(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】P2024158806
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】Ｘ線分析装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/2209 20180101AFI20241031BHJP
G01N 23/223 20060101ALI20241031BHJP
G01N 23/2252 20180101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
G01N23/2209
G01N23/223
G01N23/2252
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023074341
(22)【出願日】2023-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000001993
【氏名又は名称】株式会社島津製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 桂次郎
【テーマコード（参考）】
2G001
【Ｆターム（参考）】
2G001AA01
2G001AA03
2G001BA04
2G001BA05
2G001CA01
2G001DA08
2G001EA01
2G001EA20
2G001FA25
2G001GA01
2G001JA05
2G001KA01
2G001SA01
(57)【要約】
【課題】出素子を小型化しなくても、試料の分析精度を向上可能なＸ線分析装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線分析装置（１）は、試料に対して励起線を照射する励起源（２０）と、励起線（２０）が照射された試料から放出される特性Ｘ線を波長毎に分光する分光結晶（４０）と、分光結晶（４０）によって分光された複数の波長の強度をそれぞれ測定するように配列される複数の検出素子（５１）を有するライン検出器（５０）と、試料と分光結晶（４０）との間に配置されるスリット（３０）と、スリット（３０）を特性Ｘ線の通過方向と交差する方向に移動可能に構成されたアクチュエータ（６０）と、制御装置（７０）を備える。制御装置（７０）は、スリット（３０）が初期位置にあるときの測定結果と、スリットが初期位置から所定量移動された後の測定結果とを用いて、試料を分析する。
【選択図】図１
【解決手段】Ｘ線分析装置（１）は、試料に対して励起線を照射する励起源（２０）と、励起線（２０）が照射された試料から放出される特性Ｘ線を波長毎に分光する分光結晶（４０）と、分光結晶（４０）によって分光された複数の波長の強度をそれぞれ測定するように配列される複数の検出素子（５１）を有するライン検出器（５０）と、試料と分光結晶（４０）との間に配置されるスリット（３０）と、スリット（３０）を特性Ｘ線の通過方向と交差する方向に移動可能に構成されたアクチュエータ（６０）と、制御装置（７０）を備える。制御装置（７０）は、スリット（３０）が初期位置にあるときの測定結果と、スリットが初期位置から所定量移動された後の測定結果とを用いて、試料を分析する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料に対して励起線を照射する励起源と、
前記励起線が照射された試料から放出される特性Ｘ線を波長毎に分光する分光結晶と、
前記分光結晶によって分光された複数の波長の強度をそれぞれ測定するように配列される複数の検出素子を有するライン検出器と、
前記試料と前記分光結晶との間に配置されるスリットと、
前記スリットを前記特性Ｘ線の通過方向と交差する方向に移動可能に構成された駆動装置と、
制御装置を備え、
前記制御装置は、前記スリットが第１位置にあるときの前記ライン検出器の測定である第１測定の結果と、前記駆動装置によって前記スリットが前記第１位置から移動されて第２位置にあるときの前記ライン検出器の測定である第２測定の結果とを用いて、前記試料を分析する、Ｘ線分析装置。
前記励起線が照射された試料から放出される特性Ｘ線を波長毎に分光する分光結晶と、
前記分光結晶によって分光された複数の波長の強度をそれぞれ測定するように配列される複数の検出素子を有するライン検出器と、
前記試料と前記分光結晶との間に配置されるスリットと、
前記スリットを前記特性Ｘ線の通過方向と交差する方向に移動可能に構成された駆動装置と、
制御装置を備え、
