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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022142183
(43)【公開日】2022-09-30
(54)【発明の名称】Ｘ線回折測定装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/20008 20180101AFI20220922BHJP
【ＦＩ】
G01N23/20008
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021042251
(22)【出願日】2021-03-16
(71)【出願人】
【識別番号】000005197
【氏名又は名称】株式会社不二越
(74)【代理人】
【識別番号】100176072
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 功
(74)【代理人】
【識別番号】100169225
【弁理士】
【氏名又は名称】山野 明
(72)【発明者】
【氏名】中井 裕之
【テーマコード（参考）】
2G001
【Ｆターム（参考）】
2G001AA01
2G001BA18
2G001CA01
2G001SA29
(57)【要約】
【課題】Ｘ線回折測定装置１０の大型化を抑制する。
【解決手段】Ｘ線回折測定装置１０は、管球２０から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置１０であって、測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサ４０と、管球２０の温度を冷却するための循環液流路３４と、一方面において検出センサ４０の温度調節を行うペルチェ素子２２と、ペルチェ素子２２の反対面及び循環液流路３４に接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材３８と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】Ｘ線回折測定装置１０は、管球２０から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置１０であって、測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサ４０と、管球２０の温度を冷却するための循環液流路３４と、一方面において検出センサ４０の温度調節を行うペルチェ素子２２と、ペルチェ素子２２の反対面及び循環液流路３４に接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材３８と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
管球から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置であって、
前記測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサと、
前記管球を冷却するための循環液流路と、
一方面において前記検出センサの温度調節を行うペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の反対面及び前記循環液流路に接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材と、
を備えるＸ線回折測定装置。
前記測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサと、
前記管球を冷却するための循環液流路と、
一方面において前記検出センサの温度調節を行うペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の反対面及び前記循環液流路に接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材と、
を備えるＸ線回折測定装置。
【請求項2】
前記ペルチェ素子の一方面に接触し、前記検出センサに当該一方面における当該ペルチェ素子の吸熱又は発熱を前記検出センサに伝熱する温度調節板と、
を備える請求項１に記載のＸ線回折測定装置。
を備える請求項１に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項3】
前記熱伝導部材に取り付けられ、外気放熱を行う放熱部材と、
を備える請求項２に記載のＸ線回折測定装置。
を備える請求項２に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項4】
前記熱伝導部材は、前記放熱部材よりも熱伝導率が高い素材によって構成される、
請求項３に記載のＸ線回折測定装置。
請求項３に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項5】
