特許 6982031 蛍光Ｘ線測定装置

(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】6982031

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】蛍光Ｘ線測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/223 20060101AFI20211206BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/223

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-132751(P2019-132751)

(22)【出願日】2019年7月18日

(65)【公開番号】特開2021-18105(P2021-18105A)

(43)【公開日】2021年2月15日

【審査請求日】2020年7月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】衣笠 元気

【審査官】 今浦 陽恵

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５２４０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００９３３００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−２５５２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１１４５６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２３／００ − ２３／２２７６

３５／００ − ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体試料を収容する試料槽と、
前記試料槽の上側に前記試料槽に隣接して設けられ、Ｘ線発生器及び蛍光Ｘ線検出器を有する測定部と、
前記試料槽及び前記測定部の並び方向に交差するスライド方向において前記試料槽と前記測定部との間の仕切り位置から使用済みフィルム部分を取り出し、且つ、前記仕切り位置へ未使用フィルム部分を送り込むためのフィルム機構と、
前記試料槽の内部と連通した内部を有する補助槽と、
前記補助槽の上下方向の位置を制御して前記試料槽内の液面レベルを変化させる昇降機構と、
を含むことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【請求項2】

請求項１記載の蛍光Ｘ線測定装置において、
前記フィルム機構により、前記使用済みフィルム部分の取り出しと前記未使用フィルム部分の送り込みとが同時に実施される、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【請求項3】

請求項１記載の蛍光Ｘ線測定装置において、
前記スライド方向における上流側から下流側へ複数のフィルム部分が搬送され、
前記各フィルム部分が前記未使用フィルム部分及び前記使用済みフィルム部分になる、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【請求項4】

請求項３記載の蛍光Ｘ線測定装置において、
前記フィルム機構は、前記スライド方向における上流側から下流側へ長尺フィルムを段階的に搬送する機構であり、
前記長尺フィルムの段階的な搬送により、前記長尺フィルムに前記複数のフィルム部分が生じる、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【請求項5】

請求項１記載の蛍光Ｘ線測定装置において、
前記試料槽の周囲に設けられ、前記試料槽から漏れ出た液体試料を捕獲する捕獲構造を含む、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【請求項6】

液体試料を収容する試料槽と、
前記試料槽に隣接して設けられ、Ｘ線発生器及び蛍光Ｘ線検出器を有する測定部と、
前記試料槽及び前記測定部の並び方向に交差するスライド方向において、前記試料槽と前記測定部との間の仕切り位置から使用済みフィルム部分を取り出し、且つ、前記仕切り位置へ未使用フィルム部分を送り込むためのフィルム機構と、
を含み、
前記フィルム機構は、順番に使用される複数のカセットを含み、
前記各カセットは、フィルム部分とそれを保持するフレームとを有する、
前記各カセットにおける前記フィルム部分が前記未使用フィルム部分及び前記使用済みフィルム部分になる、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【請求項7】

請求項６記載の蛍光Ｘ線測定装置において、
前記各カセットのフレームは一方側構造及び他方側構造を有し、
前記複数のカセットには連続して使用される第１カセット及び第２カセットが含まれ、
前記第１カセットの一方側構造と前記第２カセットの他方側構造とが係合する、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【請求項8】

請求項１記載の蛍光Ｘ線測定装置において、
前記スライド方向は前記Ｘ線発生器と前記蛍光Ｘ線検出器の並び方向に沿った方向である、
ことを特徴とする蛍光Ｘ線測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は蛍光Ｘ線測定装置に関し、特に、試料槽内の液体試料を測定する蛍光Ｘ線測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

蛍光Ｘ線測定装置は、測定対象である試料に対してＸ線を照射し、試料から放出される蛍光Ｘ線を検出することにより、試料を測定又は分析する装置である。蛍光Ｘ線は、試料を構成する物質に固有のエネルギーを有するので、蛍光Ｘ線のエネルギーを特定することにより、試料に含まれる物質を特定することが可能である。

