特許 6096419 Ｘ線検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6096419

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】Ｘ線検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/223 20060101AFI20170306BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/223

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-91312(P2012-91312)

(22)【出願日】2012年4月12日

(65)【公開番号】特開2013-221745(P2013-221745A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2015年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000155023

【氏名又は名称】株式会社堀場製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(72)【発明者】

【氏名】後藤 智

(72)【発明者】

【氏名】青山 朋樹

【審査官】 比嘉 翔一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４７−０３７６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７４００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９９７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０７８３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１９９６６６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−０１３４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３７２８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８３１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６３３７８９７（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開昭６３−１４０９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６７１８００８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特表２０１０−５１８４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０４８３９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２３／００−２３／２２７

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料支持部と、該試料支持部が支持する試料へＸ線を照射するＸ線照射部と、前記試料から発生するＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線照射部が試料へ照射するＸ線を絞るコリメータとを備えるＸ線検出装置において、
前記Ｘ線照射部のＸ線の出射口と前記Ｘ線検出器のＸ線の入射口とを前記試料支持部の共通する所定の部分に向けて、前記Ｘ線照射部及び前記Ｘ線検出器を配置してあり、
前記出射口と前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線、及び前記コリメータの任意の部分と前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線を遮蔽する遮蔽体を備え、
該遮蔽体は、
前記出射口と前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線を遮蔽する第１遮蔽部材、並びに該第１遮蔽部材及び前記コリメータと前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線を遮蔽する第２遮蔽部材を有すること
を特徴とするＸ線検出装置。

【請求項2】

前記コリメータは平板状であり、
前記遮蔽体は前記コリメータの両面から突出してあること
を特徴とする請求項１に記載のＸ線検出装置。

【請求項3】

前記遮蔽体は、前記試料支持部が支持する試料から前記入射口までのＸ線の経路を遮断しない形状であること
を特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検出装置。

【請求項4】

前記遮蔽体及び前記コリメータが結合してあることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のＸ線検出装置。

【請求項5】

前記コリメータは、Ｘ線を絞るための複数の絞り孔を有し、
前記遮蔽体及び前記コリメータは、Ｘ線が通過する絞り孔を変更するように移動することが可能になっていること
を特徴とする請求項４に記載のＸ線検出装置。

【請求項6】

前記試料支持部が支持する試料を撮影する撮像素子を更に備え、
前記コリメータは、
光を通過させる窓部を有しており、
前記試料からの光が前記窓部を通過して前記撮像素子へ入射する位置に前記窓部の位置を変更すべく移動することが可能になっていること
を特徴とする請求項５に記載のＸ線検出装置。

【請求項7】

前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材は、互いに異なる材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載のＸ線検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｘ線を試料へ照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

蛍光Ｘ線分析は、Ｘ線を試料へ照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線を検出し、蛍光Ｘ線のスペクトルから、試料に含有される元素の定性分析又は定量分析を行う分析手法である。Ｘ線検出装置には、一般的に、Ｘ線を絞ってＸ線の範囲を限定するために、Ｘ線を遮断する物体に絞り孔を形成したコリメータが設けられている。試料の違い又は分析目的の違い等に応じて絞り孔の径を変更することができるように、径の異なる複数の絞り孔を有するコリメータを備え、コリメータを移動させることができるＸ線検出装置が開発されている。

【0003】

Ｘ線検出装置では、コリメータで発生する散乱Ｘ線又は蛍光Ｘ線等、試料から発生する蛍光Ｘ線以外のＸ線が検出されることがある。これらのＸ線を検出した場合は蛍光Ｘ線分析の精度が悪化するので、精度の良い蛍光Ｘ線分析のためには、試料から発生する蛍光Ｘ線以外のＸ線をできるだけ検出しないようにすることが望ましい。特許文献１には、Ｘ線回折装置において、余分なＸ線を遮蔽するための遮蔽体を備えた技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−６６１２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

