(57)【要約】【課題】現在、リサイクルする対象製品がますます増えているが、再利用するには含有成分を短時間に検出する方法や装置が求められているが、従来のＸ線分析装置では正確な分析を行うためには、測定に多くの時間を費やさなければならないという課題がある。【解決手段】Ｘ線源１１１から射出された一次Ｘ線をうけた試料１１０が二次Ｘ線を発生し、この二次Ｘ線を検出手段１１３により検出し、この検出信号をもとに演算してスペクトルを求めて試料１１０に含まれる成分を検出する装置であって、試料１１０と検出手段１１３との間の二次Ｘ線経路に遮蔽手段１１４を備え、検出手段１１３に入力する二次Ｘ線を制限するＸ線分析装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射された物質から発生する二次Ｘ線を検出して前記物質の成分を検出するＸ線分析装置であって、前記二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記物質と前記検出手段の間に位置して前記二次Ｘ線の透過を妨げる遮断手段とを備えることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項２】
遮断手段は特性の異なる複数のフィルタから構成され、検出手段の検出結果に応じて前記フィルタのいずれかを前記検出手段の前に配置することを特徴とする請求項１記載のＸ線分析装置。
【請求項３】
遮断手段はＸ線を照射するＸ線源であって、物質から発生する二次Ｘ線と周波数が同じで逆位相のＸ線を照射することを特徴とする請求項１記載のＸ線分析装置。
【請求項４】
Ｘ線を照射された物質から発生する二次Ｘ線を検出して前記物質の成分を検出するＸ線分析装置であって、前記二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記物質と前記検出手段の間に位置して前記二次Ｘ線の透過を妨げる遮断手段と、点灯手段を備え、前記遮断手段が前記二次Ｘ線の透過を妨げる場合に前記点灯手段の動作を変化させることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項５】
Ｘ線を照射された物質から発生する二次Ｘ線を検出して前記物質の成分を検出するＸ線分析装置であって、前記二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記物質と前記検出手段の間に位置して前記二次Ｘ線の透過を妨げる遮断手段と、前記検出手段の検出結果を演算処理する制御手段とを備え、前記制御手段は前記遮断手段が前記二次Ｘ線の透過を妨げる際にそれまでの演算結果を削除することを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項６】
蓋を開閉して設置する物質にＸ線を照射し、前記物質から発生する二次Ｘ線を検出して前記物質の成分を検出するＸ線分析装置であって、前記二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記物質と前記検出手段の間に位置して前記二次Ｘ線の透過を妨げる遮断手段と、前記蓋の開閉を検知する蓋検知手段とを備え、前記蓋検知手段が前記蓋の閉じているのを検知した場合に前記遮断手段が動作することを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項７】
Ｘ線を照射された物質から発生する二次Ｘ線を検出して前記物質の成分を検出するＸ線分析装置であって、前記二次Ｘ線を検出する検出手段と、前記物質と前記検出手段の間に位置して前記二次Ｘ線の透過を妨げる遮断手段と、前記物質の存在を検知する物質検知手段とを備え、前記物質検知手段が物質を検知する場合に前記遮断手段が動作することを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項８】
物質検知手段は圧力センサーであることを特徴とする請求項７記載のＸ線分析装置。
【請求項９】
物質検知手段はＣＣＤであることを特徴とする請求項７記載のＸ線分析装置。
【請求項１０】
Ｘ線を照射された物質から発生する二次Ｘ線を検出手段で検出して前記物質の成分を検出するＸ線分析方法において、遮断手段を用いずに前記検出手段で前記二次Ｘ線を検出する第１のステップと、前記第１のステップにおいて前記二次Ｘ線の強度が特定の値を超えたときに前記遮断手段を用いて前記二次Ｘ線を検出する第２のステップとからなるＸ線分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料にＸ線を照射した時に試料より二次的に発生する二次Ｘ線（いわゆる蛍光Ｘ線）を検出し、試料に含まれる成分分析を行うＸ線分析装置とＸ線分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線分析装置では、Ｘ線源から射出された一次Ｘ線を試料に照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線を検出し、そのエネルギー対強度の情報であるスペクトルを取得して、試料の定性・定量分析を行うが、結晶性を有する試料や展延したような試料からは蛍光Ｘ線のほかに回折Ｘ線が発生して、スペクトルに妨害ピークとして現れ、定性・定量分析の障害となることがある。