【0003】

蛍光Ｘ線測定装置は、測定室内に設けられたＸ線発生器及びＸ線検出器を有する。蛍光Ｘ線測定装置を用いて液体試料を測定する場合、液体試料を収容する試料槽（試料セル）、及び、試料槽内部の液体試料と測定室とを仕切るフィルム、が用いられる。

【0004】

特許文献１には、試料槽の底壁として機能するフィルムを備えた蛍光Ｘ線測定装置が開示されている。そのフィルムは手作業によって交換される。なお、特許文献２には、フィルムの送り出し及び巻き取りを行う機構を備えた蛍光Ｘ線測定装置が開示されている。フィルム上に液体試料の液滴が滴下され、それらが乾燥処理された上で、個々の液滴に対して蛍光Ｘ線分析が実施されている。そのフィルムは、仕切りとして機能するものではなく、試料の担体として機能するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−３１７１５３号公報

【特許文献2】特開平５−５２７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

試料槽と測定室とを仕切るフィルムを備えた蛍光Ｘ線測定装置において、フィルムにおいて長時間にわたってＸ線照射を受けた部分は劣化し易い。また、液体試料が腐食性を有する場合、フィルムにおいて液体試料に接している部分は劣化し易い。従来の蛍光Ｘ線測定装置では、液体試料が試料槽に収容された状態で、フィルムを交換することはできない。なお、フィルムの交換作業の全部を手作業で行うならば、作業者の負担が大きくなる。

【0007】

本発明の目的は、蛍光Ｘ線測定装置において、液体試料を試料槽に入れた状態でフィルムを交換できるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、蛍光Ｘ線測定装置において、フィルムの交換に際しての作業者の負担を軽減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る蛍光Ｘ線測定装置は、液体試料を収容する試料槽と、前記試料槽に隣接して設けられ、Ｘ線発生器及び蛍光Ｘ線検出器を有する測定部と、前記試料槽及び前記測定部の並び方向に交差するスライド方向において、前記試料槽と前記測定部との間の仕切り位置から使用済みフィルム部分を取り出し、且つ、前記仕切り位置へ未使用フィルム部分を送り込むためのフィルム機構と、を含む。

【0009】

上記構成によれば、フィルム機構により又はフィルム機構を利用して、仕切り位置から使用済みフィルム部分が取り出され、また、仕切り位置へ未使用フィルム部分が送り込まれる。スライドという簡便な動作又は作業で、フィルム部分の取り出し及び送り込みを行える。スライド方向が試料槽及び測定部の並び方向に交差する方向であるので、フィルム部分の交換時において、試料槽及び測定部の構成や配置を維持し得る。すなわち、試料槽に液体試料を入れたまま、フィルム部分の交換を行える。交差する方向は望ましくは直交する方向である。

【0010】

実施形態においては、前記フィルム機構により、前記使用済みフィルム部分の取り出しと前記未使用フィルム部分の送り込みとが同時に実施される。この構成によれば、フィルム部分の交換を短時間で行える。使用済みフィルム部分の取り出し過程と未使用フィルム部分の送り込み過程とを同時進行で行えるように、複数のフィルム部分の空間的な関係を定めるのが望ましい。

【0011】

実施形態においては、前記スライド方向における上流側から下流側へ複数のフィルム部分が搬送され、前記各フィルム部分が前記未使用フィルム部分及び前記使用済みフィルム部分になる。この構成によれば、フィルム部分の交換を簡便に行える。複数のフィルム部分の搬送が自動的に行われてもよいし、その搬送が手作業により行われてもよい。

【0012】

実施形態において、前記フィルム機構は、前記スライド方向における上流側から下流側へ長尺フィルムを段階的に搬送する機構であり、前記長尺フィルムの段階的な搬送により、前記長尺フィルムに前記複数のフィルム部分が生じる。この構成によれば、複数のフィルム部分の搬送が容易となる。また、複数のフィルム部分の取扱い性を高めることができる。

