(57)【要約】【課題】多段サーモ・モジュールにかかる負荷を軽減する。不純線を抑制する。【解決手段】コールドフィンガー（３）の熱伝導部材（３ａ）および蓋部材（３ｂ）をアルミニウム製とし、且つ、半導体Ｘ線検出素子（１）とＦＥＴ部（２）の間に、蛍光Ｘ線遮蔽部材（６）を設ける。【効果】半導体Ｘ線検出装置（３０）を鉛直方向から傾けた姿勢で設置したときに多段サーモ・モジュール（４）にかかる負担を軽減でき、振動・衝撃に強くなり、輸送時の信頼性や寿命を向上できる。Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子（１）を突き抜けて熱伝導部材（３ａ）のアルミニウムに吸収されることで発生した蛍光Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子（１）に後方から入射することを抑制でき、不純線を抑制できる。【選択図】図１
2009186403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体Ｘ線検出素子（１）と、前記半導体Ｘ線検出素子（１）の信号を増幅するためのＦＥＴ部（２）と、前記半導体Ｘ線検出素子（１）および前記ＦＥＴ部（２）を保持し冷却するためのコールドフィンガー（３）と、前記コールドフィンガー（３）の膨張緩和部材（３ｃ）に固定され前記コールドフィンガー（３）を支持し冷却するための多段サーモ・モジュール（４）とを具備してなる半導体Ｘ線検出装置であって、前記コールドフィンガー（３）の熱伝導部材（３ａ）および蓋部材（３ｂ）をアルミニウム製とし、且つ、前記半導体Ｘ線検出素子（１）と前記ＦＥＴ部（２）の間に、蛍光Ｘ線遮蔽部材（６）を設けたことを特徴とする半導体Ｘ線検出装置（３０）。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体Ｘ線検出装置（３０）において、前記蛍光Ｘ線遮蔽部材（６）が窒化ボロン製またはフッ素樹脂製であることを特徴とする半導体Ｘ線検出装置（３０）。
【請求項３】
測定物（Ｓ）に対してＸ線を照射するためのＸ線源（２０）と、測定物（Ｓ）から放出された蛍光Ｘ線を鉛直方向から傾けた方向から検出するための請求項１または請求項２に記載の半導体Ｘ線検出装置（３０）とを具備したことを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体Ｘ線検出装置および蛍光Ｘ線分析装置に関し、さらに詳しくは、コールドフィンガーを支持する多段サーモ・モジュールにかかる負荷を軽減することが出来ると共にコールドフィンガーに起因する不純線を抑制することが出来る半導体Ｘ線検出装置および蛍光Ｘ線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体Ｘ線検出素子と、半導体Ｘ線検出素子の信号を増幅するためのＦＥＴ部と、半導体Ｘ線検出素子およびＦＥＴ部を保持し冷却するためのコールドフィンガーと、コールドフィンガーを支持し冷却するための多段サーモ・モジュールとを具備してなるＸ線検出器が知られており、このＸ線検出器のコールドフィンガーには、銅やアルミニウムが用いられている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３０８６３２号公報の［００２６］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
測定物から放出された蛍光Ｘ線を鉛直方向から傾けた方向から検出する場合、半導体Ｘ線検出装置は鉛直方向から傾けた姿勢で設置される。この場合、コールドフィンガーの重量に比例したモーメントが、コールドフィンガーを支持する多段サーモ・モジュールにかかり、多段サーモ・モジュールにとって負荷となる。つまり、振動・衝撃に弱くなり、輸送時の信頼性や寿命に不安が生じる。そこで、重量の軽いアルミニウムをコールドフィンガーに用いると、銅を用いるよりも、多段サーモ・モジュールにかかる負担を軽減できる。