前記制御装置は、前記スリットが第１位置にあるときの前記ライン検出器の測定である第１測定の結果と、前記駆動装置によって前記スリットが前記第１位置から移動されて第２位置にあるときの前記ライン検出器の測定である第２測定の結果とを用いて、前記試料を分析する、Ｘ線分析装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記第１測定の結果と前記第２測定の結果とを合成することによって、前記試料の分析に用いられる前記特性Ｘ線のスペクトルを生成する、請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項3】
前記第１位置から前記第２位置での前記スリットの移動量は、前記第１測定時に測定される波長と、前記第２測定時に測定される波長とが互い異なる値となる量に設定される、請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項4】
前記複数の検出素子は、互いに隣り合う第１検出素子および第２検出素子を含み、
前記第１測定時に前記第１検出素子および前記第２検出素子によって測定される波長をそれぞれ第１波長および第２波長とし、前記第１波長と前記第２波長との差を測定ピッチとし、前記第２測定時に前記第１検出素子によって測定される波長を第３波長とするとき、
前記第１波長と前記第３波長との差は、前記測定ピッチ未満である、請求項３に記載のＸ線分析装置。
前記第１測定時に前記第１検出素子および前記第２検出素子によって測定される波長をそれぞれ第１波長および第２波長とし、前記第１波長と前記第２波長との差を測定ピッチとし、前記第２測定時に前記第１検出素子によって測定される波長を第３波長とするとき、
前記第１波長と前記第３波長との差は、前記測定ピッチ未満である、請求項３に記載のＸ線分析装置。
【請求項5】
前記制御装置による試料分析モードには、前記駆動装置による前記スリットの移動を伴う移動モードと、前記スリットの位置を固定する固定モードとが含まれ、
前記制御装置は、前記試料分析モードを前記移動モードとするのか前記固定モードとするのかをユーザの要求に応じて切り替える、請求項１に記載のＸ線分析装置。
前記制御装置は、前記試料分析モードを前記移動モードとするのか前記固定モードとするのかをユーザの要求に応じて切り替える、請求項１に記載のＸ線分析装置。
【請求項6】
前記移動モードには、前記スリットをステップ的に移動させるステップ移動モードと、前記スリットを連続的に移動させる連続移動モードとが含まれ、
前記制御装置は、前記試料分析モードを前記ステップ移動モードとするのか前記連続移動モードとするのかを前記固定モードとするのかをユーザの要求に応じて切り替える、請求項５に記載のＸ線分析装置。
前記制御装置は、前記試料分析モードを前記ステップ移動モードとするのか前記連続移動モードとするのかを前記固定モードとするのかをユーザの要求に応じて切り替える、請求項５に記載のＸ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、Ｘ線分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
励起線が照射された試料が発する特性Ｘ線（蛍光Ｘ線）は、その試料が含有する元素により定まる波長を有している。そのため、特性Ｘ線の波長ごとの強度を検出することにより、試料の組成を決定することができる。このように波長ごとの強度を測定して特性Ｘ線を検出する方式は「波長分散型」と称される。
【0003】
波長分散型のＸ線分析装置の一例として、特開２０１７－２２３６３８号公報（特許文献１）には、該試料の組成を分光法により高感度で測定することができるＸ線分析装置が開示される。このＸ線分析装置は、励起源が試料に対して励起線を照射し、励起線が照射された試料は特性Ｘ線を発生する。発生された特性Ｘ線はスリットを通過して分光結晶へ到達する。特性Ｘ線がこのスリットを通過することによって、試料における特性Ｘ線の発生位置に応じて、分光結晶への特性Ｘ線の入射角が異なるようになる。分光結晶で回折された特性Ｘ線は検出器に到達する。検出器は、所定の方向に配列された複数の検出素子により構成されており、複数の検出素子の各々は、異なる波長（エネルギー）の特性Ｘ線の強度（以下「特性Ｘ線強度」とも称する。）を、分光結晶への特性Ｘ線の入射角に応じて検出する。Ｘ線分析装置は、複数の検出素子の各々で検出されたエネルギーに対応するＸ線強度に基づいてＸ線スペクトルを生成する。