【0013】

実施形態において、前記長尺フィルムが前記試料槽の底又は天井を構成する。必要に応じて、試料槽からの液体試料の漏れ出しを防止するためのシール部材が利用される。実施形態に係る蛍光分析装置は、前記試料槽の周囲に設けられ、前記試料槽から漏れ出た液体試料を捕獲する捕獲構造を含む。実施形態に係る蛍光分析装置は、前記試料槽の液面レベルを調整する調整機構を含む。機械的又は物理的に液面レベルが調整されてもよいし、電気的に液面レベルが調整されてもよい。

【0014】

実施形態において、前記フィルム機構は、順番に使用される複数のカセットを含み、記各カセットは、フィルム部分とそれを保持するフレームとを有し、前記各カセットにおける前記フィルム部分が前記未使用フィルム部分及び前記使用済みフィルム部分になる。この構成によれば、個々のフィルム部分の取り扱い及び交換が容易となる。

【0015】

実施形態において、前記各カセットのフレームは一方側構造及び他方側構造を有し、前記複数のカセットには連続して使用される第１カセット及び第２カセットが含まれ、前記第１カセットの一方側構造と前記第２カセットの他方側構造とが係合する。この構成によれば、カセットの突き出しを確実かつ容易に行える。

【0016】

実施形態において、前記スライド方向は前記Ｘ線発生器と前記蛍光Ｘ線検出器の並び方向に沿った方向である。この構成によれば、装置を小型化し易くなる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、蛍光Ｘ線測定装置において、液体試料を試料槽に入れた状態でフィルムを交換できる。あるいは、本発明によれば、蛍光Ｘ線測定装置において、フィルムの交換に際しての作業者の負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係る蛍光Ｘ線測定装置の第１構成例を示す図である。

【図2】フィルム機構の上面図である。

【図3】蛍光Ｘ線測定装置の動作を示す図である。

【図4】実施形態に係る蛍光Ｘ線測定装置の第２構成例を示す図である。

【図5】実施形態に係る蛍光Ｘ線測定装置の第３構成例を示す図である。

【図6】カセットの斜視図である。

【図7】カセット交換時の動作を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

【0020】

図１には、実施形態に係る蛍光Ｘ線測定装置の第１構成例が示されている。この蛍光Ｘ線測定装置は、液体試料に含まれる物質から出る蛍光Ｘ線のスペクトルを測定する装置である。そのスペクトルの分析により物質の同定や定量を行える。なお、各図において、第１水平方向がｘ方向であり、第２水平方向がｙ方向であり、垂直方向がｚ方向である。

【0021】

図１において、蛍光Ｘ線測定装置は、測定セクション１０及び演算制御セクション１２を有している。測定セクション１０は、隣接関係にある下部１４及び上部１６を有する。下部１４は測定部として機能する。上部１６は、貯留構造３８及びフィルム機構４０を有する。下部１４はハウジング１５を有する。ハウジング１５の天井壁１５Ａが、下部１４と上部１６との間の隔壁として機能する。天井壁１５Ａには、Ｘ線を通過させる開口１５Ｂが設けられている。貯留構造３８は試料を貯留する試料槽４８を有する。試料槽４８の内部に、分析対象となる液体試料１８が収容される。

【0022】

ハウジング１５内には、Ｘ線照射部２０及び蛍光Ｘ線検出部２２が配置されている。Ｘ線照射部２０は、第１の斜め方向から液体試料１８に対してＸ線ビーム２８を照射するものである。Ｘ線照射部２０は、Ｘ線発生器２４、一次フィルタ２５及びコリメータ２６を有する。Ｘ線発生器２４で生じたＸ線の内で、特定のエネルギー成分が一次フィルタ２５により低減される。一次フィルタ２５を通過したＸ線の形状がコリメータ２６によって調整される。これにより、円錐形状のＸ線ビーム２８が形成される。複数の一次フィルタを設け、それらの中から実際に使用する一次フィルタが選択されてもよい。コリメータ２６に対して互いに異なるサイズを有する複数の開口を形成し、それらの中から実際に使用する開口が選択されてもよい。Ｘ線ビーム２８は、開口１５Ｂ及び後述するフィルム４２を通過し、液体試料１８の表層に達する。これにより、その表層に含まれる物質から蛍光Ｘ線が生じる。