【０００３】
また、近年の環境保護問題により、廃棄された電化製品のリサイクル化が多くの種類の製品に広がってきている。そのため、電化製品の製造者やリサイクリング産業の関係者は、再使用するための製品にどのような成分が含まれるかを、正確にしかも短時間に判断しなければならない。
【０００４】
上述したようにＸ線分析により含有成分を正確に検知する方法として、例えば、試料とＸ線検出器の間のＸ線通路中に、Ｘ線光束の一部を遮断する移動可能なシャッタ機構を設け、同一試料に対してシャッタ位置を少なくとも２ヶ所以上に変えてスペクトルを各々測定する方法が知られている。シャッタに遮られずに通過してくるＸ線が検出器の受光面に入射する領域と試料面とのなす角度（これを取出し角と呼ぶ）が異なるようにシャッタ位置を変えて測定すると、結果として各々のスペクトル上に現れる回折Ｘ線のピークがエネルギー方向で移動し、その一方、蛍光Ｘ線のピークのエネルギー位置は取出し角の影響を受けない。
【０００５】
その結果、取得した複数のスペクトルを観察することにより、回折Ｘ線によるピークと蛍光Ｘ線によるピークを判別することができ、そこで、取得した複数のスペクトルの中から所望の蛍光Ｘ線ピークに回折Ｘ線による妨害がないスペクトルを選択することにより、あるいは複数のスペクトルに対する簡単な演算処理にて回折Ｘ線ピークを除去することにより、回折Ｘ線による干渉に影響を受けない、正確な定性・定量分析を可能とする。
【特許文献１】特開平１０−２００６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、リサイクルする対象製品がますます増えている現状から、対象物に含まれる成分を短時間に検出する方法や装置が求められているが、上記のＸ線分析装置では正確な分析を行うことができる反面、測定に多くの時間を費やしてしまうという課題がある。
また、試料から発生する蛍光Ｘ線を検出する検出手段には、一度に入力するＸ線を受け入れる量が決まっており、その許容量を超えた時には、正確な蛍光Ｘ線検出が行えなくなってしまう。またこの状態となった際には、検出手段を交換しなければならず、そしてすでに得たデータをキャンセルし再駆動する必要があり、実際に測定する時間以外に多くの時間を費やすことになる。
【０００７】
そのため、特定の成分が試料に含まれるかどうかを調べることを目的とするＸ線分析においては、特定の蛍光Ｘ線の有無を、検出手段の能力を超える前に検出する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するために、試料から発生される二次Ｘ線のうちの蛍光Ｘ線において、特定のエネルギーレベル（領域）の蛍光Ｘ線が検出手段に入力するのを妨げることにより、または検出手段に入力する蛍光Ｘ線を限定することにより、検出手段の能力が飽和するまでの時間を長くすることで、非破壊で正確な成分分析を短時間で行うことを可能とした。
【０００９】
具体的には、Ｘ線を照射された試料の物質から発生する二次Ｘ線を検出する検出手段と試料である物質との間に二次Ｘ線の透過を妨げる遮断手段を備えるＸ線分析装置で上述した課題解決を実現した。また、遮断手段は特性の異なる複数のフィルタから構成され、検出手段の検出結果に応じてフィルタのいずれかを検出手段の前に配置することで、複数の二次Ｘ線に対し、それぞれ遮断することができる。
【００１０】
また遮断手段はＸ線を照射するＸ線源であって、試料である物質から発生する二次Ｘ線と周波数が同じで逆位相のＸ線を照射することで、二次Ｘ線の影響を相殺し、結果として二次Ｘ線を遮断するものである。
【００１１】
また点灯手段を備えてこの点灯手段を点灯制御することで、遮断手段が二次Ｘ線の透過を妨げているか否かを容易に装置の外部から確認できる。
【００１２】
また本発明のＸ線分析装置は、遮断手段により二次Ｘ線が遮断される際には、検出結果から算出したいままでの演算結果を削除して、新たに検出された検出結果から演算を行うものであり、その結果、演算結果を表示手段の画面上で認識しやすくなる。
【００１３】
蓋を開閉して設置する物質にＸ線を照射し、前記物質から発生する二次Ｘ線を検出して前記物質の成分を検出するＸ線分析装置においては、蓋の開閉を検知する蓋検知手段により蓋の閉じているのを検知した場合に遮断手段が動作することで、検出時間の短縮と、Ｘ線の装置外への放出を防ぎ、検出の安全性を確保することができる。
【００１４】