回路基板等の試料の微少化に伴い、Ｘ線検出装置には小型化の必要がある。また、より手軽に蛍光Ｘ線分析を行うために、Ｘ線検出装置の小型化のニーズがある。小型化したＸ線検出装置では、Ｘ線照射部、Ｘ線検出器、試料支持部及びコリメータを可及的に近接して配置することになる。このようなＸ線検出装置では、Ｘ線照射部からＸ線検出器へ直接に入射するＸ線等、試料から発生する蛍光Ｘ線以外のＸ線がよりＸ線検出器へ入射し易くなる。そこで、試料からの蛍光Ｘ線以外のＸ線を効果的に遮蔽する必要がある。

【0006】

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、遮蔽体を適切に配置することによって、小型化をした上で試料からの蛍光Ｘ線以外のＸ線を効果的に遮蔽することができるＸ線検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るＸ線検出装置は、試料支持部と、該試料支持部が支持する試料へＸ線を照射するＸ線照射部と、前記試料から発生するＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線照射部が試料へ照射するＸ線を絞るコリメータとを備えるＸ線検出装置において、前記Ｘ線照射部のＸ線の出射口と前記Ｘ線検出器のＸ線の入射口とを前記試料支持部の共通する所定の部分に向けて、前記Ｘ線照射部及び前記Ｘ線検出器を配置してあり、前記出射口と前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線、及び前記コリメータの任意の部分と前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線を遮蔽する遮蔽体を備え、該遮蔽体は、前記出射口と前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線を遮蔽する第１遮蔽部材、並びに該第１遮蔽部材及び前記コリメータと前記入射口とを結んだ経路を通るＸ線を遮蔽する第２遮蔽部材を有することを特徴とする。

【0008】

本発明においては、Ｘ線照射部及びＸ線検出器を備え、試料からのＸ線を検出するＸ線検出装置は、Ｘ線を遮蔽する遮蔽体を備える。遮蔽体は、Ｘ線照射部からＸ線検出器へ直接に入射しようとするＸ線、並びにコリメータで発生する蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線を遮蔽する。

【0010】

本発明においては、遮蔽体は、Ｘ線照射部からＸ線検出器へ直接に入射しようとするＸ線を遮蔽する第１遮蔽部材と、コリメータ及び第１遮蔽部材からのＸ線をＸ線検出器へ入射しないように遮蔽する第２遮蔽部材とを有している。

【0011】

本発明に係るＸ線検出装置は、前記コリメータは平板状であり、前記遮蔽体は前記コリメータの両面から突出してあることを特徴とする。

【0012】

本発明においては、遮蔽体は、平板状のコリメータの両面側に突出している。コリメータの何れの面からのＸ線も、遮蔽体で遮蔽されることになる。

【0013】

本発明に係るＸ線検出装置は、前記遮蔽体は、前記試料支持部が支持する試料から前記入射口までのＸ線の経路を遮断しない形状であることを特徴とする。

【0014】

本発明においては、遮蔽体は、試料で発生してＸ線検出器に検出される蛍光Ｘ線を遮蔽しない。これにより、試料の蛍光Ｘ線が効率的に検出される。

【0015】

本発明に係るＸ線検出装置は、前記遮蔽体及び前記コリメータが結合してあることを特徴とする。

【0016】

本発明においては、遮蔽体は、コリメータに結合して配置されている。

【0017】

本発明に係るＸ線検出装置は、前記コリメータは、Ｘ線を絞るための複数の絞り孔を有し、前記遮蔽体及び前記コリメータは、Ｘ線が通過する絞り孔を変更するように移動することが可能になっていることを特徴とする。
本発明に係るＸ線検出装置は、前記試料支持部が支持する試料を撮影する撮像素子を更に備え、前記コリメータは、光を通過させる窓部を有しており、前記試料からの光が前記窓部を通過して前記撮像素子へ入射する位置に前記窓部の位置を変更すべく移動することが可能になっていることを特徴とする。
本発明に係るＸ線検出装置は、前記第１遮蔽部材及び前記第２遮蔽部材は、互いに異なる材料で構成されていることを特徴とする。