【0023】

蛍光Ｘ線検出部２２は、液体試料１８から第２の斜め方向に出る蛍光Ｘ線を検出するものである。蛍光Ｘ線検出部２２は、コリメータ３２及びＸ線検出器３０を有する。コリメータ３２には開口が形成されており、その開口によってＸ線検出器３０に到達する蛍光Ｘ線の形状が規定される。つまり、コリメータ３２により蛍光Ｘ線ビーム３４が形成される。蛍光Ｘ線検出部２２に二次フィルタを加えてもよい。蛍光Ｘ線ビーム３４も円錐形状を有する。

【0024】

第１の斜め方向及び第２の斜め方向は、ｘｚ面に属する。例えば、ｚ方向に対して第１の斜め方向は−４５度傾斜しており、ｚ方向に対して第２の斜め方向は＋４５度傾斜している。Ｘ線照射部２０及び蛍光Ｘ線検出部２２の並び方向、つまりＸ線発生器２４及びＸ線検出器３０の並び方向は、ｘ方向である。開口１５Ｂを介してフィルム４２を観察するためのカメラ３６を設けてもよい。

【0025】

上部１６は、上記のように、貯留構造３８及びフィルム機構４０を有する。貯留構造３８は、試料槽４８及び複数の押し付け器５０を有する。試料槽４８は、筒状の本体４８Ａとその下部に連なる鍔状のフランジ４８Ｂとを有する。試料槽４８の内部に液体試料１８が収容されている。複数の押し付け器５０は、それぞれ、支柱、固定端部及びスプリングを有する。固定端部とフランジ４８Ｂとの間にスプリングが配置されている。スプリングによって、試料槽４８に対して下方向きの弾性力が与えられている。すなわち、フィルム４２側へ試料槽４８が押し付けられている。試料槽４８は、液体試料１８を導入する開口５４、及び、液体試料１８を排出する開口５６を有する。

【0026】

フィルム４２とフランジ４８Ｂとの間には、弾性材料からなるシール部材としてのＯリング５８が設けられている。Ｏリング５８の直径は、開口１５Ｂの直径よりも大きく、また本体４８Ａの内径よりも大きい。Ｏリング５８によって液体試料１８の流出が阻止されている。Ｏリング５８には、複数のスプリングにより生成された押し付け力が及んでいる。必要に応じて、複数のＯリングを多重的に配置してもよい。貯留構造３８を包み込むカバー６０を設けてもよい。

【0027】

フィルム機構４０は、長尺部材としてのフィルム４２を搬送する機構であり、送りローラー４４及び巻き取りローラー４６を有する。最初の段階において、送りローラー４４にはフィルム４２が巻き付けられている。そこから送り出されたフィルム４２が巻き取りローラーに巻き付けられる。フィルム４２は、例えば、樹脂材料により構成され、その厚みは例えば数μｍである。フィルム４２においてＸ線の減弱があまり生じないように、その材料及び厚さを定めるのが望ましい。また、フィルム４２として薬品に対して強く化学的に安定なものを利用するのが望ましい。

【0028】

図１において、フィルム４２は、右側から左側へ搬送される。２つのローラー４４，４６間において、フィルム４２は天井壁１５Ａの上面に接しつつその上面に沿ってスライド運動する。フィルム４２に弛みが生じないように、フィルム４２に対してテンションを加える機構を設けるのが望ましい。試料槽４８と測定部の間、具体的には、試料槽４８と開口１５Ｂとの間、が仕切り位置であり、そこにおいて、フィルム４２の一部分が仕切り機能又は隔離機能を発揮する。