また、物質検知手段によって試料である物質を検知した場合に遮断手段が動作することでも、検出時間の短縮を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、演算手段と検出手段の間のＸ線通路中に、特定のエネルギー領域（スペクトル領域）の蛍光Ｘ線を遮断するための手段を設けることにより、または特定のエネルギー領域（スペクトル領域）の蛍光Ｘ線が検出手段に入力するのを防ぐことにより、検出手段が受けることができる蛍光Ｘ線の最大量を超える時間（飽和する時間）を、検出開始時間からより長くし、検出手段が飽和する間にＸ線分析を終えることで、短時間で正確な分析を行うことができる。
【００１６】
また、検出手段に入力する蛍光Ｘ線を制限することで、画面上に現れる蛍光Ｘ線のスペクトルは、検出したい成分のピークが明確に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
本発明のＸ線分析装置の具体的な構成例を図面を用いて説明する。図１は本発明のＸ線分析装置における主要部を記したものである。なおＸ線分析装置として一般的に必要な他の構成についてはその記述を本実施例では省略する。
【００１８】
Ｘ線分析装置１００は、試料１００にＸ線を当てることで、試料１００に含まれる成分の分析を行うものである。Ｘ線をこの試料１１０に直接照射してもよく、または特定の部材で覆って測定を行うものであってもよい。また測定物を粉末状にしたものをケースに入れて試料とし、ケースごと測定を行うものであってもよい。
【００１９】
Ｘ線源１１１は、例えばＸ線管に電圧を印加してＸ線を射出するもので、一次Ｘ線を試料１１０に向けて射出する。射出する一次Ｘ線の強度や射出方向は、自由に変化させることができる。
【００２０】
第１の駆動手段１１２は、Ｘ線源１１１を制御する第１の駆動手段であり、Ｘ線源１１１にＸ線の射出開始・射出中止、または射出強度の調整等を制御するための信号を出力する。
【００２１】
検出手段１１３は、試料１１０から発生した二次Ｘ線を検出するものである。試料１１０から発生する二次Ｘ線は蛍光Ｘ線や回折Ｘ線などであり、検出手段１１３はこれらを入力し、検出したこれらのＸ線のデータを、信号として送信する。
【００２２】
検出手段１１３は、例えばシリコン半導体検出器であり、液体窒素により冷却されるものや、空冷ファンにより空冷式のものでも適応が一般的に使用される。
遮断手段１１４は、特定の蛍光Ｘ線を吸収する遮断手段であり、試料１１０と検出手段１１３の間に設けられている。
【００２３】
遮断手段１１４は、試料１１０から発生する二次Ｘ線のうち、特定のエネルギー領域の蛍光Ｘ線を吸収し、検出手段１１３に入るのを防ぐ役目を果たすもので、検出手段１１３の直前の位置に配置されることが望ましい。本実施の形態では遮断手段１１４は回転式のフィルタ板を一例として説明する。
【００２４】
第２の駆動手段１１５は、遮断手段１１４を制御する駆動手段であり、本実施の形態では、遮断手段１１４であるフィルタ板の回転を制御し、試料１１０から発生する二次Ｘ線の蛍光Ｘ線のうち、検出手段１１３で検出させない蛍光Ｘ線を吸収するためのフィルタを検出手段１１３の直前に配置するように、制御信号を遮断手段１１４に出力する。
【００２５】
演算手段１１６は、検出手段１１３から、信号線１５０を介して送られた検出信号を用いて演算処理を行い、スペクトル分析を実行する。
【００２６】
記憶手段１１７は、元素とその元素から発生する各種蛍光Ｘ線のエネルギーとの対応を示すデータを記憶している。また記憶手段１１７は本装置の制御および機能実行を行うためのプログラムも格納している。
【００２７】
表示手段１１８は、演算手段１１６において演算・分析された信号にもとづいて、検出した蛍光Ｘ線のスペクトルを表示部に表示する。
【００２８】
制御手段１１９は、駆動動作のプログラムに応じてＸ線分析装置の分析動作をコントロールするもので、プログラムに応じて各構成に制御信号を送信する。
【００２９】
回転手段２００を介して第１の駆動手段１１２、第１の駆動手段１１２第２の駆動手段１１５、演算手段１１６、記憶手段１１７および表示手段１１８に電気的に繋がっており、各手段から信号を受け取るとともに、各手段に制御信号を送信することで、各手段の動作をそれぞれ制御するものである。
【００３０】
信号線１５０は、信号を伝達するためのものであり、信号のフォーマットは特定されるものでなく、各手段が動作できるための信号が伝達されれば、いずれの信号フォーマットの伝達用の信号線であればよい。
【００３１】
また、分析動作を行うプログラムは、記憶手段１１７にいくつか記憶されており、分析者は分析に応じて使用するソフトウェアを選択ができる。また、このソフトウェアは、分析者が外部から入力することも可能であり、さらにＸ線分析装置をネットワークに繋がっているので、信号線１５０を介してソフトウェアをダウンロードすることも可能である。
【００３２】
次に本実施の形態におけるＸ線分析装置の動作について説明する。
【００３３】
Ｘ線分析装置１００に試料１１０が設置されたあと、制御手段１１９は分析開始の制御信号を各手段に送信する。第１の駆動手段１１２は制御手段１１９からの信号を受け、Ｘ線源１１１にＸ線を射出するための信号を送信する。ここでは詳細な説明を省略するが、
