(57)【要約】【課題】  ガスフロー型比例計数管を用いる蛍光Ｘ線分析装置において、適切な時期に自動的に芯線クリーニングが行なわれる装置を提供する。【解決手段】  ガスフロー型比例計数管８の芯線に高電圧をかけてクリーニングを行う芯線クリーニング手段２２と、所定の較正用試料２１からの蛍光Ｘ線７について波高分布曲線を求めて平均波高値などを算出し、その平均波高値が所定の基準値になるように調整するＰＨＡ調整手段２３と、そのＰＨＡ調整手段２３が操作者からの指令などにより作動した際に、前記算出された平均波高値などを所定の芯線クリーニング用閾値と比較することにより、芯線クリーニングの必要性を判断し、必要と判断した場合に前記芯線クリーニング手段２２を作動させるクリーニング自動制御手段２４とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に１次Ｘ線を照射して発生した２次Ｘ線をガスフロー型比例計数管で検出して波高分析器で波高分析する蛍光Ｘ線分析装置であって、
前記ガスフロー型比例計数管の芯線に高電圧をかけてクリーニングを行う芯線クリーニング手段と、
所定の較正用試料からの所定の蛍光Ｘ線について波高分布曲線を求めて平均波高値およびエネルギー分解能を算出し、前記平均波高値が所定の基準値になるように調整するＰＨＡ調整手段と、
そのＰＨＡ調整手段が操作者からの指令または操作者がした設定により作動した際に、前記算出された平均波高値またはエネルギー分解能を所定の芯線クリーニング用閾値と比較することにより、前記ガスフロー型比例計数管の芯線クリーニングの必要性を判断し、必要と判断した場合に前記芯線クリーニング手段を作動させるクリーニング自動制御手段とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ＰＨＡ調整手段が、操作者がした設定により蛍光Ｘ線分析装置の起動時および／または定刻に自動的に作動し、所定の較正用試料からの所定の蛍光Ｘ線について波高分布曲線を求めて平均波高値およびエネルギー分解能を算出し、その算出された平均波高値を所定のＰＨＡ調整用閾値と比較することにより、ＰＨＡ調整の必要性を判断し、必要と判断した場合に前記平均波高値が所定の基準値になるように調整する蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記クリーニング自動制御手段が、前記芯線クリーニング手段を作動させるにあたり操作者と対話し、作動させる旨の操作者からの確認を得て前記芯線クリーニング手段を作動させる蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一つにおいて、
前記クリーニング自動制御手段が、前記芯線クリーニング手段を作動させた後、前記ＰＨＡ調整手段を作動させる蛍光Ｘ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析装置でガスフロー型比例計数管を用いるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蛍光Ｘ線分析装置において、検出器としてガスフロー型比例計数管がよく用いられるが、その場合、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの電離ガスとして用いられる希ガスを主体とし、メタン、二酸化炭素などをクエンチングガスとして加えた計数ガスを、測定中、一定圧力でガスフロー型比例計数管に流し続ける。例えば、アルゴン９０％、メタン１０％の計数ガスを５０ｍｌ／分で流す。
【０００３】
そのようにガスフロー型比例計数管（以下、単に計数管ともいう）を使用していると、計数管の芯線にメタンが分解してできたカーボンなどが付着して汚れることにより、波高値（蛍光Ｘ線の入射に応じて計数管から発生して波高分析器に入力されるパルスの電圧）が徐々に低下していき、そのままでは再現性の良い測定ができない。そこで、例えば毎日、分析対象試料の測定前に、所定の較正用試料を測定し、所定の蛍光Ｘ線について波高分布曲線を求めて平均波高値およびエネルギー分解能を算出し、前記平均波高値が所定の基準値になるように、つまり波高分析器に設定した窓の中心にくるように、計数管への印加電圧または計数管と波高分析器の間の増幅器における増幅率を調整している（特許文献１参照）。
【０００４】