【0029】

次に、演算制御セクション１２について説明する。演算制御セクション１２は、例えば、情報処理装置により構成される。情報処理装置は、プログラムを実行するプロセッサを有する。プロセッサは、以下に説明するスペクトル生成部６２、搬送制御部６４及び主制御部６６として機能する。

【0030】

スペクトル生成部６２は、Ｘ線検出信号に基づいて蛍光Ｘ線スペクトルを生成するものである。蛍光Ｘ線スペクトルの解析により、具体的には、それに含まれる特性Ｘ線ピークのエネルギーから、試料に含まれる物質が特定される。また、特性Ｘ線ピークのレベル又は面積から、その物質の量が特定される。スペクトル解析の結果は、図示されていない表示器に表示される。

【0031】

搬送制御部６４は、フィルム搬送を制御するものである。実施形態においては、フィルム４２が一定時間間隔で間欠的に搬送されている。フィルム４２において実際に機能するのは複数のフィルム部分４２ａである。試料槽４８と測定部との間が仕切り位置であり、そこにフィルム部分がセットされる。換言すれば、測定中において、液体試料１８に接している部分又はＸ線が照射されている部分がフィルム部分４２ａである。個々のフィルム部分４２ａは、測定前において未使用フィルム部分であり、測定後において使用済みフィルム部分である。

【0032】

主制御部６６は、Ｘ線発生器２４及びＸ線検出器３０の動作を制御しており、また、搬送制御部６４の制御を通じてフィルム搬送を制御している。この他、ポンプ６８の制御を通じて液体試料の輸送を制御している。実施形態においては、２つの測定モードがある。すなわち、液体試料の静的な貯留状態で液体試料を流さずに測定するモードと、液体試料をゆっくり流しながら測定を行うモードとがある。

【0033】

図２には、フィルム機構４０の上面が示されている。フィルム機構４０は、既に説明したように、送りローラー４４及び巻き取りローラー４６を有する。試料槽４８は、４つの押し付け器によって保持されている。図２においては、個々の押し付け器が有する支柱の断面７６が現れている。符号７０はＯリングが配置される位置を示している。測定時には、その内側の領域であるフィルム部分４２ａに液体試料が接する。液体試料の性質によっては、液体試料の継続的な接触により、フィルム部分４２ａが劣化する。フィルム部分４２ａを交換するための機構がフィルム機構４０である。符号７２は、試料槽の本体の内面を示している。楕円の領域７４は、Ｘ線が照射される領域である。その領域７４は、Ｘ線の照射により劣化が生じ得る部分でもある。

【0034】

図示の構成例において、一定時間にわたる測定ごとに、フィルム部分４２ａが切り替えられる。フィルム部分４２ｂは１つ前の測定で使用されたフィルム部分である。それは使用済みフィルム部分である。図示されてはいないが、フィルム部分４２ａの手前側に、次に使用されるフィルム部分を観念でき、それは未使用フィルム部分である。フィルム４２上において、個々のフィルム部分の両側に余白としてのマージンｄ１が設定されている。隣接する部分領域の間にも余白としてのマージンｄ２が設定されている。符号８０はフィルム４２の送り方向を示している。

【0035】

図３には、動作例が示されている。(A)は第１動作モードを示している。第１動作モードでは、試料槽への液体試料の供給及び試料槽からの液体試料の排出を連続的に行いながら、試料槽内の液体試料が連続的に測定される。(B)は第２動作モードを示している。第２動作モードでは、試料槽に液体試料を貯留し、その状態を維持したまま（液体試料を流さずに）、試料槽内の液体試料が測定される。符号２００は貯留期間を示しており、その貯留期間内において測定が実施される。符号２０２は液体試料を交換する期間を示している。その期間内においては、測定は実施されない。もっとも、Ｘ線照射及びＸ線検出を連続的に行いながら不要なデータを破棄又は除外することにより、事実上、測定を行わない期間２０２が定められてもよい。