制御手段１１９は分析の開始をさまざまな動作を合図として認識することができる。例えば、試料１１０が特定の位置に設置されたことや、試料１１０が設置されたうえに、装置の蓋（図示せず）が閉じられたことを本装置内に設けられた各種センサーからの信号を受けて、制御手段１１９はＸ線分析を開始する合図と認識することができる。もちろん装置の操作者（以後、分析者と記す）によって分析開始の合図を、ボタンやキーボードなどの入力手段（図示せず）から入力される構成であってもよい。
【００３４】
Ｘ線源１１１は第１の駆動手段１１２からの信号を受け、Ｘ線を射出する。Ｘ線源１１１から射出された一次Ｘ線は、試料１１０に入射する。そして試料１１０からは、蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線が発生し、Ｘ線分析装置内に射出する。
【００３５】
試料１１０と検出手段１１３との間に設けられた遮断手段１１４は、Ｘ線が透過するのを妨げる働きを行うもので、例えば、蛍光Ｘ線を吸収する複数のフィルタと貫通孔とが円盤状のフィルタ板に設けられ、第２の駆動手段１１５からの信号に応じてフィルタ板は中心軸を中心に回転し、特定のフィルタまたは貫通孔が検出手段１１３の直前に設置されるものである。
【００３６】
遮断手段１１４は、試料１１０から発生する二次Ｘ線、特に蛍光Ｘ線が検出手段１１３に入力するのを制限し、またはフィルタの代わりに貫通孔を設置することで、二次Ｘ線が検出手段１１３に入力するのを制限しない働きをするものである。
【００３７】
図２に遮断手段１１４の具体的な構成例を示す。本実施の形態での遮蔽手段１１４は、円盤状のフィルタ板２０１と、そのフィルタ板２０１を回転させるための回転手段２００で構成されている。フィルタ板２０１には、３つのフィルタ２１１、フィルタ２１２、フィルタ２１３と貫通孔２１０とが設けられており、またフィルタ板２０１は、回転軸２２０を介して回転手段２００と連結されている。フィルタ２１１、フィルタ２１２およびフィルタ２１３の特性については後述する。
【００３８】
回転手段２００は、第２の駆動手段１１５からの駆動信号（図示せず）によって回転軸２２０を回転させることで連結するフィルタ板２０１を回転させて、フィルタ２１１〜フィルタ２１３および貫通孔２１０の位置を変更する。フィルタ板２０１、フィルタ２１２、フィルタ２１３または貫通孔２１０のいずれかが検出手段１１３の直前に配置される。
【００３９】
次に図１の検出手段１１３は、試料１１０から発生する二次Ｘ線のうち、特に蛍光Ｘ線を検出し、その結果を検出信号として、増幅してから回転手段２００を介して演算手段１１６に出力する。
【００４０】
演算手段１１６では、検出手段１１３から送られた検出信号を演算処理し、その結果を信号線１５０を介して表示手段１１８に出力する。
【００４１】
表示手段１１８は表示部を備え、演算手段１１６から出力されたスペクトル信号を受信し、表示部に試料１１０から測定したスペクトルを表示する。
【００４２】
また、制御手段１１９は、演算手段１１６からのスペクトル信号を受信し、特定のエネルギー領域のピークが、特定の値を超えたことを認識した場合、第２の駆動手段１１５に制御信号を送信し、この制御信号を受けた第２の駆動手段１１５は、回転手段２００に駆動信号を送り、フィルタ板２０１を回転させて特定のフィルタを検出手段１１３の直前に配置する。
【００４３】
フィルタ板２０１の各フィルタは、アルミニウム（Ａｌ）の合金やチタン（Ｔｉ）の合金から構成され、それぞれ透過するＸ線の特性が異なっており、検出を目的とする元素の種類に応じてフィルタを切り替えることができる。フィルタするのに有効な元素とフィルタの材質との対応の一例を図３に記す。
【００４４】
図３においては、塩素（Ｃｌ）から出る蛍光Ｘ線を検出する場合は、アルミニウム合金のフィルタを検出手段１１３の直前に配置すると、他の二次Ｘ線を遮断するので、塩素の蛍光Ｘ線のスペクトルを表示手段１１８で確認を容易に行うことができる。
次に本実施例のＸ線分析装置を使った分析方法を図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００４５】
Ｘ線分析装置１００に試料１１０を設置し、分析をスタートさせるスイッチ（図示せず）を入れると、第２の駆動手段１１５は遮断手段１１４の回転手段２００に信号を送る。この信号を受けて回転手段２００はフィルタ板２０１を回転させ、貫通孔２１０を検出手段１１３の直前に設置する（ステップ４０１）。なお、貫通孔２１０がすでに検出手段１１３の直前に設置している場合には、このステップは必要を省略する。
【００４６】
次に、第２の駆動手段１１５からの信号で貫通孔２１０が所定の位置にあることを確認した制御手段１１９は、第１の駆動手段１１２に信号を送信し、第１の駆動手段１１２は制御手段１１９からの信号を受けてＸ線源１１１に駆動信号を送信する。Ｘ線源１１１は、第１の駆動手段１１２からの駆動信号を受けてＸ線を射出する（ステップ４０２）。
【００４７】
