(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料にＸ線を照射するためのＸ線照射部と、二次Ｘ線を検出するためのＸ線検出部とを備えた二次元走査Ｘ線分析装置であって、前記Ｘ線照射部を、一端部が固定された板状体の他端部によって支持させ、さらに、この板状体に付勢を加えて変形させるための付勢手段を設けたことを特徴とする二次元走査Ｘ線分析装置。
【請求項２】
前記付勢手段が、前記板状体の両面に対してそれぞれの先端が固定される一対のピエゾ圧電素子からなり、一方のピエゾ圧電素子が、他方のピエゾ圧電素子よりも板状体の前記一端部に近い位置においてその先端が固定されている請求項１に記載の二次元走査Ｘ線分析装置。
【請求項３】
前記板状体の一端部が固定された保持体を、板状体の変形する方向と垂直であって、かつ前記試料の外面と平行な方向に移動可能としてある請求項１または２に記載の二次元走査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】
この発明は、二次元走査Ｘ線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二次元走査Ｘ線分析装置では、ＸＹ方向に動かすことが可能な試料台に設置された試料に対して、Ｘ線管と、ＸＧＴ（Ｘ線ガイドチューブ）またはコリメータとからなるＸ線照射部よりＸ線を照射することで得られる透過，螢光，回折あるいは散乱Ｘ線を、それぞれ適当なＸ線検出器で検出し、ＸＹ走査信号で同期複像していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成からなる従来の二次元走査Ｘ線分析装置では、試料台をＸＹ方向に動かして分析を行っていたが、例えば、試料台に設置した試料が、速く動かすと形などが崩れて支障が生じるもの（例えば、腹部を開口した状態の生体）や液状のもの、重量物などであった場合には、試料台を低速で動かして分析を行っていたことから、分析時間が長くなることとなっていた。また、前記試料台を高速で動かそうとすれば、パワーのあるモータが必要となるだけでなく、分析精度が悪くなるおそれがあり、さらに、この分析精度の改善を行おうとすれば、コストの飛躍的な上昇を伴うため、前記試料台の高速化を図ることはかなり困難であった。
【０００４】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、分析時間の短縮化を、分析精度を低下させることなく、低コストで実現することができる二次元走査Ｘ線分析装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の二次元走査Ｘ線分析装置は、試料にＸ線を照射するためのＸ線照射部と、二次Ｘ線を検出するためのＸ線検出部とを備えた二次元走査Ｘ線分析装置であって、前記Ｘ線照射部を、一端部が固定された板状体の他端部によって支持させ、さらに、この板状体に付勢を加えて変形させるための付勢手段を設けた（請求項１）。
【０００６】
また、前記付勢手段が、前記板状体の両面に対してそれぞれの先端が固定される一対のピエゾ圧電素子からなり、一方のピエゾ圧電素子が、他方のピエゾ圧電素子よりも板状体の前記一端部に近い位置においてその先端が固定されているとしてもよい（請求項２）。
【０００７】
さらに、前記板状体の一端部が固定された保持体を、板状体の変形する方向と垂直であって、かつ前記試料の外面と平行な方向に移動可能としてあるとしてもよい（請求項３）。
【０００８】
上記の構成により、分析時間の短縮化を、分析精度を低下させることなく、低コストで実現することができる二次元走査Ｘ線分析装置の提供が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。
図１および図２は、本発明の一実施例に係る二次元走査Ｘ線分析装置（以下、分析装置という）Ｄの構成を概略的に示す斜視図および説明図であり、図３は、前記分析装置Ｄの構成を概略的に示す部分拡大斜視図である。
分析装置Ｄは、試料（図示せず）を設置するための試料台１と、前記試料にＸ線を照射するためのＸ線照射部２と、二次Ｘ線を検出するためのＸ線検出部３とを備えており、前記Ｘ線照射部２は、一端部が保持体４に固定された板状体５の他端部によって支持されており、さらに、この板状体５に付勢を加えて変形させるための付勢手段６が設けられている。