【0036】

(C)はフィルム搬送動作を示している。符号２０４はフィルムを動かさない停止期間を示している。搬送期間２０６はフィルム部分を交換する期間である。搬送期間２０６においては、測定は行われない。第２動作モードの実行時においては、液体試料を交換する期間２０２と搬送期間２０６が全体的に又は部分的に重複するように、それらの期間が定められる。換言すれば、液体試料の交換タイミングとフィルムの搬送タイミングとの間に同時性が確保されるように、タイミング調整されている。これにより測定の無駄を最小限にできる。なお、図３においては、期間２０２の方が搬送期間２０６よりも大きいが、期間２０２の方が搬送期間２０６よりも小さくてもよい。

【0037】

上記実施形態によれば、液体試料に接するフィルム部分あるいはＸ線が照射されるフィルム部分を簡便かつ迅速に定期的に交換できる。長尺のフィルムを利用しているので、メンテナンスの労力を低減できる。フィルム部分が試料槽の底を形成しており、測定対象面の安定化又は平坦化という利点も得られる。

【0038】

図４には、実施形態に係る蛍光Ｘ線測定装置の第２構成例が示されている。図４には、蛍光Ｘ線測定装置の測定セクション８２が示され、それは上部８４及び下部８６を有する。演算制御セクションについてはその図示が省略されている。

【0039】

上部８４は測定部として機能する。下部８６は貯留構造９８及びフィルム機構９６を有する。上部８４と下部８６との間に隔壁８８が設けられている。隔壁８８は、Ｘ線を通過させる開口８８Ａを有する。上部８４は、Ｘ線照射部９０及び蛍光Ｘ線検出部９２を有する。Ｘ線照射部９０は、図１に示したＸ線照射部と同様の構成を有する。蛍光Ｘ線検出部９２も、図１に示した蛍光Ｘ線検出部と同様の構成を有する。

【0040】

貯留構造９８は、試料槽１０２及び捕獲構造１０４を有する。試料槽１０２の内部に液体試料９４が収容されている。捕獲構造１０４は、円筒形を有する試料槽１０２を取り囲む形態を有し、それは、試料槽１０２からあふれ出た液体試料を捕獲する環状の溝１０４Ｂを有する。捕獲構造１０４は鍔状のフランジ１０４Ａを有し、そのフランジ１０４Ａに対しては複数の押し付け器１０６により生成された付勢力が及んでいる。

【0041】

試料槽１０２には配管１０５が接続されている。配管１０５を通じて液体試料が試料槽１０２の中に導入される。試料槽１０２に隣接して補助槽１０８が設けられている。試料槽１０２と補助槽１０８は配管１１０によって接続されている。配管１１０を通じて、試料槽１０２の内部と補助槽１０８の内部が連通している。試料槽１０２の液面レベルと補助槽１０８の液面レベルは同じとなる。昇降機構１１６は、補助槽１０８の上下方向の位置を制御して補助槽１０８内の液面レベルを変化させるものである。昇降機構１１６は駆動源としてモータ１１８を有し、その動作が主制御部によって制御されている。

【0042】

昇降機構１１６によらずに、試料槽１０２内の液面レベルが制御されてもよい。例えば、試料槽１０２内の液量がポンプ及び電磁弁等の制御により調整されてもよい。補助槽１０８には配管１１２が接続されている。配管１１２上には電磁弁が設けられているが、その図示が省略されている。配管１１２を介して補助槽１０８から排出された液体試料がドレイン１１４により捕集される。

【0043】

フィルム機構９６は、図１及び図２に示したフィルム機構と同様の構成を有する。具体的には、フィルム機構９６は、送りローラー１０１Ａ及び巻き取りローラー１０１Ｂを有する。それらの間においてフィルム１００が隔壁８８の下面に沿って水平に引き出されている。フィルム１００の搬送方向すなわちスライド方向はｘ方向である。ｘ方向は、第１構成例と同様、測定部と試料槽１０２の並び方向（ｚ方向）に交差する方向であり、より詳しくは、直交する方向である。