そして、Ｘ線分析装置は、このＸ線スペクトルに基づいて試料を分析する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－２２３６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のＸ線分析装置においては、測定点数を増加して、より正確な特性Ｘ線スペクトルを取得することが望まれている。そのためには、検出素子ピッチを小さくする必要があり、例えば、各検出素子の幅を短くして各検出素子を小型化することによって、隣接する検出素子間のピッチを小さくすることが考えられる。しかしながら、検出素子の幅を短くするためには検出素子の製造段階において、より高い寸法精度の実現が必要となるため、検出素子の小型化は製造上の限界および製造コストの観点から困難になることが想定される。
【0006】
この発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、検出素子を小型化しなくても、試料の分析精度を向上可能なＸ線分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示によるＸ線分析装置は、試料に対して励起線を照射する励起源と、励起線が照射された試料から放出される特性Ｘ線を波長毎に分光する分光結晶と、分光結晶によって分光された複数の波長の強度をそれぞれ測定するように配列される複数の検出素子を有するライン検出器と、試料と分光結晶との間に配置されるスリットと、スリットを特性Ｘ線の通過方向と交差する方向に移動可能に構成された駆動装置と、制御装置を備える。制御装置は、スリットが第１位置にあるときのライン検出器の測定である第１測定の結果と、駆動装置によってスリットが第１位置とは異なる第２位置に移動されたときのライン検出器の測定である第２測定の結果とを用いて、試料を分析する。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、検出素子を小型化しなくても、試料の分析精度を向上可能なＸ線分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】Ｘ線分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図2】１回目の測定時におけるＸ線分析装置の状態が示されている。
【図3】２回目の測定時におけるＸ線分析装置の状態が示されている。
【図4】１回目の測定および２回目の測定において、互いに隣り合う２つの検出素子によって測定される波長（エネルギ）の関係を示す図である。
【図5】１回目の測定結果で得られる特性Ｘ線スペクトルと、２回目の測定結果で得られる特性Ｘ線スペクトルと、それらを合成したスペクトルとを模式的に示す図である。
【図6】制御装置が試料の分析を行なう際に実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図7】制御装置が試料分析モードを選択する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
【図8】制御装置が試料分析モードを選択する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さないものとする。
【0011】
［Ｘ線分析装置の構成］
図１は、本実施の形態によるＸ線分析装置１の構成を模式的に示す図である。Ｘ線分析装置１は、特性Ｘ線を分光器（分光結晶）により分光し、目的の波長ごとの特性Ｘ線強度を測定して特性Ｘ線スペクトルを検出する、いわゆる波長分散型のＸ線分析装置である。
図１は、本実施の形態によるＸ線分析装置１の構成を模式的に示す図である。Ｘ線分析装置１は、特性Ｘ線を分光器（分光結晶）により分光し、目的の波長ごとの特性Ｘ線強度を測定して特性Ｘ線スペクトルを検出する、いわゆる波長分散型のＸ線分析装置である。
【0012】
Ｘ線分析装置１は、分析対象である試料Ｓを保持するホルダ１０と、励起源２０と、スリット３０と、分光結晶４０と、ライン検出器（Position Sensitive Detector）５０と、アクチュエータ６０と、制御装置７０と、ディスプレイ８０と、操作部９０とを備える。
【0013】
励起源２０は、励起光（励起線）であるＸ線を試料Ｓに照射するＸ線源である。Ｘ線源の代わりに、電子線源を用いてもよい。図１において、ホルダ１０における試料Ｓが保持される面をＸ－Ｙ平面とし、Ｘ－Ｙ平面の法線方向をＺ軸方向とする。試料Ｓは、固体、液体および気体のいずれであってもよく、試料Ｓの状態に対応したホルダ１０が用いられる。
【0014】
