収、散乱で減衰させるＸ線減衰材料が加わる形になる。Ｘ線は透過する物質の線吸収係数、密度、厚さの積に対し指数関数的に減衰する。そこで解析試料に追加されたＸ線減衰材料である中空容器による吸収が、解析試料によるＸ線の吸収に近くなるに従いデジタル画像のグレイスケールでの判別が不明瞭になる。そのためコントラスト、分解能を低下させるといった問題を新たにもたらす。特に原子番号が小さな原子を多く含み線吸収係数が小さい、あるいは密度が低い解析試料を取り扱う場合特にこうした傾向が考えられ、鮮明な画像処理をするための妨げになる。
【００１０】
またＸ線顕微ＣＴ装置では解像度を上げることを要求される。Ｘ線の場合、点光源となるターゲットから円錐状に放射されるＸ線の範囲の比例拡大を原理とする拡大投影法が用いられる。図６に示すようにターゲット２２２から回転軸Ａとの距離Ｌ1とし、ターゲット２２２からＸ線検出器２３０の受光面までの距離Ｌ2とした場合、投影倍率ＶはＬ2／Ｌ1で表される。従って原理的には投影倍率Ｖをいくらでも大きくすることができる。ところが、Ｘ線検出器にはＣＣＤを備えたイメージ・インテンシ・ファイヤ等が使用され、Ｘ線顕微ＣＴ装置の解像度は装備されたＸ線検出器の画素サイズで決まる。現在の技術で求められる解像度は１μｍ以下であり、現状の技術では検出器の画素サイズ５０μｍ程度が限界である。即ち、５０倍以上の拡大投影が必要である。厚さ数ｍｍ以上をもつ解析試料内部を観察できるのは反射型Ｘ線管である。また反射型Ｘ線管のうちターゲットとＸ線管窓表面との距離の現在最も短いものは６ｍｍ程度である。Ｘ線顕微ＣＴ装置による解析試料のデータ収録のためには、解析試料を回転軸Ａの周りを１回転させる必要があることから例えば直径５ｍｍの解析試料を現在の技術で求められる解像度１μｍ以下で観察しようとする場合、解析試料の表面とＸ線管窓表面の間隔を３．５ｍｍ以下といった小さな寸法にする必要が生ずる。こうした狭い空間を利用して解析試料を回転させ、加熱・冷却してＣＴ画像投影データを収録することは、熱源を設置するスペースの確保のため至難であり、従来のＸ線ＣＴ法における試料観察・解析はすべて気温任せの常温環境下で行われてきた。
【００１１】
本発明の目的は、過酷な製品使用温度環境下あるいは温度変化状況下でのＸ線ＣＴ画像を収録できるＸ線顕微ＣＴ装置を提供することにある。また解析試料の解像度を低下させることなく、更に昇温・降温にかかる時間を極力小さくし作業効率の良い解析を行えるようにしたＸ線顕微ＣＴ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明Ｘ線顕微ＣＴ装置は、微小な解析試料を回転台設定部の上部で回転させる回転台と、回転台設定部を所定位置に移動する移動装置と、解析試料を挟むよう対向して配置するＸ線管およびＸ線検出器と、Ｘ線検出器で捉えた解析試料の画像を再構成するコンピュータとを備えたＸ線顕微ＣＴ装置において、回転台の上部に同軸中心に回転するよう着脱可能に載置される試料台と、解析試料を非接触で被覆する被覆部と、被覆部を加熱・冷却する加熱・冷却部材と、加熱・冷却部材を制御するコントローラとを備え、被覆部の温度を設定可能にするＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【００１３】
被覆部の内側と外側の空気の流れを遮断し、加熱・冷却部材によって温度コントロールされた被覆部内の空気で解析試料の温度を調節する。同時にＸ線管から放射されたＸ線をＸ線検出器に向け透過する。被覆部のＸ線透過経路がＸ線減衰の少ない均一な部材であれば被覆部は解析試料を載せた回転台と一体に回転する円筒構造にすることも良い。
【００１４】
更に被覆部がＸ線管のターゲットと試料台の間に配されるＸ線入射窓と、Ｘ線検出器と試料台の間に配されるＸ線放射窓と、回転台とスライドするベアリング部と、加熱・冷却部材を取り付ける加熱・冷却部材取付け面と、回転台設定部に係止される被係止部とを備え、Ｘ線入射窓とＸ線管、Ｘ線放射窓とＸ線検出器をそれぞれ対峙させるＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【００１５】