【0044】

試料槽１０２内の液体試料９４はフィルム１００に接している。フィルム１００において液体試料９４に接している部分１００ａが交換対象となる部分つまりフィルム部分である。フィルム部分１００ａは円形を有する。フィルム部分１００ａは、測定前において未使用フィルム部分であり、測定後において使用済みフィルム部分となる。フィルム１００においては、スライド方向に沿って複数のフィルム部分を観念し得る。

【0045】

第２構成例において、フィルム部分１００ａは、試料槽１０２の天井を構成し、それは試料槽１０２の上面を画定し又は仕切っている。液体試料９４の表面はフィルム１００により平坦化され及び安定化されている。また液体試料９４への異物混入がフィルム部分１００ａにより防止されている。第２構成例においても、シールが必要な箇所に、シール部材を設けるのが望ましい。第２構成例において、液体試料９４の上面レベルが常に一定にされているので、上面レベルの変動による測定誤差の発生を防止又は軽減できる。この第２構成例においても、上記の第１動作モード及び第２動作モードが選択的に適用される。

【0046】

図５には、第３構成例が示されている。第３構成例では、以下に詳述するように、複数のカセット１２４が利用される。なお、図４に示した構成と同様の構成には同一の符号を付しその説明を省略する。

【0047】

フィルム機構１２０は、水平のスリット１２２とそこに順次差し込まれる複数のカセット１２４により構成される。スリット１２２は、隔壁８８と試料槽１０２の間において水平方向に広がる通路又は溝である。具体的には、スリット１２２は、ｘ方向に貫通しており、ｙ方向及びｚ方向に閉じている。図５においては、スリット１２２内に１つのカセット１２４が差し込まれている。カセット１２４は、それ全体として概ね平板状の形態を有する。カセット１２４は、フィルム１２６及びそれに取り付けられたフレーム１２８を有する。フィルム１２６は、柔軟性を有する樹脂部材により構成され、フレーム１２８は例えば硬質の樹脂材料により構成される。交換される部分という観点から見て、フィルム１２６をフィルム部分と称することも可能である。

【0048】

フレーム１２８は、ホルダ１３０、ホルダ１３０の一方側に設けられた第１プレート１３２、及び、ホルダ１３０の他方側に設けられた第２プレート１３４により構成される。第１プレート１３２及び第２プレート１３４は互いに同じ厚みを有し、それはホルダ１３０の厚みの１／２である。第１プレート１３２は、ホルダ１３０に対して、下側に偏倚した位置に設けられている。第２プレート１３４は、ホルダ１３０に対して、上側に偏倚して設けられている。

【0049】

ホルダ１３０、第１プレート１３２及び第２プレート１３４を一体化させてもよい。すなわち、フレーム１２８を単一部材として構成してもよい。図５において、右側から左側へ向かう方向をスライド方向と定義し、その上流側を手前側、その下流側を奥側と称した場合、第１プレート１３２は手前側構造体として機能し、第２プレート１３４は奥側構造体として機能する。もっとも、カセット交換の方向を切り換え得てもよい。

【0050】

図示の構成例において、右側から左側へのスライド運動を前提とし、番号ｎを１，２，３，・・・とした場合、カセット交換時に、ｎ＋１番目の未使用カセットにおける第２プレートがｎ−１番目の使用済みカセットにおける第１プレートに係合する。その係合状態では、未使用カセットにおける第１プレートの端面が使用済みカセットにおけるホルダに当接し、且つ、使用済みカセットにおける第１プレートの端面が未使用カセットにおけるホルダに当接する。また、その係合状態では、重なり合った第１プレート及び第２プレートのそれ全体の厚みがホルダの厚みと同じとなる。