ところが、このいわゆるＰＨＡ調整を適切に行っていても、芯線の汚れがさらに増して平均波高値が初期値の７０％未満程度まで低下すると、計数管のエネルギー分解能の劣化も顕著になり、ＰＨＡ調整だけでは再現性の良い測定ができなくなる。そこで、例えばＰＨＡ調整したときの平均波高値またはエネルギー分解能を所定の閾値と比較することにより芯線クリーニングの必要性を判断し、必要と判断した場合に芯線のクリーニング（特許文献２参照）を行っている。
【特許文献１】特開２００１−１８３３１４号公報
【特許文献２】実公昭５２−１４４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、それなりの知識をもった操作者が、装置を操作してＰＨＡ調整したときの平均波高値などを表示させ、それを所定の閾値と比較して芯線クリーニングの必要性を判断しなければならず、適切な時期に芯線クリーニングを行うことが容易ではなかった。
【０００６】
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、ガスフロー型比例計数管を用いる蛍光Ｘ線分析装置において、適切な時期に自動的に芯線クリーニングが行なわれる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】
【０００７】
前記目的を達成するために、この発明は、試料に１次Ｘ線を照射して発生した２次Ｘ線をガスフロー型比例計数管で検出して波高分析器で波高分析する蛍光Ｘ線分析装置であって、以下の芯線クリーニング手段と、ＰＨＡ調整手段と、クリーニング自動制御手段とを備えている。
【０００８】
芯線クリーニング手段は、前記ガスフロー型比例計数管の芯線に高電圧をかけてクリーニングを行う。ＰＨＡ調整手段は、所定の較正用試料からの所定の蛍光Ｘ線について波高分布曲線を求めて平均波高値およびエネルギー分解能を算出し、前記平均波高値が所定の基準値になるように調整する。クリーニング自動制御手段は、ＰＨＡ調整手段が操作者からの指令または操作者がした設定により作動した際に、前記算出された平均波高値またはエネルギー分解能を所定の芯線クリーニング用閾値と比較することにより、前記ガスフロー型比例計数管の芯線クリーニングの必要性を判断し、必要と判断した場合に前記芯線クリーニング手段を作動させる。
【０００９】
この装置によれば、操作者の指令や設定によりＰＨＡ調整が行われるたびに、クリーニング自動制御手段が芯線クリーニングの必要性を適切に判断して、その判断にしたがって芯線クリーニングが行われるので、操作者が芯線クリーニングの必要性を判断しなくても、適切な時期に自動的に芯線クリーニングが行なわれる。
【００１０】
ここで、ＰＨＡ調整も自動的に行われることが好ましい。つまり、前記ＰＨＡ調整手段が、操作者がした設定により蛍光Ｘ線分析装置の起動時および／または定刻に自動的に作動し、所定の較正用試料からの所定の蛍光Ｘ線について波高分布曲線を求めて平均波高値およびエネルギー分解能を算出し、その算出された平均波高値を所定のＰＨＡ調整用閾値と比較することにより、ＰＨＡ調整の必要性を判断し、必要と判断した場合に前記平均波高値が所定の基準値になるように調整することが好ましい。
【００１１】
また、芯線クリーニングは、クリーニング自動制御手段による必要性の判断にしたがって直ちにフルオート的に行われてよいが、クリーニング自動制御手段による必要性の判断を操作者が確認してからセミオート的に行われてもよい。つまり、前記クリーニング自動制御手段が、前記芯線クリーニング手段を作動させるにあたり操作者と対話し、作動させる旨の操作者からの確認を得て前記芯線クリーニング手段を作動させてもよい。
【００１２】
なお、芯線クリーニングを行うと計数管の状態が変化する（芯線が汚れる前の状態に戻る）ので、前記クリーニング自動制御手段が、前記芯線クリーニング手段を作動させた後、前記ＰＨＡ調整手段を作動させることにより、芯線クリーニング後のＰＨＡ調整も自動的に行われることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態の装置について、図１にしたがって説明する。この装置は、試料１が載置される試料台２と、試料１に１次Ｘ線３を照射するＸ線管であるＸ線源４と、試料１から発生した蛍光Ｘ線等の２次Ｘ線５を分光する分光素子６と、高圧電源１１から所定の電圧が印加され、分光素子６で分光された２次Ｘ線７が入射されて、前記所定の印加電圧と２次Ｘ線７のエネルギーに応じた電圧のパルスを２次Ｘ線７の強度に応じた数だけ発生させるガスフロー型比例計数管８と、計数管８で発生したパルスの電圧を所定の増幅率で増幅する増幅器１６と、増幅器１６で増幅されたパルスのうち所定の電圧の範囲（いわゆる窓Ｗ（図２）の範囲）のものを選別する波高分析器１３と、波高分析器１３で選別されたパルスの計数率を求める計数手段１４とを備えている。分光素子６、計数管８、増幅器１６、波高分析器１３および計数手段１４は、検出手段１８を構成する。