【００１０】
前記試料台１は、例えば、平面視が矩形状であり、中央に切り欠き部１ａを有している。なお、試料台１の構造や試料の設置方法は、適宜に設定すればよい。
【００１１】
前記Ｘ線照射部２は、Ｘ線を発生するＸ線管２ａと、Ｘ線集束手段２ｂとを一体にしてなる。前記Ｘ線集束手段２ｂは、例えば、ＸＧＴ（Ｘ線ガイドチューブ）や、コリメータなどである。
【００１２】
前記Ｘ線検出器３は、例えば、二次Ｘ線として試料を透過した透過Ｘ線を検出するＮａＩ（Ｔｉ）検出器又は半導体検出器である。なお、Ｘ線検出器３が検出する二次Ｘ線は、前記透過Ｘ線のみならず、螢光Ｘ線，回折Ｘ線あるいは散乱Ｘ線などでもよく、前記Ｘ線検出器３は、検出しようとする二次Ｘ線に応じた検出器を適宜の位置に配置すればよい。また、異なる種類のＸ線検出器３を複数用いてもよい。
【００１３】
前記保持体４は、例えば軟鉄・アルミニウムなどの剛性を有する材料によって形成されており、前記試料台１と平行な平行部分７と、この平行部分７の前後両端部から下方へ突設された二つの突出部分８，８とからなる。そして、前記平行部分７の下面のほぼ中央には、溝７ａが左右方向に設けられており、この溝７ａ内には、前記板状体５の前記一端部がバネ等の固定部材５ａによって固定されている。
【００１４】
また、前記保持体４の適宜の箇所（例えば、前記平行部分７の上面部）にはボールネジ部４ａが設けられており、このボールネジ部４ａが、モータ９によって軸心回りに自在に回転させることができる雄ねじ体９ａに沿って動くように構成されている。そして、これにより、前記保持体４は、前記板状体５の変形する方向と垂直であって、かつ前記試料台１の上面と平行な方向（例えば分析装置Ｄの左右方向）に移動可能となっている。なお、上記のように保持体４を移動させるための手段としては、ボールネジ部４ａと雄ねじ体９ａとを用いたものに限らない。
【００１５】
前記保持体４を移動させるための雄ねじ体９ａやモータ９などを備えた枠体１０は、支持アーム１１の上端部に固定されており、前記Ｘ線検出器３は、前記支持アーム１１の下端部に固定されている。そして、前記試料台１は、前記枠体１０とＸ線検出器３との間に配置された状態で支持アーム１１に固定されている。なお、前記試料台１は、支持アーム１１に対してその位置調整（高さ調整など）ができるように固定されていてもよい。
【００１６】
前記板状体５は、前記保持体よりも剛性の高い材料（例えば、鋼鉄など）から形成された、ほぼ矩形状の薄板体である。
【００１７】
前記付勢手段６は、前記板状体５の両面に対してそれぞれの先端が固定される一対のピエゾ圧電素子６ａ，６ｂからなり、一方のピエゾ圧電素子６ａが、他方のピエゾ圧電素子６ｂよりも板状体５の保持体４に固定された前記一端部に近い位置においてその先端が固定されている。また、前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂのそれぞれの後端は、前記保持体４の突出部分８，８によって保持されている。
【００１８】
前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂはそれぞれ、電圧のオン・オフや、電圧の大きさを調整することによって、伸縮させることができるものである。
【００１９】
図４（Ａ）および（Ｂ）は、前記板状体５に対して一方向および他方向に付勢を加えた状態の構成を概略的に示す説明図である。
初期状態にある前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂのうち、ピエゾ圧電素子６ｂのみを伸ばすと、図４（Ａ）に実線で示すように、前記板状体５は、変形していない状態（その下端が下方を向いた状態）から、一方向に付勢が加えられて、その下端が図面左側に向いた状態となる。そして、さらに、初期状態にあった前記ピエゾ圧電素子６ａを伸ばすと、図４（Ａ）に二点鎖線で示すように、板状体５の下端はさらに図面左側に向いた状態となる。
【００２０】