【0051】

試料槽１０２の上面にはＯリング１３６が設けられ、隔壁８８の下面にはＯリング１３８が設けられ、フランジ１０４Ａの上面にはＯリング１４０が設けられている。それらのＯリング１３６，１３８，１４０はそれぞれシール部材として機能し、液体試料の液漏れを防止又は軽減している。具体的には、Ｏリング１３６は、試料槽１０２の上面とカセット１２４の下面（ホルダ１３０の下面及び第１プレート１３２の下面）との間においてシール機能を発揮している。Ｏリング１３８は、隔壁８８の下面とカセット１２４の上面（ホルダ１３０の上面及び第２プレート１３４の上面）との間において、シール機能又は弾性機能を発揮している。Ｏリング１４０は、フランジ１０４Ａの上面とカセット１２４の下面（ホルダ１３０の下面及び第１プレート１３２の下面）との間においてシール機能を発揮している。図示したシール構造以外のシール構造を採用してもよい。

【0052】

ホルダ１３０の中央部には円形の開口が形成され、そこに円形のフィルム１２６が配置されている。図示の構成例では、フィルム１２６の下面レベルとホルダ１３０の下面レベルが揃っている。フィルム１２６の下面が液体試料９４の上面を画定しており、その上面に密着している。そのような密着が生じるように、液体試料９４の容積が調整され、あるいは、その液面レベルが調整されている。

【0053】

フィルム１２６を介して液体試料９４の表層へＸ線が照射され、表層内の物質において生じた傾向Ｘ線が検出される。フィルムが劣化した場合、カセット交換の方法により、フィルムが交換される。すなわち、使用済みフィルムが未使用フィルムに交換される。その場合において、試料槽１０２から液体試料を抜いてそれを空にする必要はない。試料槽１０２を固定したまま、フィルムの交換を行える。フィルムが硬質のフレームにより保持されているので、フィルムの取扱いが容易である。

【0054】

図６には、カセット１２４を斜め下側から見た様子が示されている。カセット１２４は、上記のように、フィルム１２６及びフレーム１２８で構成され、フレーム１２８は、ホルダ１３０、第１プレート１３２及び第２プレート１３４で構成される。ホルダ１３０と第１プレート１３２との間に段差が構成され、その段差に接するのが第１プレート１３２の上面１４２である。ホルダ１３０と第２プレート１３４との間にも段差が構成され、その段差に接するのが第２プレート１３４の下面１４４である。

【0055】

図７には、カセット交換時の動作が示されている。試料槽１０２と隔壁８８の間のスリット１２２には第１のカセット１２４−１が設置されている。符号１５０で示すように、第２のカセット１２４−２の第２プレート１３４−２が第１のカセット１２４−１の第１プレート１３２−１の上側に差し込まれ、２つのカセット１２４−１，１２４−２の係合状態が生じる。その係合状態において、第２のカセット１２４−２を押し込むことにより、符号１５２で示すように、スリット１２２から第１のカセット１２４−１が追い出され、その代わりに、スリット１２２内に第２のカセット１２４−２が挿入される。

【0056】

第３構成例においては、フィルムの周囲に硬質のフレームが設けられているので、フィルムを交換する際の作業性を高められる。カセットの搬送が自動化されてもよい。カセットの搬送が手作業により行われてもよい。一方側からのスライドによるカセット交換と、他方側からのスライドによるカセット交換とが併用されてもよい。貯留構造の全体又は一部を昇降運動させ、カセットの交換前にスリットの高さを大きくし、カセットの交換後にスリットの高さを小さくしてもよい。

【符号の説明】

【0057】

１０ 測定セクション、１２ 演算制御セクション、１４ 下部、１６ 上部、１８ 液体試料、２０ Ｘ線照射部、２２ 蛍光Ｘ線検出部、３８ 貯留構造、４０ フィルム機構、４２ フィルム、４８ 試料槽、８２ 測定セクション、８４ 上部、８６ 下部、９０ Ｘ線照射部、９２ 蛍光Ｘ線検出部、９６ フィルム機構、９８ 貯留構造、１０２ 試料槽、１２４ カセット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】