励起源２０から発せられた励起光は、試料Ｓの表面に照射される。これによって、試料Ｓから特性Ｘ線が放出される。図１の例では、試料Ｓの表面に対して垂直に励起光を照射する構成としたが、試料Ｓの表面に対して傾斜した角度で励起光を照射する構成としてもよい。
【0015】
スリット３０は、試料Ｓと分光結晶４０との間に配置される。スリット３０は、Ｙ軸方向に延びる線状開口３１を有する。試料Ｓから放出される特性Ｘ線は、スリット３０の線状開口３１を通過して分光結晶へ到達する。特性Ｘ線がスリット３０を通過することによって、試料Ｓにおける特性Ｘ線の発生位置に応じて、分光結晶４０への特性Ｘ線の入射角が異なるようになる。
【0016】
分光結晶４０は、たとえば、シリコン単結晶、フッ化リチウム単結晶、ゲルマニウム単結晶からなる。分光結晶４０においては、特定の結晶面が、結晶の表面に平行になっている。特定の結晶面のみを特性Ｘ線の検出に用いることができ、他の結晶面でブラッグ反射した特性Ｘ線が誤って検出されることを防止することができる。
【0017】
ライン検出器５０は、所定の配列方向に沿って配列された複数（たとえば１０００個以上）の検出素子５１を有する。各検出素子５１は、たとえばシリコンなどにより構成され、分光結晶４０により分光された特性Ｘ線の強度を検出する。ライン検出器５０は、各検出素子５１による検出結果を制御装置７０に出力する。
【0018】
ホルダ１０に試料Ｓを保持させた状態で、励起源２０から試料Ｓの表面に励起線を照射すると、試料Ｓから特性Ｘ線が放出される。放出される特性Ｘ線は、試料Ｓを構成する元素によって異なる波長を有する。励起源２０から発せられた励起線が位置Ａ１から位置Ａ２までの領域に照射されることによって放出された特性Ｘ線が、スリット３０を通過して分光結晶４０の表面４１へ到達する。図１には、位置Ａ１および位置Ａ２において発生している特性Ｘ線が破線で示されている。位置Ａ２は、位置Ａ１からＸ軸の正方向に所定距離離れた位置である。また、位置Ａ１での照射領域および位置Ａ２での照射領域はいずれもＹ軸方向に延在している。
【0019】
分光結晶４０に入射する特性Ｘ線と分光結晶４０の表面４１とのなす角をθとすると、特性Ｘ線の入射角は（９０－θ）度となる。分光結晶４０への特性Ｘ線の入射角は、スリット３０を通過させることによって、試料Ｓにおける特性Ｘ線の発生位置に応じて、異なる角度となる。たとえば、位置Ａ１において放出された特性Ｘ線は入射角（９０－θ１）度で分光結晶４０に入射し、位置Ａ２において放出された特性Ｘ線は入射角（９０－θ２）度で分光結晶４０に入射する。
【0020】
試料Ｓから分光結晶４０に入射角（９０－θ）度で入射した特性Ｘ線のうち、ブラッグ条件の式であるλ＝（２ｄ／ｎ）ｓｉｎθ（λは特性Ｘ線の波長、ｄは分光結晶４０の結晶面間隔、ｎは次数）を満たす波長を有する特性Ｘ線のみが、分光結晶４０で回折されてライン検出器５０に到達する。スリット３０、分光結晶４０、およびライン検出器５０が図１に示す状態で固定されている場合には、θ２＜θ＜θ１の範囲内でブラッグ条件の式を満たす波長を有する特性Ｘ線が、分光結晶４０で回折されてライン検出器５０に到達する。
【0021】
分光結晶４０で回折された特性Ｘ線は入射角と同じ角度で出射されるので、ブラッグ反射した特性Ｘ線は、複数の検出素子５１のうちの、出射角に対応した位置に配置される検出素子５１によって検出される。たとえば図１に示す状態では、位置Ａ１から放出される特性Ｘ線のうち、波長λ１＝（２ｄ／ｎ）ｓｉｎθ１を満たす特性Ｘ線が検出素子５１ａによって検出される。また、位置Ａ２から放出される特性Ｘ線のうち、波長λ２＝（２ｄ／ｎ）ｓｉｎθ２を満たす特性Ｘ線が検出素子５１ｂによって検出される。なお、図１に示すようにライン検出器５０の両端部分には、特性Ｘ線を検出不能な領域が存在している。すなわち、ライン検出器５０は、検出素子５１ａ，５１ｂ間に配列される検出素子５１によって測定される特性Ｘ線の強度を測定することができる。
【0022】
このように、複数の検出素子５１ごとに、異なる波長の特性Ｘ線が検出される。言い換えれば、Ｘ線分析装置１は、特性Ｘ線が検出された検出素子を知ることによって、特性Ｘ線に含まれる波長を認識することができる。一方で、特性Ｘ線の波長は元素ごとに異なる。したがって、Ｘ線分析装置１は、ライン検出器５０において特性Ｘ線が検出された検出素子を特定することによって、試料の分析（たとえば、試料の含有元素の特定）を行なうことができる。
【0023】
制御装置７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（記憶装置）、入出力バッファ等を含み、ライン検出器５０の検出結果を用いて試料Ｓの分析等の処理を行なう。なお、制御装置７０が行なう処理については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【0024】