前記熱伝導部材は、銅によって構成され、
前記放熱部材は、アルミニウムによって構成されるヒートシンクである、
請求項４に記載のＸ線回折測定装置。
前記放熱部材は、アルミニウムによって構成されるヒートシンクである、
請求項４に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項6】
前記ペルチェ素子は、前記Ｘ線回折測定装置の長手方向における側面にそれぞれ設けられ、
前記温度調節板は、前記検出センサ側である底面と、前記ペルチェ素子それぞれの一方面と接触する側面とを有する、
請求項２乃至５の何れか１項に記載のＸ線回折測定装置。
前記温度調節板は、前記検出センサ側である底面と、前記ペルチェ素子それぞれの一方面と接触する側面とを有する、
請求項２乃至５の何れか１項に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項7】
前記温度調節板と接触し、前記ペルチェ素子による温度調節を補助するフィルムヒーター、
を備える請求項２乃至６の何れか１項に記載のＸ線回折測定装置。
を備える請求項２乃至６の何れか１項に記載のＸ線回折測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｘ線回折測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、Ｘ線出射器から測定対象物に対してＸ線を照射し、当該測定対象物で回折したＸ線を受光した検出センサの受光信号に基づき、当該測定対象物の残留応力等を測定するＸ線回折測定装置が知られている。
【0003】
これに関し、特許文献１には、Ｘ線センサ部（冷却対象）を冷却するために用いられるペルチェ素子および水冷ユニットにおいて、消費電力を低減する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２０１０－２５５９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、水冷ユニットを用いてＸ線センサ部を冷却するため、Ｘ線回折測定装置が大型になり、測定対象物の大きさが制限されるといった問題が生じていた。
【0006】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｘ線回折測定装置の大型化を抑制することができるＸ線回折測定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】
上記課題を解決するために、本発明の第一態様に係るＸ線回折測定装置は、管球から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置であって、前記測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサと、前記管球の温度を冷却するための循環液流路と、一方面において前記検出センサの温度調節を行うペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の反対面及び前記循環液流路に接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材と、を備える。
なお、上記「前記ペルチェ素子の反対面及び前記循環液流路に接触」とは、ペルチェ素子の反対面及び循環液流路と熱伝導部材とが直接的に接触していなくても、ペルチェ素子の反対面及び循環液流路と熱伝導部材とが熱的に接触している場合を含んでもよい。
なお、上記「前記ペルチェ素子の反対面及び前記循環液流路に接触」とは、ペルチェ素子の反対面及び循環液流路と熱伝導部材とが直接的に接触していなくても、ペルチェ素子の反対面及び循環液流路と熱伝導部材とが熱的に接触している場合を含んでもよい。
【0008】
また、本発明の第二態様では、前記ペルチェ素子の一方面に接触し、前記検出センサに当該一方面における当該ペルチェ素子の吸熱又は発熱を前記検出センサに伝熱する温度調節板と、を備える。
【0009】
また、本発明の第三態様では、前記熱伝導部材に取り付けられ、外気放熱を行う放熱部材と、を備える。
【0010】
また、本発明の第四態様では、前記熱伝導部材は、前記放熱部材よりも熱伝導率が高い素材によって構成される。
【0011】
また、本発明の第五態様では、前記熱伝導部材は、銅によって構成され、前記放熱部材は、アルミニウムによって構成されるヒートシンクである。
【0012】
また、本発明の第六態様では、前記ペルチェ素子は、前記Ｘ線回折測定装置の長手方向における側面にそれぞれ設けられ、前記温度調節板は、前記検出センサ側である底面と、前記ペルチェ素子それぞれの一方面と接触する側面とを有する。
【0013】