【0018】

本発明においては、コリメータはＸ線を絞るための絞り孔を変更するために移動することが可能であり、コリメータ及び遮蔽体は一体になって移動する。

【発明の効果】

【0019】

本発明にあっては、Ｘ線照射部、Ｘ線検出器、試料支持部及びコリメータが近接して配置された状態でも、試料から発生する蛍光Ｘ線以外のＸ線がＸ線検出器へ入射することが遮蔽体によって防止され、蛍光Ｘ線分析の精度の悪化が防止される。従って、高精度の蛍光Ｘ線分析に利用できるＸ線検出装置の小型化が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】Ｘ線検出装置の要部の構成を示す模式的斜視図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す模式的断面図である。

【図3】コリメータを上側から見た模式的平面図である。

【図4】図１のＩＶ−ＩＶ断面を示す模式的断面図である。

【図5】図２のコリメータ及び遮蔽体を含む部分を拡大した拡大図である。

【図6】Ｘ線検出装置の外観を示す斜視図である。

【図7】蓋部を開放した状態のＸ線検出装置を示す斜視図である。

【図8】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、Ｘ線検出装置の要部の構成を示す模式的斜視図である。Ｘ線検出装置は、Ｘ線を試料へ照射して発生する蛍光Ｘ線を検出し、蛍光Ｘ線スペクトルの測定又は試料に含有される元素を分析する蛍光Ｘ線分析を行うための装置である。Ｘ線検出装置は、試料を支持するための試料支持部１を備えている。試料支持部１は、水平板状であり、試料が載置されることによって試料を支持する。試料支持部１には、貫通孔１１が設けられている。図１に図示していない試料は、貫通孔１１を塞いで載置される。

【0022】

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す模式的断面図である。試料支持部１の貫通孔１１を塞ぐ位置には、試料Ｓが載置される。試料支持部１の下側には、載置された試料ＳへＸ線を照射するＸ線照射部４、Ｘ線照射部４からのＸ線を絞るコリメータ２、試料Ｓから発生する蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器５が配置されている。また、コリメータ２には、Ｘ線を遮蔽する遮蔽体３が結合している。図２中には、Ｘ線照射部４及びＸ線検出器５を簡略化して断面で示しているが、実際には、Ｘ線照射部４及びＸ線検出器５は複数の部品で構成され内部には空洞も含まれている。

【0023】

試料支持部１は、基部１３と、基部１３に対して着脱が可能な着脱部１２とを有している。基部１３及び着脱部１２は、共に貫通孔１１が形成され、ほぼ平板状になっている。貫通孔１１を塞ぐようにＸ線透過膜１４が張られており、Ｘ線透過膜１４は基部１３と着脱部１２とで挟まれて固定されている。着脱部１２を外した状態で、基部１３の貫通孔１１にＸ線透過膜１４を張り、着脱部１２を基部１３に装着することで、Ｘ線透過膜１４が固定される。試料Ｓは、Ｘ線透過膜１４の上側に載置される。

【0024】

Ｘ線照射部４は、試料支持部１上に載置された試料Ｓの下面に対して斜め下側からＸ線を照射する位置に配置されている。Ｘ線照射部４は、Ｘ線管を用いて構成されており、Ｘ線の出射端を試料支持部１の貫通孔１１へ向けて配置されている。Ｘ線検出器５は、試料支持部１上に載置された試料Ｓの下面から斜め下方向へ放射された蛍光Ｘ線を検出することができる位置に配置されている。Ｘ線検出器５は、Ｓｉ素子等のＸ線検出素子を用いて構成されており、蛍光Ｘ線の入射端を試料支持部１の貫通孔１１へ向けて配置されている。即ち、Ｘ線照射部４及びＸ線検出器５は、平板状の試料支持部１に対して同一の面側に配置され、Ｘ線の出射口と蛍光Ｘ線の入射口とを、試料支持部１の共通する所定の部分に向けて配置されている。なお、Ｘ線照射部４の照射軸とＸ線検出器５の入射軸とが試料支持部１の一点で重なる必要は無く、試料支持部１上へのＸ線照射部４からのＸ線の照射範囲と試料支持部１上からのＸ線検出器５へのＸ線の入射範囲とが重なっていればよい。また、Ｘ線照射部４及びＸ線検出器５は、平板状の試料支持部１に直交して貫通孔１１の中心を通る仮想的な中心軸に対して対称な位置に配置され、可及的に試料支持部１に近づけて配置されている。図２中には、仮想的な中心軸を一点鎖線で示している。Ｘ線照射部４から試料ＳへＸ線が照射され、試料Ｓでは蛍光Ｘ線が発生し、蛍光Ｘ線はＸ線検出器５に検出される。図２中には、Ｘ線照射部４から試料Ｓへ照射されるＸ線、及び試料Ｓで発生してＸ線検出器５に検出される蛍光Ｘ線を破線で示している。