ベアリングは被覆部と試料台との間をスライドさせる軸受でありボール・ベアリングや摺動ベアリング等が用いられる。ここで被覆部は被係止部と回転台設定部との係止により試料台の回転に係わらずＸ線入射窓とＸ線放射窓をＸ線管とＸ線検出器に向けることが出来る。ベアリングはスラスト・ベアリングを使用することもラジアル・ベアリングを使用することも良いものである。
【００１６】
また被覆部が被係止部及びスラスト・ベアリングを備えるベース部と、べース部に係合されるベース係合部及びＸ線入射窓及びＸ線放射窓及び加熱・冷却部材取付け面を有する第１の試料被覆部とより構成されるＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【００１７】
被覆部をベース部と第１の試料被覆部に分割し、第１の試料被覆部をベース部より着脱可能にする。そのため試料台上に載置される解析試料の交換作業は小さな第１の試料被覆部のみを着脱すれば足りる。
【００１８】
被覆部がラジアル・ベアリング及びＸ線入射窓、Ｘ線放射窓及び加熱・冷却部材取付け面及び被係止部を一体に構成する第２の試料被覆部であるＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【００１９】
第２の試料被覆部は試料台の回転軸より着脱可能にしたもので、試料台上に載置される解析試料の交換作業では小さな第２の試料被覆部のみを回転軸より着脱すれば足りる。
【００２０】
また本発明は第１、第２の試料被覆部が中空の略直方体に形成され、略直方体の相対する二側面にはＸ線入射窓及びＸ線放射窓を設け、他の二側面には加熱・冷却部材取付け面を形成するＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【００２１】
更に第１、第２の試料被覆部を、アルミニウム、銅等の熱伝導性の良い材料で形成するＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【００２２】
更にＸ線入射窓及びＸ線放射窓を、ポリイミド・シートやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）・シート等の耐Ｘ線性がありＸ線吸収係数が小さい材料で構成するＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【００２３】
更に加熱・冷却部材をペルチェ素子で構成するＸ線顕微ＣＴ装置を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、Ｘ線顕微ＣＴ装置で解像度、倍率等の性能を損なうことなく所定の温度環境下で解析試料の内部観察・解析を行えるようになり、温度変化に対する挙動観察も可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明第三世代Ｘ線顕微ＣＴ装置に係る被覆部を図に基づき説明する。
図１は本発明に係る被覆部の概要説明図である。図1（Ａ）は図６、図７に示された試料台２８０の横断面を示す。試料台２８０はポール部２８１と位置決部２８７から構成されている。ポール部２８１は上面に解析試料２９０を載置固定する試料載置面２８２を設けると共に図６におけるＸ線管２２０に解析試料２９０を近接できるよう細い丸棒形状をなす。位置決部２８７は図７に示す試料台嵌合部２５８に嵌合する回転台嵌合部２８４とスラスト・ベアリング位置決部２８６を有する。位置決部２８７の上面は回転軸Ａに直交する平面を形成する。図１（Ａ）では位置決部２８７を貫通孔で例示しているが、位置決めのため係合する形状であれば足りるものである。
【００２６】