ところが、高エネルギーのＸ線が入射すると、Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子を突き抜けてコールドフィンガーの素材（この場合アルミニウム）に吸収され、その素材（この場合アルミニウム）で蛍光Ｘ線が発生し、半導体Ｘ線検出素子に後方から入射し、不純線の原因となる問題点を生じる。
そこで、本発明の目的は、多段サーモ・モジュールにかかる負荷を軽減することが出来ると共に不純線を抑制することが出来る半導体Ｘ線検出装置および蛍光Ｘ線分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、本発明は、半導体Ｘ線検出素子（１）と、前記半導体Ｘ線検出素子（１）の信号を増幅するためのＦＥＴ部（２）と、前記半導体Ｘ線検出素子（１）および前記ＦＥＴ部（２）を保持し冷却するためのコールドフィンガー（３）と、前記コールドフィンガー（３）の膨張緩和部材（３ｃ）に固定され前記コールドフィンガー（３）を支持し冷却するための多段サーモ・モジュール（４）とを具備してなる半導体Ｘ線検出装置であって、前記コールドフィンガー（３）の熱伝導部材（３ａ）および蓋部材（３ｂ）をアルミニウム製とし、且つ、前記半導体Ｘ線検出素子（１）と前記ＦＥＴ部（２）の間に、蛍光Ｘ線遮蔽部材（６）を設けたことを特徴とする半導体Ｘ線検出装置（３０）を提供する。
上記第１の観点による半導体Ｘ線検出装置（３０）では、コールドフィンガー（３）の熱伝導部材（３ａ）および蓋部材（３ｂ）をアルミニウム製としたので、半導体Ｘ線検出装置（３０）を鉛直方向から傾けた姿勢で設置しても、多段サーモ・モジュール（４）にかかる負担を軽減することが出来る。従って、振動・衝撃に強くなり、輸送時の信頼性や寿命を向上できる。また、半導体Ｘ線検出素子（１）とＦＥＴ部（２）の間に蛍光Ｘ線遮蔽部材（６）を設けたので、Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子（１）を突き抜けてコールドフィンガー（４）のアルミニウムに吸収され、その結果発生した蛍光Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子（１）に後方から入射することも抑制でき、不純線を抑制することが出来る。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による半導体Ｘ線検出装置（３０）において、前記蛍光Ｘ線遮蔽部材（６）が窒化ボロン製またはフッ素樹脂製であることを特徴とする半導体Ｘ線検出装置（３０）を提供する。
アルミニウムで発生する蛍光Ｘ線は、エネルギーが小さいため、窒化ボロン（ＢＮ）やフッ素樹脂を蛍光Ｘ線遮蔽部材（６）として用いても、蛍光Ｘ線をほぼ遮蔽することが出来る。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、測定物（Ｓ）に対してＸ線を照射するためのＸ線源（２０）と、測定物（Ｓ）から放出された蛍光Ｘ線を鉛直方向から傾けた方向から検出するための前記第１または第２の観点による半導体Ｘ線検出装置（３０）とを具備したことを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置（１００）を提供する。
上記第３の観点による蛍光Ｘ線分析装置（１００）では、測定物（Ｓ）から出された蛍光Ｘ線を鉛直方向から傾けた方向から検出することが出来る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の半導体Ｘ線検出装置および蛍光Ｘ線分析装置によれば、コールドフィンガーを支持する多段サーモ・モジュールにかかる負荷を軽減することが出来ると共にコールドフィンガーに起因する不純線を抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【０００９】
図１は、実施例１に係る半導体Ｘ線検出装置３０および蛍光Ｘ線分析装置１００を示す構成説明図である。
蛍光Ｘ線分析装置１００は、放射線の漏れを防止しうる測定室１０内に置かれた測定物Ｓに対してＸ線を照射するためのＸ線管球２０と、測定物Ｓから放出された蛍光Ｘ線を鉛直方向から傾けた方向から検出するために鉛直方向から傾けた姿勢で設置されている半導体Ｘ線検出装置３０とを具備してなる。