また、本発明の第七態様では、前記温度調節板と接触し、前記ペルチェ素子による温度調節を補助するフィルムヒーター、を備える。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、Ｘ線回折測定装置の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】Ｘ線回折測定システムの全体構成の一例を示す図である。
【図2】第一実施形態に係るＸ線回折測定装置の一部構成の一例を示す図である。
【図3】第一実施形態に係るＸ線回折測定装置の分解図である。
【図4】第一実施形態に係るＸ線回折測定装置の断面図である。
【図5】第二実施形態に係るＸ線回折測定装置の一部構成の一例を示す図である。
【図6】第二実施形態に係るＸ線回折測定装置の分解図である。
【図7】第二実施形態に係るＸ線回折測定装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照しながら本発明の複数の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【0017】
－－－第一実施形態－－－
まず、第一実施形態について説明する。
まず、第一実施形態について説明する。
【0018】
＜全体構成＞
図１は、Ｘ線回折測定システム１の全体構成の一例を示す図である。
図１に示すように、Ｘ線回折測定システム１は、例えば、Ｘ線回折測定装置１０と、扉ボックスＢと、貯留タンク１２と、コンピュータ１４と、を備える。なお、図１では、Ｘ線回折測定装置１０の図示は簡略化している。
図１は、Ｘ線回折測定システム１の全体構成の一例を示す図である。
図１に示すように、Ｘ線回折測定システム１は、例えば、Ｘ線回折測定装置１０と、扉ボックスＢと、貯留タンク１２と、コンピュータ１４と、を備える。なお、図１では、Ｘ線回折測定装置１０の図示は簡略化している。
【0019】
Ｘ線回折測定装置１０は、後述する管球２０から、歯車やシャフト等の測定対象物に向けてＸ線を出射し、当該測定対象物から回折したＸ線の回折強度を測定する機能を有する。
【0020】
扉ボックスＢは、Ｘ線回折測定装置１０を取り囲んでいる。扉ボックスＢは、扉を有し、ユーザがその扉を開けることで測定対象物をＸ線回折測定装置１０にセットできる。
【0021】
貯留タンク１２は、冷却水を貯留可能に構成されている。なお、この貯留タンク１２は、複数存在してもよい。
【0022】
コンピュータ１４は、Ｘ線回折測定装置１０に接続され、当該Ｘ線回折測定装置１０を制御する機能を有する。また、コンピュータ１４は、Ｘ線回折測定装置１０から回折強度の測定結果（電気信号）を受信し、当該測定結果に基づき、測定対象物の構造や特性の分析・測定を行う。第一実施形態では、測定結果に基づき、測定対象物の残留応力を分析・測定する。
【0023】
＜Ｘ線回折測定装置１０の構成＞
図２は、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の一部構成の一例を示す図である。また、図３は、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の分解図である。また、図４は、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の断面図である。
図２乃至図４に示すように、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０は、例えば、管球２０と、ペルチェ素子２２と、基板取付プレート２３と、温度調節板２４と、コリメータ２６と、センサ基板２８と、熱伝導シート３０と、熱伝導板３２と、循環液流路３４と、放熱部材３６と、熱伝導部材３８と、検出センサ４０と、を備える。また、Ｘ線回折測定装置１０は、一方向が垂直な方向よりも長い略直方体である。
図２は、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の一部構成の一例を示す図である。また、図３は、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の分解図である。また、図４は、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の断面図である。
図２乃至図４に示すように、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０は、例えば、管球２０と、ペルチェ素子２２と、基板取付プレート２３と、温度調節板２４と、コリメータ２６と、センサ基板２８と、熱伝導シート３０と、熱伝導板３２と、循環液流路３４と、放熱部材３６と、熱伝導部材３８と、検出センサ４０と、を備える。また、Ｘ線回折測定装置１０は、一方向が垂直な方向よりも長い略直方体である。
【0024】
管球２０は、Ｘ線を生成し、生成したＸ線を測定対象物に向けて出射するＸ線出射器としての機能を有する。
【0025】
ペルチェ素子２２は、検出センサ４０（センサ基板２８）の温度を設定範囲内に調節するための温度調節器としての機能を有する。この設定範囲内の温度とは、検出センサ４０の抵抗が変化し、暗電流など回折Ｘ線の検出感度に影響が出ない（測定誤差が少ない）動作環境温度である。ペルチェ素子２２は、熱伝導部材３８と温度調節板２４とに挟まれ、熱伝導部材３８と温度調節板２４に接触している。