【0025】

コリメータ２は、試料支持部１の直下、Ｘ線照射部４から試料支持部１までのＸ線の経路上に配置されている。図３は、コリメータ２を上側から見た模式的平面図である。実際には、コリメータ２の更に上側に試料支持部１が配置されている。コリメータ２は、タンタルを材料として板状に形成されており、径が異なる複数の絞り孔２１，２２，２３が形成されている。絞り孔２１，２２，２３の直径は、例えば、１．２ｍｍ、３ｍｍ及び７ｍｍである。なお、絞り孔の数は三個に限定されるものではなく、二個であってもよく四個以上であってもよい。また、複数の絞り孔の径は、全てが異なっている必要はなく、少なくとも一つの絞り孔の径が他と異なっていればよい。複数の絞り孔２１，２２，２３は、水平面内で、Ｘ線照射部４及びＸ線検出器５が並んだ方向とは交差する方向に沿って並んでいる。

【0026】

図４は、図１のＩＶ−ＩＶ断面を示す模式的断面図である。図４に示す面は、図２に示す面に直交する面である。図４中には、貫通孔１１の中心を通る仮想的な中心軸を一点鎖線で示している。Ｘ線検出装置は、コリメータ２の移動機構として直線駆動モータ７を備えている。直線駆動モータ７は試料支持部１よりも下側に配置されている。直線駆動モータ７は、駆動軸７１を備えており、駆動軸７１には、平行なシャフト７２が連結板７３を介して連結している。直線駆動モータ７は駆動軸７１を直線駆動させ、駆動軸７１に連動して、シャフト７２は長手方向に往復運動を行う。シャフト７２には、コリメータ２が連結している。シャフト７２が往復運動を行うことによって、コリメータ２は試料支持部１の下面に沿って移動する。

【0027】

コリメータ２は、複数の絞り孔２１，２２，２３が並んだ方向へ移動することができる。移動方向は、図２に示す面に直交する方向であり、図３の縦方向であり、図４の横方向である。コリメータ２が移動することによって、絞り孔２１，２２，２３の位置が変更され、絞り孔２１，２２，２３の何れかがＸ線の経路上に位置するようにすることができる。絞り孔２１，２２，２３の何れかがＸ線の経路上に位置した場合、絞り孔２１，２２，２３の何れかを通過してＸ線がＸ線照射部４から試料Ｓへ照射される。絞り孔を通過しないＸ線はコリメータ２で遮蔽される。図３には、絞り孔２２がＸ線の経路上に位置した状態を示している。コリメータ２が移動することによって、Ｘ線が通過する絞り孔が変更され、Ｘ線が通過する絞り孔の径が変化する。絞り孔の径が変化することによって、試料Ｓへ照射されるＸ線の大きさが変化し、試料Ｓの分析対象部分の大きさが変化する。絞り孔２１，２２，２３を選択することによって、目的に応じて、試料Ｓの分析対象部分の大きさを選択することができる。絞り孔２１，２２，２３は、Ｘ線照射部３からのＸ線の経路上に配置されるので、貫通孔１１の中心を通る仮想的な中心軸からは離れた位置にある。

【0028】

また、コリメータ２には、光を通過させる窓部６２が連結している。窓部６２は、アクリル板等の透明部材を用いて構成されている。窓部６２は、絞り孔２１，２２，２３が並んだ方向に沿った位置に設けられている。貫通孔１１の直下には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal OxideSemiconductor ）イメージセンサ等の撮像素子６１が備えられている。また、Ｘ線検出装置は、発光ダイオード等の発光素子６３，６３を備えている。シャフト７２が往復運動を行うことによって、窓部６２は貫通孔１１の直下に位置することができる。窓部６２が貫通孔１１の直下に位置した状態で、発光素子６３，６３が発光し、光は窓部６２を通過して試料Ｓで反射し、窓部６２を通過して撮像素子６１へ入射する。このようにして、試料Ｓの撮影が行われる。