【００１０】
半導体Ｘ線検出装置３０は、例えばＳｉ(Ｌｉ)Ｘ線検出素子の如き半導体Ｘ線検出素子１と、半導体Ｘ線検出素子１の信号を増幅し信号処理部３４へ出力するためのＦＥＴ部２と、半導体Ｘ線検出素子１およびＦＥＴ部２を保持し冷却するためのコールドフィンガー３と、コールドフィンガー３を支持し冷却するための多段サーモ・モジュール４と、半導体Ｘ線検出素子１とＦＥＴ部２とを接続するための接続電極５と、半導体Ｘ線検出素子１とＦＥＴ部２の間に設置された蛍光Ｘ線遮蔽部材６と、多段サーモ・モジュール４を冷却するためのヒートシンク７と、半導体Ｘ線検出素子１〜ヒートシンク７を真空中に置くためのセンサ筒３１と、測定物Ｓから放出された蛍光Ｘ線がセンサ筒３１に入射するためのベリリウム窓３２と、センサ筒３１の真空を維持するためのイオンポンプ３３とを具備している。
【００１１】
コールドフィンガー３は、主としてＦＥＴ部２を保持し冷却するための熱伝導部材３ａと、主として半導体Ｘ線検出素子１を保持し冷却するための蓋部材３ｂと、熱伝導部材３ａの底部にネジ止めされる膨張緩和部材３ｃとからなる。
熱伝導部材３ａと蓋部材３ｂは、アルミニウム製である。
膨張緩和部材３ｃは、多段サーモ・モジュール４の最上部（最冷却部）に半田付けされるため、多段サーモ・モジュール４の最上部の材料（例えば窒化アルミニウム）と同等の熱膨張率を持つ金属材料（例えばモリブデン）製である。
【００１２】
蛍光Ｘ線遮蔽部材６は、中心部に接続電極５を通すための穴が開いた円盤状であり、重量軽減の観点から軽元素が好ましく、漂遊容量低減の観点から誘電率が小さい材料が好ましい。例えば窒化ボロン製またはフッ素樹脂（例えばテフロン：登録商標）製が好ましい。
【００１３】
実施例１の半導体Ｘ線検出装置３０および蛍光Ｘ線分析装置１００によれば次の効果が得られる。
（１）コールドフィンガー３の熱伝導部材３ａおよび蓋部材３ｂをアルミニウム製としたので、半導体Ｘ線検出装置３０を鉛直方向から傾けた姿勢で設置しても、多段サーモ・モジュール４にかかる負担を軽減することが出来る。従って、振動・衝撃に強くなり、輸送時の信頼性や寿命を向上できる。
（２）半導体Ｘ線検出素子１とＦＥＴ部２の間に蛍光Ｘ線遮蔽部材６を設けたので、Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子１を突き抜けて熱伝導部材３ａのアルミニウムに吸収されることで発生した蛍光Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子１に後方から入射することも抑制でき、不純線を抑制することが出来る。なお、蛍光Ｘ線遮蔽部材６を窒化ボロン製とした場合、厚さが０．１ｍｍ程度でも、熱伝導部材３ａのアルミニウムで発生した蛍光Ｘ線が半導体Ｘ線検出素子１に後方から入射することを十分に抑制できた。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明の半導体Ｘ線検出装置および蛍光Ｘ線分析装置は、測定物の組成分析に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る半導体Ｘ線検出装置および蛍光Ｘ線分析装置の構成説明図である。
【符号の説明】
【００１６】
１          半導体Ｘ線検出素子
２          ＦＥＴ部
３          コールドフィンガー
３ａ        熱伝導部材
３ｂ        蓋部材
３ｃ        膨張緩和部材
４          多段サーモ・モジュール
５          接続電極
６          蛍光Ｘ線遮蔽部材
７          ヒートシンク
１０        測定室
２０        Ｘ線管球
３０        半導体Ｘ線検出装置
３１        センサ筒
３３        イオンポンプ
３４        信号処理部
１００      蛍光Ｘ線分析装置
【図１】
2009186403.tif 000003