例えば、ペルチェ素子２２は、一方面において検出センサ４０の温度調節を行う。第一実施形態では、ペルチェ素子２２は、一方面（下面）が温度調節板２４と接触しており、温度調節板２４、熱伝導シート３０、及び熱伝導板３２を介して検出センサ４０（センサ基板２８）と熱結合し、当該一方面における吸熱又は発熱によって検出センサ４０（センサ基板２８）の温度調節を行うことができる。
また、ペルチェ素子２２は、反対面が熱伝導部材３８を介して放熱部材３６及び循環液流路３４と熱結合している。第一実施形態では、ペルチェ素子２２は、反対面（上面）が熱伝導部材３８と接触しており、当該反対面が発熱する場合でも、熱伝導部材３８を介して放熱部材３６及び循環液流路３４によって当該反対面を効率的に冷却することができる。なお、ペルチェ素子２２は、反対面（上面）が放熱部材３６や循環液流路３４に接触していてもよい。
例えば、ペルチェ素子２２は、一方面において検出センサ４０の温度調節を行う。第一実施形態では、ペルチェ素子２２は、一方面（下面）が温度調節板２４と接触しており、温度調節板２４、熱伝導シート３０、及び熱伝導板３２を介して検出センサ４０（センサ基板２８）と熱結合し、当該一方面における吸熱又は発熱によって検出センサ４０（センサ基板２８）の温度調節を行うことができる。
また、ペルチェ素子２２は、反対面が熱伝導部材３８を介して放熱部材３６及び循環液流路３４と熱結合している。第一実施形態では、ペルチェ素子２２は、反対面（上面）が熱伝導部材３８と接触しており、当該反対面が発熱する場合でも、熱伝導部材３８を介して放熱部材３６及び循環液流路３４によって当該反対面を効率的に冷却することができる。なお、ペルチェ素子２２は、反対面（上面）が放熱部材３６や循環液流路３４に接触していてもよい。
【0026】
例えば、ペルチェ素子２２は、検出センサ４０（センサ基板２８）の温度が設定範囲よりも高い場合、コンピュータ１４から一方向（例えば、正極から負極）への電流が流されることによって、温度調節板２４側である一方面（下面）が吸熱（降温）し、熱伝導部材３８側である反対面（上面）が発熱（昇温）する。一方、ペルチェ素子２２は、検出センサ４０の温度が設定範囲よりも低い場合、コンピュータ１４から逆方向（例えば、負極から正極）への電流が流されることによって、温度調節板２４側である一方面（下面）が発熱し、熱伝導部材３８側である反対面（上面）が吸熱する。なお、この検出センサ４０（センサ基板２８）の温度は、例えば、温度調節板２４と熱伝導シート３０との間に取り付けられた不図示の温度センサによって計測される。なお、検出センサ４０は、センサ基板２８に取り付けられてもよい。
【0027】
基板取付プレート２３は、熱伝導部材３８に対して、センサ基板２８及び熱伝導シート３０が取り付けられるプレートである。この基板取付プレート２３は、隣接する温度調節板２４からの熱伝導率が低い素材によって構成される。この素材としては、例えば、フッ素樹脂が挙げられる。
【0028】
温度調節板２４は、ペルチェ素子２２の一方面における吸熱又は発熱を熱伝導シート３０や熱伝導板３２を介して検出センサ４０（センサ基板２８）に伝熱する機能を有する。第一実施形態では、温度調節板２４は、ペルチェ素子２２の一方面（下面）と接触し、当該一方面における当該ペルチェ素子２２の吸熱又は発熱を熱伝導シート３０や熱伝導板３２を介して検出センサ４０に伝熱する。ここで、温度調節板２４は、ペルチェ素子２２による吸熱又は発熱を検出センサ４０に効率的に伝熱する（伝熱ロスを防ぐ）ため、小さいサイズであることが好ましい。例えば、温度調節板２４は、ペルチェ素子２２と同等のサイズか、ペルチェ素子２２よりも一回り大きいサイズであることが好ましい。この温度調節板２４は、熱伝導性を有する素材によって構成される。この素材としては、例えば、銅やアルミニウム等の熱伝導率が高い素材が挙げられる。
【0029】
コリメータ２６は、管球２０からセンサ基板２８側に延伸し、管球２０によるＸ線の出射範囲を調整する機能を有する。このコリメータ２６の先端は、センサ基板２８から下側に突出している。
【0030】
センサ基板２８は、Ｘ線回折測定装置１０の下面において、測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサ４０を２つ備えている。この検出センサ４０は、測定対象物にて回折したＸ線を検出するセンサ部と、検出したＸ線を電気信号に変換する回路部とが一体化されているものが好ましい。この検出センサ４０としては、例えば、ＳＯＩ（Silicon onInsulator）センサが挙げられる。
また、センサ基板２８は、検出センサ４０が変換した電気信号をコンピュータ１４に送信するためのコネクタ等を備えている。
また、センサ基板２８は、検出センサ４０が変換した電気信号をコンピュータ１４に送信するためのコネクタ等を備えている。
【0031】