図１（Ｂ）は図１（Ａ）の試料台２８０にはベアリング部となるスラスト・ベアリング１２０を有する被覆部１００を載置する場合の概要図である。図１（Ｂ）において被覆部１００はスラスト・ベアリング１２０を位置決部２８７の上面に形成された平面上に設けられている。図においてスラスト・ベアリング１２０はハウジング軌道盤１２２、硬質のボール１２４、軸軌道盤１２６とハウジング軌道盤１２２、軸軌道盤１２６を同一軸心に保持する盤支持部材１２７で構成されている。ハウジング軌道盤１２２の上面にはポール部２８１と同軸となるよう第１の被覆筐体１０１を設け、解析試料２９０の周辺の空気を被覆部１００の内部と外部とで遮断する。第１の被覆筐体１０１上の加熱・冷却部材取付面１０９には図１（Ｂ）の平面図を示す図１(Ｃ)に示されるようにコントローラ２６２で制御される加熱・冷却部材３００が設けられ、第１の被覆筐体１０１を介し解析試料２９０と第１の被覆筐体１０１内の温度を調節する。
【００２７】
スラスト・ベアリング１２０を構成する軸軌道盤１２６は下面に突出した係合ピン１２８を位置決部２８７に形成されたスラスト・ベアリング位置決部２８６に嵌合され、試料台２８０と同軸一体に回転するように組み合わされる。第１の被覆筐体１０１を設けたハウジング軌道盤１２２は試料台２８０と一体に回転する軸軌道盤１２６との間に硬質のボール１２４を介在させスライドさせる。そこで第１の被覆筐体１０１は試料台２８０の回転から切り離され被係止部１１６の係止を介し第１の被覆筐体１０１を所定の方向に向ける。図１(Ｂ)では第１の被覆筐体１０１に解析試料２９０よりＸ線減衰率が小さな材料を使用することでＸ線入射窓及びＸ線放射窓を兼ねている。上記スラスト・ベアリング１２０はハウジング軌道盤１２２とボール１２４と軸軌道盤１２６を一体にした呼称である。図１ではスラスト・ベアリング１２０に上記ボール１２４を用いたボール・ベアリングで説明を加えているが摺動軸受など他の構造のベアリングであっても良い。
【００２８】
図２は本発明に係るベース部と第１の試料被覆部に分割した被覆部の実施例図であり、図３はベース部と第１の試料被覆部の組合せ説明図である。ベース部１１２は回転台設定部２５４に係止される被係止部１１６と試料台２８０を構成する位置決部２８７の上面との間をスライドするスラスト・ベアリング１２０を備えている。ベース部１１２は図３に示すように第１の試料被覆部１０２の位置決めをする試料被覆部設定部１１４を形成している。このとき第１の試料被覆部１０２は試料載置面２８２の高さ位置となるよう設定される。ここでスラスト・ベアリング１２０等で図１と同一記号同一番号の部品については図１での説明のとおりである。
【００２９】
回転台設定部２５４は図７に示される移動装置２４０のＺ軸スライダ２４６と共に移動されるもので、回転台２５０、試料台２８０、被覆部１００及び係止部２５６を共に矢印Ｚ方向に移動する。図２（Ａ）における回転台２５０は回転台設定部２５４に設定された回転装置２５２で角度設定の出来るステッピング・モータ等の電動機、減速機等を有し、また試料台２８０は位置決部２８７の底面に回転台嵌合部２８４を形成し、回転台２５０の上面に形成される試料台嵌合部２５８に嵌合し回転台２５０と試料台２８０の回転軸Ａを一致させ一体に回転する。
【００３０】
図２（Ｂ）は図２(Ａ)のＬＬ断面図である。回転台設定部２５４の一部である係止部２５６は係止部１１６を挟み矢印θ方向の回動を係止する。そこで被覆部１００は回転台２５０の回動に係わらず一定方向に向けられる。図では被係止部１１６をＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６の配設方向と一致しているが被係止部１１６は係止部２５６に係止すれば足りるもので、加熱・冷却部材３００の方向に突き出させることも良い。また被係止部１１６の形状についても係止部２５６を挟むように構成することも良い。更に回転台２５０を構成する回転装置２５２を回転台設定部２５４の上面に設けることも良く、この場合係止部２５６を回転装置２５２の外側の筐体に設けることも良い。この場合回転装置２５２の外側の筐体は回転台設定部２５４に固定されていることから回転台設定部２５４の一部と解釈される。
【００３１】