【0029】

Ｘ線検出装置は、Ｘ線照射部４及び直線駆動モータ７の動作を制御する図示しない制御部を備えている。制御部は、直線駆動モータ７の動作を制御することによって、コリメータ２の位置を制御する。制御部は、必要に応じて、コリメータ２の位置を、予め定められた複数の位置の内の一つの位置になるように制御する。制御可能な複数の位置には、絞り孔２１，２２，２３の夫々がＸ線照射部４からのＸ線の経路上にある位置、及び窓部６２が貫通孔１１の直下にある位置が含まれる。制御部は、絞り孔２１，２２，２３の何れかがＸ線照射部４からのＸ線の経路上にある場合に、Ｘ線照射部４にＸ線を照射させる。窓部６２が貫通孔１１の直下にある場合は、制御部は、Ｘ線照射部４にＸ線を照射させない。なお、Ｘ線検出器装置は、撮像素子６１、窓部６２及び発光素子６３，６３を備えていない形態であってもよい。

【0030】

また、Ｘ線検出装置は、蛍光Ｘ線測定のための信号処理を実行する図示しない信号処理部を備えている。Ｘ線検出器４は、検出した蛍光Ｘ線のエネルギーに比例した信号を信号処理部へ出力し、信号処理部は、各値の信号をカウントし、Ｘ線検出器４が検出した蛍光Ｘ線のエネルギーとカウント数との関係、即ち蛍光Ｘ線のスペクトルを取得する処理を行う。なお、Ｘ線検出器４は、蛍光Ｘ線を波長別に分離して検出する形態であってもよい。また、信号処理部は、蛍光Ｘ線のスペクトルに基づいて試料に含有される元素の定性分析又は定量分析を行う蛍光Ｘ線分析の処理をも実行する形態であってもよい。

【0031】

更に、コリメータ２には、Ｘ線を遮蔽する遮蔽体３が結合している。図５は、図２のコリメータ２及び遮蔽体３を含む部分を拡大した拡大図である。コリメータ２と結合した遮蔽体３は、コリメータ２と共に移動するようになっている。絞り孔２１，２２，２３の何れかがＸ線照射部４からのＸ線の経路上にある状態では、遮蔽体３は、Ｘ線照射部４とＸ線検出器５との中間の位置に配置されている。より詳しくは、この状態では、Ｘ線照射部４のＸ線の出射口４１の任意の部分とＸ線検出器５の蛍光Ｘ線の入射口５１の任意の部分とを結んだ中間の位置に、遮蔽体３が配置されている。この位置に遮蔽体３が配置されることにより、出射口４１と入射口５１とを結んだ経路を通るＸ線が遮蔽され、Ｘ線照射部４からＸ線検出器５へＸ線が直接に入射することが防止される。

【0032】

遮蔽体３は、銅製の第１遮蔽部材３１と、アルミニウム製の第２遮蔽部材３２とが結合して構成されている。第１遮蔽部材３１と第２遮蔽部材３２とは別体であり、ネジ等で結合されている。遮蔽体３の部分の内、Ｘ線照射部４の出射口４１に近い部分が第１遮蔽部材３１であり、Ｘ線検出器５の入射口５１に近い部分が第２遮蔽部材３２になっている。第１遮蔽部材３１は、出射口４１の任意の部分と入射口５１の任意の部分とを結んだ中間の位置に存在し、第２遮蔽部材３２は、コリメータ２及び第１遮蔽部材３１の任意の部分と入射口５１の任意の部分とを結んだ中間の位置に存在するようになっている。銅製の第１遮蔽部材３１は、アルミニウム製の第２遮蔽部材３２に比べて、より高い強度のＸ線を吸収し易い。Ｘ線照射部４の出射口４１から出射したＸ線は、第１遮蔽部材３１で吸収される。Ｘ線を吸収したことに応じて、第１遮蔽部材３１から銅の蛍光Ｘ線が発生するものの、この蛍光Ｘ線はＸ線照射部４からのＸ線よりも低い強度となっている。第１遮蔽部材３１から発生した蛍光Ｘ線は、第２遮蔽部材３２で吸収される。第２遮蔽部材３２からも蛍光Ｘ線は発生するものの、更に低い強度となっているので、入射口５１へ入射するまでに減衰する。第２遮蔽部材３２からの蛍光Ｘ線が蛍光Ｘ線分析に与える影響は、Ｘ線照射部４からのＸ線に比べて大幅に小さくなっている。