Ｘ線源１１１から射出された一次Ｘ線は、試料１１０に入射する。一次Ｘ線を受けた試料１１０からは蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線が発生する。検出手段１１３は試料１１０から発生する二次Ｘ線を受け、その二次Ｘ線の量を検出する。この検出は遮断手段１１４の貫通孔２１０が検出手段１１３の直前に位置する場合のものであり、すなわち検出手段１１３に入力する二次Ｘ線を制限しない場合の検出であり、以後、一次検出と記す（ステップ４０３）。
【００４８】
検出手段１１３からの検出信号は、信号線１５０を介して演算手段１１６に送られる。演算手段１１６では検出信号から、二次Ｘ線のうち主に蛍光Ｘ線の強度について演算処理を行い、その強度をエネルギー領域ごとにスペクトルとして求める。演算手段１１６は求めたスペクトル信号を表示手段１１８に送信し、表示部（図示せず）に表示する。例えば、図５（ａ）に記すように、横軸に「エネルギー」、縦軸に「強度」を示すものであればよい（ステップ４０４）。
【００４９】
制御手段１１９は、演算手段１１６が出力するスペクトル信号から、二次Ｘ線のなかに含まれるノイズＸ線の存在を検知しており、もし「ノイズＸ線が存在しない」もしくは「目的とする蛍光Ｘ線の検出に影響しない程度の少量のノイズＸ線」と制御手段１１９が判断した場合、検出したスペクトル信号を有効な検出結果としてこの一次検出のデータを確定し、検出を終了する。一方、二次Ｘ線のなかにノイズＸ線があると判断したときは、その動作をステップ４０７に移す（ステップ４０５、ステップ４０６）。
【００５０】
図５（ａ）に記すように、ノイズＸ線がある強度ａを超えた場合、制御手段１１９は記憶手段１１７の対応表からノイズＸ線のエネルギーとそのノイズＸ線を遮断するために適切なフィルタを選択する（ステップ４０７）。
【００５１】
制御手段１１９は選択したフィルタを用いて検出手段１１３へのノイズＸ線の入力を制限するように第２の駆動手段１１５に制御信号を送信する。制御手段１１９からの制御信号を受けた第２の駆動手段１１５は、遮断手段１１４の回転手段２００に信号を送り、選択したフィルタを検出手段１１３の直前になるように設置する（ステップ４０８）。例えば、試料１１０からの蛍光Ｘ線を検出し、そのスペクトルからカドミウム（Ｃｄ）の成分の存在を知り、さらにカドミウム（Ｃｄ）について詳細な検出を行いたいときは、フィルタ板２０１を回転させてモリブデン（Ｍｏ）のフィルタ２１１を検出手段１１３の直前に配置する。
【００５２】
なお、検出手段１１３の直前にフィルタが設置されたときに、Ｘ線分析装置１００の外周部に備える発光手段を点灯させることで、分析者は、検出手段１１３の直前にフィルタが設置されたことを識別することができる。
【００５３】
第２の駆動手段１１５の信号から選択したフィルタ２１１が所定の位置に設置されたことを認識した制御手段１１９は、「今までの検出したデータをそのままにして検出を続ける」、あるいは「今までの検出データ、特にノイズＸ線の検出データをなくしてから改めて検出する」のいずれかを選択する（ステップ４０９）。
【００５４】
前者の「今までの検出したデータをそのままにして検出を続ける」を選択する場合には、継続して二次Ｘ線の検出を再開する（二次検出）。表示手段１１８の表示部では、図５（ｂ）に記すとおり、ノイズＸ線のスペクトルはそのままとして表示される。ただし、ノイズＸ線は遮断手段１１４によって制限されるので、一次検出の時のような強度の増加はなく、表示部に表示されているスペクトルでは、ノイズＸ線の増加率より目的とする二次Ｘ線の増加率が大きくなり、検出手段１１３の能力が飽和する前に目的とするＸ線の検出を終了することができる（ステップ４１０）。
【００５５】
また、制御手段１１９が、「今までの検出データ、特にノイズＸ線の検出データをなくしてから改めて検出する」を選択する場合には、制御手段１１９は演算手段１１６に制御信号を送る。演算手段１１６は制御手段１１９からの制御信号を受け、一次検出で蓄積したノイズＸ線のデータをキャンセルして（ステップ４１１）、そしてあらためて二次検出を開始する（ステップ４１２）。この場合、演算手段１１６から表示手段１１８に送られるスペクトル信号は図５（ｃ）に示すとおり、ノイズＸ線のピークは小さくなり、目的とするＸ線のピークが顕著になり、検出結果を確認しやすくなる。
【００５６】
二次検出は、特定の二次Ｘ線の強度が特定の値を越えたとき、その検出を終了する。特定の値は分析者によって設定され、目的とする二次Ｘ線ごとに設定することができる。二次検出が終了後、制御手段１１９は継続して分析をするかどうかを判断し（ステップ４１３）、継続するならステップ４０１に戻り、再び図４のフローチャートに従って分Ｘ線析を行う。
【００５７】
以上の構成と動作により、本発明のＸ線分析装置では、Ｘ線源１１１から射出された一次Ｘ線が照射された試料１１０から発生される二次Ｘ線の一次検出の結果に応じて、遮断手段１１４を使って検出手段１１３に入力する二次Ｘ線を制限し、あらためて検出（二次検出）を行うことで、検出手段１１３が受けることができるＸ線の許容量を越す前に検出を終えることができるので、検出手段１１３の交換や、再検出を行うことによる時間的な損失を防ぐことができ、Ｘ線分析の速度を速め、正確な分析を行うことができる。