図２（Ｃ）は図２(Ａ)のＭＭ断面図である。第１の試料被覆部１０２の中央にはＸ線管から放射されたＸ線を第１の被覆筐体１０１の内部に取り込むＸ線入射窓１０４が設けられている。また第１の試料被覆部１０２は図２（Ａ）、図３に示すように下部を開口した略直方体形状をなし、べース部１１２に係合されるベース係合部１０８と略直方体の相対する二側面に設けられたＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６と略直方体の相対するほかの二側面に設けられた加熱・冷却部材取付面１０９を備えている。Ｘ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６に挟まれた第１の試料被覆部１０２の内部はＸ線投影領域２２６の中心線Ｃと解析試料２９０の中心位置が一致することが望ましい。そこでベース部１１２の上部に第１の試料被覆部１０２を載置し、開口部１１８の下側から突出する試料載置面２８２に載置された解析試料２９０（図２に例示）の中心とＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６の面の中央を結ぶ中心線とを一致させる。またこのとき第１の試料被覆部１０２のベース係合部１０８を矢印Ｅ方向の試料被覆部設定部１１４に向け係合させベース部１１２と第１の試料被覆部１０２を一体に係合することによりＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６の面の中央を結ぶ中心線がＸ線管２２０とＸ線検出器２３０を結ぶＸ線投影領域の２２６の中心線Ｃ方向に固定する。以上説明のとおり解析試料２９０にＸ線２２４が照射され、解析試料２９０から放射されたＸ線２２４がＸ線検出器２３０で結像し、コンピュータ２７０に取り込まれ再結像処理される。前記略直方体とは略直方体を含むことはもちろん、辺が丸みを帯びて形成されたもの、上下の二面が加工により一部部品の追加あるいは加工除去されたものも含まれる。
【００３２】
加熱・冷却部材取付面１０９はＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６が設けられた二側面に直交する他方の二側面に設けられている。そのため加熱・冷却部材３００はＸ線投影領域２２６に入らず解析試料２９０に近接して取り付けることが出来、解析試料２９０に対し効率よく昇温・降温ができる。また図３に示す加熱・冷却部材３００にはペルチェ素子が採用されている。ペルチェ素子には一対の端子部３０２ａ，３０２ｂが設けられ、両端子に直流電流を流すことで加熱・冷却部材取付面１０９を昇温・降温する。昇温・降温の切替えは端子部３０２ａ，３０２ｂに対する電圧のプラス・マイナスの切替えであり、昇温・降温に係る吸熱・放熱量は電流量で調整される。そのため配線の切替えや加熱・冷却部材３００を昇温用、降温用にした場合のように測定条件に応じ加熱・冷却部材３００を交換する必要がなく、解析の効率を上げることができる。尚記号３０４はペルチェ素子と加熱・冷却部材取付面１０９とを電気的に絶縁する絶縁シールであり、加熱・冷却部材取付面１０９を形成する第１の被覆筐体１０１に絶縁性セラミックスのような材料を採用する場合には直接設けることも良い。尚一般にＸ線顕微ＣＴ装置２００は、Ｘ線の漏れが少しもないように対策されているもので、防護蓋等の加工後には、再度Ｘ線漏れをチェックし直さなければならず、多くの手間がかかる。そのため電気制御のみで加熱・冷却できるペルチェ素子の採用は、装置制作にかかる費用を低く抑えることができる。図３の説明では加熱・冷却部材３００をペルチェ素子として説明を加えているが、シート型の電気ヒータ等の使用であっても良いことは当然である。
【００３３】