一方、初期状態にある前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂのうち、ピエゾ圧電素子６ｂのみを縮ませると、図４（Ｂ）に実線で示すように、前記板状体５は、変形していない状態（その下端が下方を向いた状態）から、他方向に付勢が加えられて、その下端が図面右側に曲いた状態となる。そして、さらに、初期状態にあった前記ピエゾ圧電素子６ａを縮ませると、図４（Ｂ）に二点鎖線で示すように、板状体５の下端はさらに図面右側に向いた状態となる。
【００２１】
なお、前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂの伸縮は、電圧を調整することによって高速で行わせることができ、前記板状体５の変形も高速で行わせることができるのである。
【００２２】
上記の構成からなる分析装置Ｄを用いて試料台１に設置された試料の分析を行うには、前記付勢手段６によって、Ｘ線照射部２を支持した板状体５を分析装置Ｄの前後方向（試料のＸ方向）に高速で円弧状に振らせながら（振幅運動させながら）、保持体４を分析装置Ｄの左右方向（試料のＹ方向）に適宜の速度で移動させる。そして、このとき、前記Ｘ線照射部２からのＸ線が試料に照射されることによって生じた二次Ｘ線を、前記Ｘ線検出器３で検出させ、ＸＹ走査信号で同期複像するだけでよい。
【００２３】
上記の構成からなる分析装置Ｄでは、試料の分析を、Ｘ線照射部２を試料のＸ方向に高速で振らせながら試料のＹ方向へ適宜の速度で移動させることで行うことができるのであり、これにより、分析時間の短縮化を図ることができ、また、試料自体は静止した状態に保たれることから、分析の高速化によって分析精度が低下するということがなく、ひいては分析時間の短縮化を低コストで実現することができるのである。
【００２４】
また、上記の構成からなる分析装置Ｄでは、試料の分析を試料を動かすことなく静止させた状態で行うことができるため、分析対象とする試料が、例えば、速く動かすと形などが崩れて支障が生じるもの（例えば、腹部を開口した状態の小動物などの生体）や液状のもの、重量物などであっても、その分析を高速で行うことが可能であり、さらに、Ｘ線検出器３の配置などを適宜に変えることによって、側壁や天井等に設けられた文化財など、特定の場所から動かせないものを試料として分析する場合にも、その文化財などがある現地にて、直接、そして対象とする文化財などの試料を傷つけることなく分析することができ、汎用性に優れたものとなる。
【００２５】
なお、上記の構成からなる分析装置Ｄでは、前記付勢手段６を一対のピエゾ圧電素子６ａ，６ｂからなるとしているが、前記ピエゾ圧電素子６ａ，６ｂのいずれか一方のみを用いるようにしてもよい。
【００２６】
また、前記上記の構成からなる分析装置Ｄでは、Ｘ線照射部２を、分析装置Ｄの前後方向に高速で振らせながら（振幅運動させながら）分析装置Ｄの左右方向に適宜の速度で移動させるとしているが、このような構成に限るものではなく、例えば、Ｘ線照射部２を、分析装置Ｄの左右方向に高速で振らせながら（振幅運動させながら）分析装置Ｄの前後方向に適宜の速度で移動させるとしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、上記の構成からなる本発明によれば、分析時間の短縮化を、分析精度を低下させることなく、低コストで実現することができる二次元走査Ｘ線分析装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る二次元走査Ｘ線分析装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】上記実施例の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】上記実施例の構成を概略的に示す部分拡大斜視図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例における板状体に対して一方向および他方向に付勢を加えた状態の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
２…Ｘ線照射部、３…Ｘ線検出部、５…板状体、６…付勢手段、Ｄ…二次元走査Ｘ線分析装置。
【図１】
0004505116.tif 000002
【図２】
0004505116.tif 000003
【図３】
0004505116.tif 000004
【図４】
0004505116.tif 000005