熱伝導シート３０は、温度調節板２４とセンサ基板２８との間に挟まれており、電気的絶縁性及び熱伝導性を有するクッション部材である。この熱伝導シート３０は、例えば、シリコンシートによって構成されている。熱伝導シート３０には、熱伝導板３２を温度調節板２４と接触させるための貫通穴が設けられている。
なお、第一実施形態では、ペルチェ素子２２、温度調節板２４、センサ基板２８、及び熱伝導シート３０には、コリメータ２６が突出する貫通穴が設けられている。
なお、第一実施形態では、ペルチェ素子２２、温度調節板２４、センサ基板２８、及び熱伝導シート３０には、コリメータ２６が突出する貫通穴が設けられている。
【0032】
熱伝導板３２は、センサ基板２８の上面に２つ設けられ、温度調節板２４と接触し、センサ基板２８の下面に設けられている２つの検出センサ４０に、ペルチェ素子２２の一方面（下面）における吸熱又は発熱を伝熱するための機能を有する。この熱伝導板３２は、例えば、熱伝導シート３０よりも熱伝導率の高い素材によって構成される。この素材としては、例えば、銅やアルミニウムが挙げられる。
【0033】
循環液流路３４は、接触している管球２０の温度を一定温度（例えば外気温と同じ）に冷却するための機能を有する。例えば、循環液流路３４は、貯留タンク１２に接続されており、不図示のポンプにより貯留タンク１２から吸い上げられた水（例えば冷水や常温水）が循環している。
第一実施形態では、循環液流路３４は、管球２０だけでなく、熱伝導部材３８と接触している。これにより、循環液流路３４は、ペルチェ素子２２の反対面が発熱している場合、管球２０とともに、ペルチェ素子２２の反対面を冷却することができる。なお、循環液流路３４は、放熱部材３６に接触していてもよい。
第一実施形態では、循環液流路３４は、管球２０だけでなく、熱伝導部材３８と接触している。これにより、循環液流路３４は、ペルチェ素子２２の反対面が発熱している場合、管球２０とともに、ペルチェ素子２２の反対面を冷却することができる。なお、循環液流路３４は、放熱部材３６に接触していてもよい。
【0034】
放熱部材３６は、熱伝導部材３８の外側に取り付けられ、熱伝導部材３８の熱を外気放熱する機能を有する。第一実施形態では、放熱部材３６は、熱伝導部材３８と接触しており、熱伝導部材３８を介して、ペルチェ素子２２の反対面（上面）が発熱している場合、当該反対面における発熱を外気放熱する。また、放熱部材３６は、熱伝導部材３８を介して、循環液流路３４によって冷却される。なお、放熱部材３６は、熱伝導部材３８の熱を外気吸熱することもできる。
また、第一実施形態では、放熱部材３６は、Ｘ線回折測定装置１０の長手方向における各側面と、Ｘ線回折測定装置１０の上面に１つずつ設けられている。また、放熱部材３６は、熱伝導性を有する素材によって構成されている。この素材としては、例えば、アルミニウム等の熱伝導率が高い素材が挙げられる。放熱部材３６としては、例えば、アルミニウムによって構成されているヒートシンクが挙げられる。このヒートシンクには、例えば、外気に触れる部分に複数のフィンが設けられている。
また、第一実施形態では、放熱部材３６は、Ｘ線回折測定装置１０の長手方向における各側面と、Ｘ線回折測定装置１０の上面に１つずつ設けられている。また、放熱部材３６は、熱伝導性を有する素材によって構成されている。この素材としては、例えば、アルミニウム等の熱伝導率が高い素材が挙げられる。放熱部材３６としては、例えば、アルミニウムによって構成されているヒートシンクが挙げられる。このヒートシンクには、例えば、外気に触れる部分に複数のフィンが設けられている。
【0035】
熱伝導部材３８は、熱伝導性を有する素材によって構成され、ペルチェ素子２２の反対面の熱を、放熱部材３６や循環液流路３４に伝熱する機能を有する。第一実施形態では、熱伝導部材３８は、少なくともペルチェ素子２２の反対面（上面）と、循環液流路３４と、放熱部材３６とに接触し、ペルチェ素子２２の反対面が発熱する場合、当該反対面を放熱部材３６と循環液流路３４によって冷却（放熱）する機能を有する。また、第一実施形態では、熱伝導部材３８は、内側が管球２０及び循環液流路３４と接触する形状であって、外側がペルチェ素子２２の反対面（上面）及び放熱部材３６と接触する平面形状となっている。また、例えば、熱伝導部材３８は、放熱部材３６よりも熱伝導率が高い素材によって構成されている。この素材としては、例えば、銅が挙げられる。
なお、熱伝導部材３８は、放熱部材３６と同一の素材によって、放熱部材３６と一体に成形されていてもよい。
なお、熱伝導部材３８は、放熱部材３６と同一の素材によって、放熱部材３６と一体に成形されていてもよい。
【0036】
－－－第二実施形態－－－
次に、第二実施形態について説明する。
次に、第二実施形態について説明する。
【0037】