【００１４】
計数管８への所定の印加電圧および増幅器１６における所定の増幅率は、測定すべき２次Ｘ線７の波長に応じて、適切に設定される。計数管８への所定の印加電圧は、高圧電源１１本体と計数管８の間に図示しないアッテネータを挿入して決めてもよい。ただし、この装置では、次述する芯線クリーニング手段２２の作動により、所定の印加電圧よりも高いクリーニング用の高電圧を計数管８にかけることもできる。
【００１５】
この装置は、制御手段２０により全体の動作が制御され、制御手段２０は、以下の芯線クリーニング手段２２、ＰＨＡ調整手段２３およびクリーニング自動制御手段２４を含んでいる。芯線クリーニング手段２２は、計数管８の芯線に高電圧をかけて付着物を焼きとばすことによりクリーニングを行う。
【００１６】
ＰＨＡ調整手段２３は、Ｘ線源４および検出手段１８を作動させて所定の較正用試料２１を測定し、所定の蛍光Ｘ線７について図２のように波高分布曲線（微分曲線。波高分析器の窓を狭くして走査することで得られる）を求めて平均波高値Ｅおよびエネルギー分解能η＝（ε／Ｅ）×１００（単位は％。εは半価幅）を算出し、前記平均波高値Ｅが所定の基準値ＥＩ（例えば芯線が汚れる前の平均波高値の初期値）になるように、つまり波高分析器１３に設定した窓Ｗの中心ＥＩにくるように、図１の計数管８への印加電圧または増幅器１６における増幅率を調整する。より具体的には、その計数管８への印加電圧または増幅器１６における増幅率の調整値（ＰＨ調整値）を算出して、後の分析対象試料１の測定の際に用いる。なお、ＰＨＡ調整のたびに操作者が較正用試料２１を試料台２に載置せずにすむように、試料交換機（図示せず）の所定の位置に較正用試料２１を載置しておくか、装置が較正用試料２１を試料台２の上に進退自在なように内蔵することが好ましい。
【００１７】
クリーニング自動制御手段２４は、ＰＨＡ調整手段２３が操作者からの指令または操作者がした設定により作動した際に、前記算出された平均波高値Ｅまたはエネルギー分解能ηを所定の芯線クリーニング用閾値ＥＴまたはηＴと比較することにより、計数管８の芯線クリーニングの必要性を判断し、必要と判断した場合に芯線クリーニング手段２２を作動させる。ここで、所定の芯線クリーニング用閾値ＥＴまたはηＴは、例えば平均波高値ＥＴの場合には０．７ＥＩ程度に、あらかじめ適切に設定されている。そして、クリーニング自動制御手段２４は、ＰＨＡ調整手段２３により算出された平均波高値Ｅが所定の芯線クリーニング用閾値ＥＴよりも小さい場合、またはＰＨＡ調整手段２３により算出されたエネルギー分解能ηが所定の芯線クリーニング用閾値ηＴよりも大きい場合に、芯線クリーニングが必要と判断する。なお、このクリーニング自動制御手段２４は、芯線クリーニング手段２２を作動させた後、ＰＨＡ調整手段２３も作動させる。
【００１８】
次に、この装置の動作について説明する。まず、装置の電源を投入すると、例えば、図示しないＣＲＴなどの表示器に「ＰＨＡ調整を行いますか」と表示されるので、操作者は、その日まだＰＨＡ調整を行っていないとすると、図示しないマウスなどの入力手段を用いて、「行う」と表示されたところをクリックする。すると、ＰＨＡ調整手段２３が作動して、所定の較正用試料２１を測定し、所定の蛍光Ｘ線７について図２のように波高分布曲線を求めて平均波高値Ｅおよびエネルギー分解能ηを算出し、前記平均波高値Ｅが所定の基準値ＥＩになるように、つまり波高分析器１３に設定した窓Ｗの中心ＥＩにくるように、図１の計数管８への印加電圧を調整する。計数管８への印加電圧に代えて増幅器１６における増幅率を調整してもよい。
【００１９】