【００５８】
また、Ｘ線分析装置の外周部に備えた発光手段を点灯させて、二次Ｘ線が検出手段１１３に入力するのを遮断手段１１４によって制限していることを分析者に知らせることで、分析者は表示手段１１８によって表示されるスペクトルの状況を確認せずとも、表示手段１１８から離れた位置で、その状況を認識することができるので、その作業効率を高めることができる。
【００５９】
また二次検出を行うにあたって、一次検出で検出されたノイズＸ線のデータをクリアにしてから二次検出における検出結果を表示手段１１８に表示するので、目的とする二次Ｘ線のスペクトルのピークを顕著に表示でき、分析者はその検出結果を一目で判断ができ、作業効率を上げることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態は、ノイズＸ線を減衰させるために、ノイズＸ線の波長と同じで、かつ位相が反対のＸ線（以下、減衰Ｘ線と記す）を出力する遮断手段を備えるＸ線分析装置について説明する。
【００６０】
図６は、本発明のＸ線分析装置における主要部を記したものである。図１と同じ符号のものについては（実施の形態１）で説明した機能を果たすもので、ここではその説明を省略する。また図６においても、Ｘ線分析装置として一般的に必要な他の構成についてはその記述を本実施例では省略する。
【００６１】
本実施の形態では遮断手段として、第３の駆動手段と第２のＸ線源６１２を備える。第２のＸ線源６１２は第２のＸ線源であり、第３の駆動手段は第２のＸ線源を駆動する第３の駆動手段である。
【００６２】
図４のフローチャートのステップ４０５において、二次Ｘ線にノイズＸ線が多いと判断した場合、制御手段１１９は演算手段１１６からのスペクトル信号からノイズＸ線の波長等の情報を知り、第３の駆動手段６１１にその情報を含めた制御信号を送信する。
【００６３】
第３の駆動手段６１１は、制御手段１１９からの信号を受け取り、第２のＸ線源６１２に特定のＸ線を射出するように駆動信号を送信する。第２のＸ線源６１２は第３の駆動手段６１１からの駆動信号を受け、試料１１０に向けてノイズＸ線と波長は同じで、位相が逆の減衰Ｘ線を射出する。
【００６４】
第２のＸ線源６１２が射出する減衰Ｘ線は、試料１１０から発生するノイズＸ線と打ち消しあうので、Ｘ線分析装置１００内のノイズＸ線が減衰し、その結果、検出手段１１３に入力する二次Ｘ線の量をへらすこととなり、検出手段１１３の能力が飽和する前に検出を行うことができる。
【００６５】
以上の構成により、本発明のＸ線分析装置１００は、検出手段１１３に入力するノイズＸ線の量を制限することにより、目的とするＸ線の分析を正確に、また迅速に行うことができるものである。
（実施の形態３）
次に、Ｘ線分析装置の他の実施の形態について図面を用いて説明する。図７は本実施の形態に係るＸ線分析装置の構成の主要部を記述したものである。
【００６６】
図７は、図１で説明したＸ線分析装置の構成に加えて、試料設置手段７０１と、試料を覆う第１の外周部と、Ｘ線源１１１や検出手段１１３などのＸ線測定に関る機能を有する部分を覆う第２の外周部と、発光手段７１１とが新たに記述されている。
試料設置手段７０１は中心部に孔７０５が設けられ、この孔７０５の周辺に試料１１０が設置される。試料設置手段７０１は、孔７０５の大きさが、試料１１０の大きさに応じて拡大または縮小が可能な機構を備えている。
【００６７】
試料設置手段７０１上の試料１１０にはＸ線源１１１からＸ線が射出され、試料１１０から発生する二次Ｘ線が遮断手段１１４を介して検出手段１１３に入力する動作は、すでに説明したものと同じである。Ｘ線源１１１、遮断手段１１４または検出手段１１３などは、第１の外周部７０２に覆われており、一次Ｘ線や二次Ｘ線がＸ線分析装置の外部に漏れないように作られている。
【００６８】
第２の外周部７０３は、一次Ｘ線や二次Ｘ線がＸ線分析装置の外部に漏れないように、試料１１０を覆うような位置に設けられている。また第２の外周部７０３は試料１１０をＸ線分析装置１００から出し入れするために可動的な構成をとり、例えば分析者が容易に動かせるような取り手などが備えられているものであればよい。
【００６９】
試料設置手段７０１、第１の外周部７０２、第２の外周部７０３はＸ線を透過しない材質、または吸収する材質で作られ、例えば鉛合金で構成されている。
【００７０】
本実施の形態では第２の外周部７０３に発光手段７１１が設けられている。発光手段７１１は信号線１５０と接続されており、制御手段１１９からの制御信号を受けて点灯制御がなされている。発光手段７１１の点灯制御の一例を以下に説明する。
【００７１】
図４におけるステップ４０８において、遮断手段１１４のフィルタのいずれかが検出手段１１３の前に設置された場合、そのことが第２の駆動手段１１５から信号線１５０を介して制御手段１１９に伝えられる。制御手段１１９は、遮断手段１１４により検出手段１１３へ入力するＸ線が制限されていることを認識し、発光手段７１１に制御信号を送信する。発光手段７１１は制御手段１１９からの制御信号を受けて、発光手段７１１を点灯する。