第二実施形態では、複数のペルチェ素子２２が設けられる点や、温度調節板２４や熱伝導部材３８の形状が変更されている点、フィルムヒーター５０やヒーターカバー５２が設けられている点で第一実施形態と異なる。なお、以下で説明しない第二実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の構成及び機能は、第一実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の構成及び機能と同様である。
【0038】
図５は、第二実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の一部構成の一例を示す図である。また、図６は、第二実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の分解図である。また、図７は、第二実施形態に係るＸ線回折測定装置１０の断面図である。
図５乃至図７に示すように、第二実施形態に係るＸ線回折測定装置１０は、例えば、管球２０と、ペルチェ素子２２と、基板取付プレート２３と、温度調節板２４と、コリメータ２６と、センサ基板２８と、熱伝導シート３０と、熱伝導板３２と、循環液流路３４と、放熱部材３６と、熱伝導部材３８と、検出センサ４０と、フィルムヒーター５０と、ヒーターカバー５２と、を備える。
図５乃至図７に示すように、第二実施形態に係るＸ線回折測定装置１０は、例えば、管球２０と、ペルチェ素子２２と、基板取付プレート２３と、温度調節板２４と、コリメータ２６と、センサ基板２８と、熱伝導シート３０と、熱伝導板３２と、循環液流路３４と、放熱部材３６と、熱伝導部材３８と、検出センサ４０と、フィルムヒーター５０と、ヒーターカバー５２と、を備える。
【0039】
第二実施形態では、ペルチェ素子２２は、Ｘ線回折測定装置１０の長手方向における側面にそれぞれ設けられている。これらのペルチェ素子２２は、それぞれ熱伝導部材３８と温度調節板２４との間に挟まれ、熱伝導部材３８と温度調節板２４と接触するように設けられている。
また、第二実施形態では、各ペルチェ素子２２は、例えば検出センサ４０の温度が設定範囲よりも高い場合、コンピュータ１４から一方向への電流が流されることによって、温度調節板２４側である一方面（内側面）が吸熱し、熱伝導部材３８側である反対面（外側面）が発熱する。一方、各ペルチェ素子２２は、例えば検出センサ４０の温度が設定範囲よりも低い場合、コンピュータ１４から逆方向への電流が流されることによって、温度調節板２４側である一方面（内側面）が発熱し、熱伝導部材３８側である反対面（外側面）が吸熱する。
また、第二実施形態では、各ペルチェ素子２２は、例えば検出センサ４０の温度が設定範囲よりも高い場合、コンピュータ１４から一方向への電流が流されることによって、温度調節板２４側である一方面（内側面）が吸熱し、熱伝導部材３８側である反対面（外側面）が発熱する。一方、各ペルチェ素子２２は、例えば検出センサ４０の温度が設定範囲よりも低い場合、コンピュータ１４から逆方向への電流が流されることによって、温度調節板２４側である一方面（内側面）が発熱し、熱伝導部材３８側である反対面（外側面）が吸熱する。
【0040】
また、第二実施形態では、温度調節板２４は、各ペルチェ素子２２における一方面（内側面）の吸熱又は発熱を、熱伝導シート３０や熱伝導板３２を介して検出センサ４０（センサ基板２８）に伝熱する機能を有する。また、第二実施形態では、温度調節板２４は、検出センサ４０側である底面に載置されたフィルムヒーター５０による発熱を、熱伝導シート３０や熱伝導板３２を介して検出センサ４０（センサ基板２８）に伝熱する機能を有する。このため、第二実施形態では、温度調節板２４は、検出センサ４０側である底面と、ペルチェ素子２２それぞれの一方面（内側面）と接触する側面とを有する、コの字型の形状である。
【0041】
また、第二実施形態では、熱伝導部材３８は、放熱部材３６と、各ペルチェ素子２２の反対面（外側面）と、循環液流路３４とに接触し、各ペルチェ素子２２の反対面が発熱する場合、当該反対面を放熱部材３６と循環液流路３４によって冷却（放熱）する。また、第二実施形態では、熱伝導部材３８は、内側が各ペルチェ素子２２の反対面や循環液流路３４と接触する形状であって、外側が放熱部材３６と接触する平面形状となっている。
【0042】
フィルムヒーター５０は、ペルチェ素子２２による温度調節（一方面における吸熱又は発熱）を補助するための機能を有する。第二実施形態では、フィルムヒーター５０は、温度調節板２４の底面上に載置され、ヒーターカバー５２と温度調節板２４との間に挟まれ、ヒーターカバー５２と温度調節板２４に接触している。これにより、フィルムヒーター５０は、温度調節板２４や熱伝導シート３０、熱伝導板３２を介して検出センサ４０の温度を設定範囲内に調整する。例えば、フィルムヒーター５０は、検出センサ４０の温度が設定範囲よりも低い場合、コンピュータ１４から電流が流されることによって発熱する。
ここで、第二実施形態では、複数のペルチェ素子２２が設けられていることにより、検出センサ４０の温度調節制御が複雑化するため、フィルムヒーター５０は、例えば各ペルチェ素子２２による発熱又は吸熱が停止した後、検出センサ４０の温度を微調整するために用いられることが好ましい。