ＰＨＡ調整手段２３は、このように操作者からの直接の指令で作動させてもよいが、自動的に作動するように操作者が設定しておくことが好ましい。この場合、ＰＨＡ調整手段２３は、操作者がした設定により蛍光Ｘ線分析装置の起動時（電源投入時）および／または定刻（例えば毎日午前９時）に自動的に作動し、所定の較正用試料２１からの所定の蛍光Ｘ線７について波高分布曲線を求めて平均波高値Ｅおよびエネルギー分解能ηを算出し、その算出された平均波高値Ｅを所定のＰＨＡ調整用閾値ＥＨ（前記芯線クリーニング用閾値ＥＴよりも大きく、前記所定の基準値ＥＩに近い）と比較することにより、ＰＨＡ調整の必要性を判断し、必要と判断した場合に前記平均波高値が所定の基準値になるように調整する。より具体的には、算出された平均波高値Ｅが所定のＰＨＡ調整用閾値ＥＨよりも小さい場合に、ＰＨＡ調整が必要と判断する。
【００２０】
ＰＨＡ調整手段２３が操作者からの指令または操作者がした設定により作動すると、それに続いてクリーニング自動制御手段２４が作動し、例えば前記算出されたエネルギー分解能ηを所定の芯線クリーニング用閾値ηＴと比較して、それよりも大きい場合に芯線クリーニングが必要と判断し、芯線クリーニング手段２２を作動させる。算出されたエネルギー分解能ηが所定の芯線クリーニング用閾値ηＴ以下の場合には芯線クリーニングは不要と判断し、作動を終了するので、操作者は分析対象試料の測定を行う。クリーニング自動制御手段２４において、エネルギー分解能ηに代えて、算出された平均波高値Ｅを所定の芯線クリーニング用閾値ＥＴと比較して、芯線クリーニングの必要性を判断してもよい。
【００２１】
クリーニング自動制御手段２４の判断により芯線クリーニング手段２２が作動すると、計数管８の芯線に高電圧をかけて付着物を焼きとばすことによりクリーニングを行って、平均波高値やエネルギー分解能を回復させる。芯線クリーニングを行うと計数管８の状態が変化する（芯線が汚れる前の状態に戻る）ので、ＰＨＡ調整を行うべきであるが、この装置では、クリーニング自動制御手段２４が、芯線クリーニング手段２２を作動させた後、ＰＨＡ調整手段２３も作動させる。つまり、芯線クリーニング後のＰＨＡ調整も自動的に行われる。なお、このＰＨＡ調整手段２３の作動はクリーニング自動制御手段２４からの指令によるものであるので、それに続いて再度クリーニング自動制御手段２４が作動することはない。ＰＨＡ調整後、操作者は分析対象試料の測定を行う。
【００２２】
この装置では、芯線クリーニングについて、フルオートモードまたはセミオートモードを選択でき、上述のようにフルオートモードで、クリーニング自動制御手段２４による必要性の判断にしたがって直ちに芯線クリーニングが行われてもよいが、セミオートモードで、クリーニング自動制御手段２４による必要性の判断を操作者が確認してから芯線クリーニングが行われてもよい。セミオートモードの場合、クリーニング自動制御手段２４は、芯線クリーニング手段２２を作動させるにあたり操作者と対話し、作動させる旨の操作者からの確認を得て芯線クリーニング手段２２を作動させる。例えば、図示しないＣＲＴなどの表示器に「芯線クリーニングの必要がありますが、行いますか」と表示されるので、操作者が、確認のため、図示しないマウスなどの入力手段を用いて、「行う」と表示されたところをクリックすると、芯線クリーニング手段２２が作動される。
【００２３】
この装置によれば、操作者の指令や設定によりＰＨＡ調整が行われるたびに（この頻度は芯線クリーニングを行うべき頻度よりもはるかに高い）、クリーニング自動制御手段２４が芯線クリーニングの必要性を適切に判断して、その判断にしたがって芯線クリーニングが行われるので、操作者が芯線クリーニングの必要性を判断しなくても、適切な時期に自動的に芯線クリーニングが行なわれる。なお、本発明は、ガスフロー型比例計数管を用いるものであれば、走査型などの型式に関係なく、蛍光Ｘ線分析装置に幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態の蛍光Ｘ線分析装置を示す概略図である。
【図２】同装置が求める波高分布曲線を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  試料
３  １次Ｘ線
５  ２次Ｘ線
８  ガスフロー型比例計数管
１３  波高分析器
２１  較正用試料
２２  芯線クリーニング手段
２３  ＰＨＡ調整手段
２４  クリーニング自動制御手段
【図１】
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【図２】
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