【００７２】
発光手段７１１は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）のような発光素子で構成され、また、発光手段７１１が複数の色を点灯できるものであれば、選択される遮断手段１１４のフィルタの種類に応じて、点灯する色を変えるものであってもよい。
【００７３】
また、制御手段１１９は、遮断手段１１４の使用の有無に関らず、Ｘ線分析の検出中のときに発光手段７１１を点灯させるものであってもよく、またさらに遮断手段１１４を使う時には発光する色を変えるものでもよい。
なお、発光手段７１１は第２の外周部７０３以外にも試料設置手段７０１や第１の外周部７０２に設けるものであってもよく、分析者が視認しやすい位置に設けるものが好ましい。
【００７４】
以上のように、本実施の形態のようなＸ線分析装置であれば、Ｘ線分析の測定中であることや、または遮断手段１１４を使用して検出手段１１３に入射するにＸ線を制限していることを発光手段７１１によって知らせることで、Ｘ線分析装置の使用者や分析者は、その測定の状況を表示手段１１８をみずとも容易に認識することができるので、その作業性が向上し、分析効率の向上と、安全に作業を行うことができる。
（実施の形態４）
次に、Ｘ線分析装置の他の実施の形態について図面を用いて説明する。図８および図９は本実施の形態に係るＸ線分析装置の構成の主要部を記述したものであり、（実施の形態３）で説明したＸ線分析装置と比べ、本実施の形態のＸ線分析装置には、第２の外周部に発光手段８１２と、第２の外周部７０３と試料設置手段７０１との接触を検知する接触検知手段８１１とが新たに設けられている。符号の同じ構成については（実施の形態３）のＸ線分析装置と同じ機能を果たすために、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７５】
本実施例のＸ線分析装置は、分析者が試料１１０を試料設置手段７０１の試料設置孔７０５上に設置し、第２の外周部７０３で試料１１０を覆ったとき、制御手段１１９がこれを検知することで、分析を開始するための制御信号を発信することで、検出時間の短縮を図ることを目的とするものである。
【００７６】
本実施の形態では、試料設置手段７０１に接触検知手段８１１が備えられており、第２の外周部７０３と試料設置手段７０１が接触していることを接触検知手段８１１が検知し、制御手段１１９にその情報を送信するものである。
【００７７】
接触検知手段８１１は、例えば圧力センサーや密着センサーであってもよく、あるいは光電センサーのように試料設置手段７０１と第２の外周部７０３とに備えられた構成によるセンサーであってもよい。
【００７８】
接触検知手段８１１により、第２の外周部７０３と試料設置手段７０１が密着していることを検知した制御手段１１９は、第２の駆動手段１１５に制御信号を送信し、図４のステップ４０１の遮断手段１１４を動作させ、その後は図４のフローチャートの動作を行い、Ｘ線分析を実行する。
【００７９】
発光手段８１２は、第２の外周部７０３と試料設置手段７０１が接触したことを接触検知手段８１１が検知した際に、制御手段１１９から制御信号によって点灯する。
図８に示す状態は、第２の外周部７０３と試料設置手段７０１が密着しているので発光手段８１２は点灯し、図９に示す状態は、第２の外周部７０３と試料設置手段７０１が離れているので発光手段８１２は点灯せず、Ｘ線分析も行われない。
【００８０】
以上の構成により、本実施の形態のＸ線分析装置では、試料を覆う第２の外周部が閉まったと同時に分析を開始するので、作業効率が上がり短時間でＸ線分析を行うことができる。また第２の外周部７０３と試料設置手段７０１が接触されたことを確実に認識した上でＸ線分析が行われるので、Ｘ線がＸ線分析装置の外に照射されるのを防ぎ、分析作業の安全を確保できるものである。
【００８１】
なお、Ｘ線分析が開始したかどうかに関らず、第２の外周部７０３と試料設置手段７０１が接触したときに発光手段８１２を点灯させるものであってもよく、分析者は発光手段８１２により分析の安全性を視認することができる。
（実施の形態５）
次に、Ｘ線分析装置の他の実施の形態について図面を用いて説明する。図１０は本実施の形態に係るＸ線分析装置の構成の主要部を記述したものであり、（実施の形態３）で説明したＸ線分析装置と比べ、第２の外周部に発光手段１０１２と、試料設置手段７０１に試料１１０が設置しているかどうかを判断する試料検知手段１０１１とが新たに設けられている。なお符号の同じ構成については（実施の形態３）のＸ線分析装置と同じ機能を果たすために、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８２】