なお、フィルムヒーター５０は、ペルチェ素子２２と比較して発熱量が少ないため、センサ基板２８と同等の面積を有することが好ましい。
ここで、第二実施形態では、複数のペルチェ素子２２が設けられていることにより、検出センサ４０の温度調節制御が複雑化するため、フィルムヒーター５０は、例えば各ペルチェ素子２２による発熱又は吸熱が停止した後、検出センサ４０の温度を微調整するために用いられることが好ましい。
なお、フィルムヒーター５０は、ペルチェ素子２２と比較して発熱量が少ないため、センサ基板２８と同等の面積を有することが好ましい。
【0043】
ヒーターカバー５２は、フィルムヒーター５０の管球２０側（上面）における発熱を温度調節板２４に伝熱させる機能を有する。例えば、ヒーターカバー５２は、熱伝導率が高い素材（例えば銅やアルミニウム）によって構成されている。
なお、第二実施形態では、温度調節板２４、センサ基板２８、熱伝導シート３０、フィルムヒーター５０、及びヒーターカバー５２には、コリメータ２６が突出する貫通穴が設けられている。
なお、第二実施形態では、温度調節板２４、センサ基板２８、熱伝導シート３０、フィルムヒーター５０、及びヒーターカバー５２には、コリメータ２６が突出する貫通穴が設けられている。
【0044】
このように、第二実施形態におけるＸ線回折測定装置１０では、複数のペルチェ素子とフィルムヒーター５０を使用するため、例えば、冬場などの気温が低い時期において、検出センサ４０の温度を設定範囲内まで早く昇温することができる。
【0045】
＜効果＞
以上、本発明の実施形態では、管球２０から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置１０であって、測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサ４０と、管球２０の温度を冷却するための循環液流路３４と、一方面において検出センサ４０の温度調節を行うペルチェ素子２２と、ペルチェ素子２２の反対面及び循環液流路３４とに接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材３８と、を備える。
以上、本発明の実施形態では、管球２０から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置１０であって、測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサ４０と、管球２０の温度を冷却するための循環液流路３４と、一方面において検出センサ４０の温度調節を行うペルチェ素子２２と、ペルチェ素子２２の反対面及び循環液流路３４とに接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材３８と、を備える。
【0046】
この構成によれば、検出センサ４０の温度調節を行うための水路装置（例えば冷却水管）を設ける必要がなく、小型のペルチェ素子２２によって検出センサ４０の温度調節を行うことができる。また、熱伝導性を有する熱伝導部材３８がペルチェ素子２２の反対面及び循環液流路３４と接触しているため、例えばペルチェ素子２２の反対面が発熱する場合でも、管球２０を冷却する既存の循環液流路３４によって、熱伝導部材３８を介して、ペルチェ素子２２の反対面を効率的に冷却することができる。これにより、ペルチェ素子２２の反対面におけるオーバーヒートを防ぎつつ、Ｘ線回折測定装置１０の大型化を抑制することができる。また、検出センサ４０の温度調節を行うための水路装置が存在しないため、水路装置の振動によって測定精度が悪化することや、電力消費が増大することを抑制することができる。
【0047】
また、本発明の実施形態では、ペルチェ素子２２の一方面に接触し、検出センサ４０に当該一方面における当該ペルチェ素子２２の吸熱又は発熱を検出センサ４０に伝熱する温度調節板２４と、を備える。
【0048】
この構成によれば、温度調節板２４によって、ペルチェ素子２２の吸熱又は発熱を効率的に検出センサ４０に伝熱することができ、検出センサ４０の温度調節を行うための水路装置を設けることなく、Ｘ線回折測定装置１０の大型化を抑制することができる。
【0049】
また、本発明の実施形態では、熱伝導部材３８に取り付けられ、外気放熱を行う放熱部材３６と、を備える。
【0050】
この構成によれば、熱伝導性を有する熱伝導部材３８に取り付けられた放熱部材３６によって、例えばペルチェ素子２２の反対面における発熱を効率的に外気放熱することができ、ペルチェ素子２２の反対面がオーバーヒートすることによる変形等を防止することができる。
【0051】
また、本発明の実施形態では、熱伝導部材３８は、放熱部材３６よりも熱伝導率が高い素材によって構成される。
【0052】
この構成によれば、熱伝導部材３８の熱伝導率が放熱部材３６よりも高いため、ペルチェ素子２２の反対面における発熱を効率的に放熱することができる。
【0053】
また、本発明の実施形態では、熱伝導部材３８は、銅によって構成され、放熱部材３６は、アルミニウムによって構成されるヒートシンクである。