また上記Ｘ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６にはポリイミド樹脂性フィルムであるカプトン（米国デュポン社の登録商標）等が採用される。図２、図３ではＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６固定枠を介し設けているが、短期使用の場合には接着固定することも良いしバネ材に挟み込む固定することも良いものである。カプトン（米国デュポン社の登録商標）はＸ線減衰が少なく、耐Ｘ線性が高いことからＸ線管２２０より発生するＸ線２２４をＸ線検出器２３０に受けるまでに不必要な減衰をなくすことができる。空気を含めＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６の材料によるＸ線の減衰率が大きくなるに従い、解析試料２９０に含まれるＸ線減衰率の小さな物質の弁別が困難になる。両者のＸ線減衰率が同レベルになった場合例えば、解析試料２９０のＸ線吸収係数、密度、放射厚さの積が空気のＸ線吸収係数、密度、放射厚さの積と等しくなったとき両者の区別は全く困難となる。こうしたことから、Ｘ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６の材料にはＸ線減衰の極めて少ない材料に使用が望ましい。上記説明ではカプトン（米国デュポン社の登録商標）を主体に説明しているが同素材はポリイミドフィルムの一種であり、耐Ｘ線性があり、薄いフィルム形状にできる密度の低い素材であれば良いものである。こうした材料には他の耐Ｘ線性材料であるＵＰＩＬＥＸ（宇部興産株式会社の登録商標）等のポリイミド・フィルムはもちろんＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）フィルムなども使用可能である。
【００３４】
図２、図３において第１の被覆筐体１０１は解析試料２９０の周囲をアルミニウム、銅等の熱伝導性の良い構造体で被覆し、対流等による周囲の空気との混合を防止する。空気の熱伝導率はアルミニウムに比べると約１／１００００と小さいため第１の被覆筐体１０１の周囲に熱が放出する量は僅（わず）かである。そのため解析試料２９０の周囲を速やかに均一にできる。従ってアルミニウム、銅等の熱伝導性の良い材料が第１の被覆筐体１０１を所定の温度にコントロールするために有効である。
【００３５】
図４は本発明に係る第２の試料被覆部の実施例図であり、図５は第２の試料被覆部の試料台との組合せ説明図である。第２の試料被覆部１５１はベアリング部であるラジアル・ベアリング１６０、Ｘ線入射窓１５４、Ｘ線放射窓１５６、加熱・冷却部材取付け面及び被係止部１０８を有する。図４〜５と図１〜３と同一記号同一名称部材は同一部材を示す。
【００３６】
図４、図５において被覆部１５０を構成するラジアル・ベアリング１６０がポール部２８１の上端に設けられている。ラジアル・ベアリング１６０は第２の被覆筐体１５１の内面下端に一体に構成されている。被覆部１５０は図１〜３と同様に解析試料２９０の空気を被覆部１５０外部と内部とで遮断する。第２の被覆筐体１５１上の加熱・冷却部材取付け面（図示せず）には図１(Ｃ)に示されるようにコントローラ２６２で制御される加熱・冷却部材（図示せず）が設けられ、第２の被覆筐体１５１を介し解析試料２９０と周辺の空気の温度を調節する。
【００３７】
ラジアル・ベアリング１６０は第２の被覆筐体１５１の下部内面に嵌着され、試料台２８０を構成するポール部２８１先端に軸着された補助軸部２８８に軸支される。補助軸部２８８は被覆部１５０の図５に示す矢印Ｇ方向の着脱に対し試料載置面２８２に載置された解析試料２９０が接触しないよう安全のために設けると共に補助軸部２８８の下部に縁を形成する止め輪部２８５をもってラジアル・ベアリング１６０自由落下を防止する。したがって解析試料２９０の大きさに対し試料載置面２８２が充分大きい場合には補助軸部２８８はポール部２８１の外形が兼ね、ラジアル・ベアリング１６０自由落下を防止するためのＥ型止め輪等をポール部２８１の所定位置にる設けることも良い。そこで被覆部１５０は矢印θ方向に回転する試料台２８０に対しスライドを可能にされる。そこで第２の被覆筐体１５１は試料台２８０の回転から切り離され被係止部１５８と回転台設定部２５４の一部である係止部２５７の係止を介し第１の被覆筐体１０１を所定の方向に向けられる。
【００３８】