試料検知手段１０１１は、例えば圧力センサーや密着センサーから構成され、試料１１０の存在の有無を検知するものである。試料検知手段１０１１からの信号で試料１１０の存在を検知した制御手段１１９は、第２の駆動手段１１５に制御信号を送信し、図４のステップ４０１の遮断手段１１４を動作させ、その後は図４のフローチャートの動作を行い、Ｘ線分析を実行する。
【００８３】
次に、図１１に試料を検知する手段として異なる構成の試料検知手段を備えるＸ線分析装置を説明する。図１１では試料検知手段１０１１の代わりに光検出手段１１１１を、第２の外周部７０３の代わりに第３の外周部１１１３を備えている。
光検出手段１１１１は、例えば光センサーのようなものでよく、試料が設置されている場合と設置されていない場合との受光量の変化を検知する。光検出手段１１１１で検知された情報は信号線１５０を介して制御手段１１９に送られる。
【００８４】
第３の外周部１１１３は発光部１１１４を備えており、試料の存在の有無を確認する際に発光させて、光検出手段１１１１によってその光を検出する。すなわち試料がある場合とない場合では光検出手段１１１１の受け取る光量が異なるため、試料の有無を判断できる。なお発光部１１１４は自発的に発光するものに限らず、例えば、鉛入りのガラスであって、Ｘ線分析装置の外の光を透過して内部に取り込むものであってもよい。
【００８５】
図１１に示す状態は試料が設置されていない場合であり、このとき光検出部１１１１は発光部１１１４の光を多く受けるが、試料ある場合は発光部１１１４からの光が試料により妨げられるので、光検出部１１１１で検出される光の量は試料が設置されていない場合に比べ、わずかなものとなる。
【００８６】
このように制御手段１１９は、光検出部１１１１からの信号により、Ｘ線分析装置内に試料の存在の有無を検知することができる。
【００８７】
また、図１０または図１１のＸ線分析装置の発光手段１０１２は、制御手段１１９からの制御信号で点灯制御がなされ、例えば試料１１０が存在する場合には点灯させ、分析者は第２の外周部７０３を動かすことなく、離れた位置から試料１１０の存在を認識することができる。
【００８８】
以上の構成により、本実施の形態のＸ線分析装置では、装置内部の試料の存在の有無を容易に確認ができるとともに、試料の存在を確認してＸ線分析を開始するので、作業効率のよい、安全なＸ線分析を実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のＸ線分析装置は、研究・開発の用途として使用する以外にも、リサイクルを行うために廃棄された電化製品の部品に含まれる成分を検出するのにも使用できる。特に本発明のＸ線分析装置は、目的とする成分の有無、または目的とする成分がある一定値以上含まれるか否かを、短い時間で判断できるので、複数の試料を連続して検出するのに適しており、例えばコンベアーで送られる部品に特定の成分が含まれるか否かを短時間のうちに検出し、含まれる部品と含まれない部品とを振り分けるリサイクル用のプラントとして活用ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施例であるＸ線分析装置の構成を示す図
【図２】同Ｘ線分析装置の遮蔽手段の構成を示す図
【図３】同遮蔽手段のフィルタの特性を記す図
【図４】同Ｘ線分析装置の動作を示すフローチャート
【図５】同Ｘ線分析装置の表示部に表示される特性図を示す図
【図６】本発明の他の実施例であるＸ線分析装置の構成を示す図
【図７】本発明の他の実施例であるＸ線分析装置の構成を示す図
【図８】本発明の他の実施例であるＸ線分析装置の構成を示す図
【図９】同Ｘ線分析装置の他の状態を示す図
【図１０】本発明の他の実施例であるＸ線分析装置の構成を示す図
【図１１】本発明の他の実施例であるＸ線分析装置の構成を示す図
【符号の説明】
【００９１】
１１０  試料
１１１  Ｘ線源
１１２  第１の駆動手段
１１３  検出手段
１１４  遮断手段
１１５  第２の駆動手段
１１６  演算手段
１１７  記憶手段
１１８  表示手段
１１９  制御手段
１５０  信号線
２００  回転手段
２０１  フィルタ板
２１０  貫通孔
２１１、２１２、２１３  フィルタ
２２０  回転軸
６１１  第３の駆動手段
６１２  第２のＸ線源
７０１  試料設置手段
７０２  第１の外周部  
７０３  第２の外周部
７０５  試料設置孔
７１１、８１２、１０１２  発光手段
１１１１  光検出手段
１１１３  第３の外周部
１１１４  発光手段
【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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【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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【図１１】
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