【0054】
この構成によれば、安価かつ効率的に、ペルチェ素子２２の反対面における発熱をヒートシンクによって放熱することができる。
【0055】
また、本発明の実施形態では、ペルチェ素子２２は、Ｘ線回折測定装置１０の長手方向における側面にそれぞれ設けられ、温度調節板２４は、検出センサ４０側である底面と、ペルチェ素子２２それぞれの一方面と接触する側面とを有する。
【0056】
この構成によれば、側面に設けられた各ペルチェ素子２２における吸熱又は発熱を、温度調節板２４によって効率的に検出センサ４０に伝熱することができる。
【0057】
また、本発明の実施形態では、温度調節板２４と接触し、ペルチェ素子２２による温度調節を補助するフィルムヒーター５０と、を備える。
【0058】
この構成によれば、ペルチェ素子２２が複数設けられることにより、検出センサ４０の温度調節が複雑化する場合でも、フィルムヒーター５０によって検出センサ４０の温度を微調整することができる。
【0059】
＜変形例＞
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記の実施形態に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、上記の実施形態及び後述する変形例が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記の実施形態に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、上記の実施形態及び後述する変形例が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【0060】
例えば、第一実施形態では、熱伝導シート３０の厚みについては言及していないが、伝熱効果を高めるため、薄くすることが好ましい。例えば、熱伝導シート３０は、センサ基板２８より薄い方が好ましい。
【0061】
また、第二実施形態では、フィルムヒーター５０は、温度調節板２４の底面上に載置される場合を説明したが、熱伝導シート３０の上面に載置され、温度調節板２４と熱伝導シート３０との間に挟まれて設けられていてもよい。
また、フィルムヒーター５０は、Ｘ線回折測定装置１０の長手方向における側面にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、ペルチェ素子２２は、フィルムヒーター５０と接触する側面を有する温度調節板２４の底面上に設けられることが好ましい。
また、フィルムヒーター５０は、Ｘ線回折測定装置１０の長手方向における側面にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、ペルチェ素子２２は、フィルムヒーター５０と接触する側面を有する温度調節板２４の底面上に設けられることが好ましい。
【0062】
＜付記項＞
［付記項１］
管球から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置であって、
前記測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサと、
一方面において前記検出センサの温度調節を行うペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の反対面に接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材に取り付けられ、外気放熱を行う放熱部材と、
を備える、
Ｘ線回折測定装置。
［付記項２］
前記管球の温度を冷却するための循環液流路と、
を備え、
前記熱伝導部材は、前記循環液流路と接触している、
付記項１に記載のＸ線回折測定装置。
［付記項１］
管球から測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線回折測定装置であって、
前記測定対象物にて回折したＸ線を検出する検出センサと、
一方面において前記検出センサの温度調節を行うペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の反対面に接触し、熱伝導性を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材に取り付けられ、外気放熱を行う放熱部材と、
を備える、
Ｘ線回折測定装置。
［付記項２］
前記管球の温度を冷却するための循環液流路と、
を備え、
前記熱伝導部材は、前記循環液流路と接触している、
付記項１に記載のＸ線回折測定装置。
【符号の説明】
【0063】
１０…Ｘ線回折測定装置、２０…管球、２２…ペルチェ素子、２４…温度調節板、３４…循環液流路、３６…放熱部材、３８…熱伝導部材、４０…検出センサ、５０…フィルムヒーター
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】