【0033】

また、遮蔽体３は、コリメータ２の任意の部分と入射口５１の任意の部分とを結んだ中間の位置に設けられている。絞り孔２１，２２，２３の何れかがＸ線照射部４からのＸ線の経路上にある状態では、コリメータ２の全ての部分と入射口５１との間に遮蔽体３が存在している。絞り孔を通過できないＸ線は、コリメータ２に照射され、コリメータ２から蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線が発生する。この蛍光Ｘ線及び散乱Ｘ線がＸ線検出器５へ入射しないように、第１遮蔽部材３１は、コリメータ２から発生したＸ線の一部を遮蔽し、第２遮蔽部材３２は、コリメータ２から発生したＸ線の内で第１遮蔽部材３１に遮蔽されないＸ線を遮蔽する。このように、コリメータ２からのＸ線は遮蔽体３によって遮蔽され、コリメータ２からのＸ線がＸ線検出器５へ入射することが防止される。従って、試料Ｓから発生する蛍光Ｘ線以外のＸ線がＸ線検出器５へ入射することが効果的に防止され、蛍光Ｘ線分析の精度の悪化が防止される。Ｘ線検出装置は、高精度の蛍光Ｘ線分析に利用することが可能となる。

【0034】

遮蔽体３は、板状のコリメータ２のＸ線検出器５に近い一端に連結している。Ｘ線検出器５の入射口５１はコリメータ２の上面よりも下面に近い位置にあるので、遮蔽体３は、コリメータ２から入射口５１へのＸ線を遮蔽するために、コリメータ２の下面側へ突出した構成となっている。また、第２遮蔽部材３２は、コリメータ２の上面側へ一部が突出した形状になっている。第２遮蔽部材３２がコリメータ２の両面側へ突出していることで、遮蔽体３は、コリメータ２の下面側へ出てきたＸ線だけでは無く、コリメータ２の上面側へ出たＸ線をも確実に遮蔽する。このため、試料Ｓから発生する蛍光Ｘ線以外のＸ線がＸ線検出器５へ入射することがより効果的に防止される。また、遮蔽体３は、窓部６２の下側には設けられていない。

【0035】

コリメータ２の材料はタンタルであり、第１遮蔽部材３１の材料である銅よりも、発生する蛍光Ｘ線のエネルギーが高い。また第１遮蔽部材３１の材料である銅は、第２遮蔽部材３２の材料であるアルミニウムよりも、発生する蛍光Ｘ線のエネルギーが高い。Ｘ線照射部４からのＸ線が最も当たるコリメータ２から発生する蛍光Ｘ線のエネルギーよりも、次にＸ線が当たる第１遮蔽部３１から発生する蛍光Ｘ線のエネルギーが小さく、第２遮蔽部材３２から発生する蛍光Ｘ線のエネルギーは更に小さい。試料Ｓからの蛍光Ｘ線以外のＸ線がＸ線検出器５へ入射する経路において、Ｘ線のエネルギーが順次減衰され、効果的にＸ線が遮蔽される。なお、コリメータ２から発生する蛍光Ｘ線のエネルギーが最大であり、第２遮蔽部材３２から発生する蛍光Ｘ線のエネルギーが最小であれば、コリメータ２、第１遮蔽部材３１及び第２遮蔽部材３２の材料は他の材料の組み合わせであってもよい。