以上のようにして図２と同様にＸ線入射窓１５４、Ｘ線放射窓１５６は解析試料２９０を挟んだＸ線投影領域２２６の中心線Ｃ上に並ぶ。ベアリング１７は回転軸Ｂのスラスト方向の軸受けでスラスト・ベアリング１２０は上記ボール１２４を用いたボール・ベアリングはもちろん摺動軸受けであっても良い。またＥ型止め輪等をポール部２８１の所定位置にる設け場合。Ｅ型止め輪の上部に滑り材を配するとスラスト方向の摩擦力を軽減できる。また被覆部１５０に設けられたＸ線入射窓１５４、Ｘ線放射窓１５６は第１の試料被覆部１０２に設けられたＸ線入射窓１０４、Ｘ線放射窓１０６と作用、効果は同一である。
【００３９】
図４、図５において使用されるラジアル・ベアリング１６０は、回転する試料台２８０を被覆部１５０に軸支されることから、回転装置２５２を含む試料台２８０を回転台設定部２５４上で揺動する５軸の移動装置を使用して観察するＸ線顕微ＣＴ装置２００であっても試料台２８０のポール部２８１に追従出来、更に被覆部１５０内の空気容積を第１の試料被覆部１０２に比べ更に小さくすることも可能になり、解析試料２９０に対し早い温度コントロールを行うことが可能となる。
【００４０】
以上説明のとおり本発明に係る第１の試料被覆部１０２は解析試料２９０の温度調整に係わる空間領域を小さく抑えることにより、温度調整にかかる時間を短くでき、更に空気対流の少ない閉じられた第１の被覆筐体１０１内で調整される温度は均一に早く安定する。また調整される温度が解析試料２９０の装置全体に影響を与えないため精度の良い測定ができる効果がある。また第１の試料被覆部１０２を解析試料２９０の付近でベース部１１２から取り外しできるようにしたことで解析試料２９０の交換に係る作業時間を短縮できる効果があるものである。
【００４１】
以上図面に基づき、特定の実施の形態をもって説明を加えてきたが、本発明は図面に限定するものではなく、既に知られている本発明の効果を奏するどのような構成も採用されることができることは言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る被覆部の概要説明図。
【図２】本発明に係るベース部と第１の試料被覆部に分割した被覆部の実施例図である。
【図３】本発明に係るベース部と第１の試料被覆部の組合せ説明図。
【図４】本発明に係る第２の試料被覆部の実施例図。
【図５】本発明に係る第２の試料被覆部の試料台との組合せ説明図。
【図６】第三世代Ｘ線顕微ＣＴ装置の概要説明図。
【図７】Ｘ線顕微ＣＴ装置の移動装置説明図。
【符号の説明】
【００４３】
１００  被覆部
１０１  第１の被覆筐体
１０２  第１の試料被覆部
１０４  Ｘ線入射窓
１０６  Ｘ線放射窓
１０８  ベース係合部
１０９  加熱・冷却部材取付け面
１１２  ベース部
１１４  試料被覆部設定部
１１６  被係止部  
１２０  スラスト・ベアリング
１２８  係合ピン
１５１  第２の被覆筐体
１５２  第２の試料被覆部
１５４  Ｘ線入射窓
１５６  Ｘ線放射窓
１５８  被係止部
１６０  ラジアル・ベアリング
２００  Ｘ線顕微ＣＴ装置
２１０  スキャンボックス
２２０  Ｘ線管  
２２２  ターゲット
２２４  Ｘ線
２２６  Ｘ線投影領域
２３０  Ｘ線検出器
２４０  移動装置
２４２  Ｘ軸スライダ
２４４  Ｙ軸スライダ
２４６  Ｚ軸スライダ
２５０  回転台
２５２  回転装置
２５４  回転台設定部
２５６  係止部
２５７  係止部
２５８  試料台嵌合部
２６０  制御回路
２６２  コントローラ
２７０  コンピュータ
２８０  試料台
２８１  ポール部
２８２  試料載置面
２８４  回転台嵌合部
２８５  止め輪部
２８６  スラスト・ベアリング位置決部
２８７  位置決め部
２９０  解析試料
３００  加熱冷却部材
３０２  端子部
【図１】
2005274277.tif 000003
【図２】
2005274277.tif 000004
【図３】
2005274277.tif 000005
【図４】
2005274277.tif 000006
【図５】
2005274277.tif 000007
【図６】
2005274277.tif 000008
【図７】
2005274277.tif 000009