【0036】

また、第２遮蔽部材３２の上端部３３は、試料ＳからＸ線検出器５の入射口５１までの蛍光Ｘ線の経路を遮断しない形状になっている。具体的には、上端部３３は、貫通孔１１の上端と入射口６１とを結んだ経路を避けた形状になっている。このため、試料Ｓからの蛍光Ｘ線は、入射口５１へ効率的に入射され、Ｘ線検出器５で検出される。また、遮蔽体３はコリメータ２に結合してコリメータ２と共に移動するようになっているので、遮蔽体３をコリメータ２とは別に固定するための構造が不必要である。このため、Ｘ線照射部４、Ｘ線検出器５、試料支持部１及びコリメータ２が可及的に近接した状態でも、効果的にＸ線を遮蔽する遮蔽体３を配置することが可能である。小型化したＸ線検出装置内でも遮蔽体３の位置が確保できるので、高精度の蛍光Ｘ線分析に利用できるＸ線検出装置を小型化することが可能となる。

【0037】

図６は、Ｘ線検出装置の外観を示す斜視図である。Ｘ線検出装置の要部は、電源部等の図示しない他の部分と共に筐体内に納められており、筐体の一部は樹脂部材８２で形成されている。筐体には、金属製の蓋部８１が被さっている。図７は、蓋部８１を開放した状態のＸ線検出装置を示す斜視図である。蓋部８１は、平板の一端部を屈曲させた形状をしており、屈曲させた端部が可動端になっている。屈曲させた端部とは逆の端部は、ヒンジによって筐体に連結した連結端になっており、蓋部８１は、ヒンジの動作によって筐体に対して開閉可能になっている。蓋部８１が閉じた状態では、蓋部８１の可動端はストッパによって筐体に固定される。Ｘ線検出装置は、平面部８３を設けており、樹脂部材８２の上面が平面部８３となっている。蓋部８１を閉じた状態では平面部８３の上側が蓋部８１に覆われることになり、蓋部８１を開放した状態では平面部８３の上側が開放されることになる。平面部８３には開口部が形成されており、開口部の位置に、試料支持部１が配置されている。着脱部１２の上面は、平面部８３とほぼ同一面になっている。Ｘ線検出装置の要部の試料支持部１以外の部分は、平面部８３よりも下側に配置されている。

【0038】

図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す模式的断面図である。平面部８３よりも下側に金属板８５が備えられている。金属板８５は樹脂部材８２の裏側に沿って配置されている。金属板８５の試料支持部１が配置されている部分は、開口部となっている。金属板８５の正面方向の端部は、下方に屈曲させた形状をしており、金属板８５の背面方向の端部は、上方に屈曲させた形状をしている。筐体の内側には、金属製の遮蔽箱８４が設けられており、Ｘ線検出装置の要部の試料支持部１以外の部分は、図８中には示していないものの、遮蔽箱８４の内側に配置されている。Ｘ線検出装置の要部の試料支持部１以外の部分は、上方及び側方を金属製の遮蔽箱８４で囲まれている。このため、これらの方向へのＸ線は遮蔽箱８４で遮蔽される。試料支持部１の上方へ漏洩したＸ線は、金属製の蓋部８１によって遮蔽される。また、試料支持部１の上側でＸ線検出装置の正面方向へ放射されたＸ線は、金属板８５及び蓋部８１の端部によって遮蔽される。蓋部８１が閉鎖される場合には、蓋部８１の可動端と金属板８５とが正面方向に重なっている。このため、試料支持部１の上側でＸ線検出装置の正面方向へ放射されたＸ線は、金属板８５又は蓋部８１の端部の何れかに衝突し、確実に遮蔽される。このような構造とすることで、Ｘ線検出装置は、筐体の一部を樹脂部材８２としながらも、Ｘ線を確実に遮蔽し、安全性が保たれている。筐体の一部を樹脂製としたことで、Ｘ線検出装置の軽量化が可能となる。Ｘ線検出装置が軽量化されることで、Ｘ線検出装置の可搬性が向上し、利便性が向上する。

【符号の説明】

【0039】

１ 試料支持部
１１ 貫通孔
１４ Ｘ線透過膜
２ コリメータ
２１、２２、２３ 絞り孔
３ 遮蔽体
３１ 第１遮蔽部材
３２ 第２遮蔽部材
４ Ｘ線照射部
５ Ｘ線検出器
６１ 撮像素子
６２ 窓部
７ 直線駆動モータ
８１ 蓋部
８２ 樹脂部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】