制御装置７０は、ライン検出器５０の検出結果を用いて、試料Ｓから放出された特性Ｘ線の波長（エネルギー）と強度との対応関係を示す特性Ｘ線スペクトルを生成することができる。そして、制御装置７０は、生成された特性Ｘ線スペクトルを既知試料の特性Ｘ線スペクトルと比較することにより、試料Ｓの分析（たとえば、試料の含有元素の特定）を行なう。
【0025】
制御装置７０は、ライン検出器５０の検出結果を用いて生成したＸ線スペクトル、および、そのＸ線スペクトルを用いた試料Ｓの分析結果を、ディスプレイ８０に表示させることができる。ディスプレイ８０は、画像を表示可能な液晶パネルなどで構成される。操作部９０は、Ｘ線分析装置１に対するユーザの操作入力を受け付ける。操作部９０は、典型的には、タッチパネル、キーボード、マウスなどで構成される。
【0026】
［スリット３０の移動による試料分析精度の向上］
Ｘ線分析装置１による試料分析精度を向上させるためには、特性Ｘ線強度のピークフィッティングの精度を向上させることが望ましい。そして、特性Ｘ線強度のピークフィッティングの精度を向上させるためには、特性Ｘ線スペクトルにおける波長（エネルギー）の測定ピッチを細かくすることが望ましい。
Ｘ線分析装置１による試料分析精度を向上させるためには、特性Ｘ線強度のピークフィッティングの精度を向上させることが望ましい。そして、特性Ｘ線強度のピークフィッティングの精度を向上させるためには、特性Ｘ線スペクトルにおける波長（エネルギー）の測定ピッチを細かくすることが望ましい。
【0027】
波長の測定ピッチを細かくする１つの手法として、ライン検出器５０における各検出素子５１の幅Ｗ（配列方向の寸法）をより小さくして、検出素子５１の配置密度を増加させることが考えられる。しかしながら、検出素子５１の幅Ｗは既に非常に小さい値（たとえば５０μｍ程度）であり、検出素子５１の幅Ｗをさらに小さくするためには非常に高い寸法精度が必要となり技術的に難しい。したがって、検出素子５１の配置密度を簡単に増加させることは難しい。
【0028】
波長の測定ピッチを細かくする他の手法として、試料Ｓから分光結晶４０までの距離、あるいは分光結晶４０からライン検出器５０までの距離を大きくすることが考えられる。しかしながら、この手法では、Ｘ線分析装置１が大型化してしまうという問題がある。また、Ｘ線の強度は距離の２乗に比例して減衰するため、ライン検出器５０で検出されるＸ線の強度が非常に小さくなってしまうという問題もある。さらに、ライン検出器５０で測定可能な波長範囲が狭くなってしまうという問題もある。
【0029】
このような問題に鑑みて、本実施の形態によるＸ線分析装置１には、試料Ｓと分光結晶４０との間に配置されるスリット３０を、特性Ｘ線の通過方向（特性Ｘ線がスリット３０を通過する方向）と交差する方向に移動させるためのアクチュエータ６０が備えられる。そして、制御装置７０は、試料分析を行なう際に、特性Ｘ線の通過方向と交差する方向（以下「スリット移動方向」とも称する）にスリット３０を所定量（以下「スリット移動量」とも称する）ΔＤだけ移動させる。これにより、複数の検出素子５１の各々に対して、スリット３０の移動前と移動後とで異なる波長の特性Ｘ線が入射するようになる。その結果、特性Ｘ線スペクトルにおける測定ピッチを擬似的に細かくすることができる。
【0030】
具体的には、制御装置７０は、スリット３０が初期位置（第１位置）にあるときにライン検出器５０による１回目の測定（第１測定）を行ない、１回目の測定をメモリに記憶する。その後、制御装置７０は、スリット３０をスリット移動方向にスリット移動量ΔＤだけ移動させ、スリット３０が移動後の位置（第２位置）にあるときにライン検出器５０による２回目の測定（第２測定）を行なう。そして、制御装置７０は、１回目の測定結果と２回目の測定結果とを合成することによって、試料Ｓの分析に用いられる特性Ｘ線のスペクトルを生成する。
【0031】
図２は、１回目の測定時におけるＸ線分析装置１の状態が示されている。１回目の測定では、スリット３０が初期位置にある。図２には、１回目の測定において、ある検出素子５１ｍで検出される特性Ｘ線Ｌ１の通過経路が例示されている。特性Ｘ線Ｌ１は、試料の位置Ａｍ１から放出され、特性Ｘ線がスリット３０を通過して、分光結晶４０で回折されて検出素子５１ｍに達している。
【0032】
図３は、２回目の測定時におけるＸ線分析装置１の状態が示されている。２回目の測定では、スリット３０が初期位置からスリット移動方向にスリット移動量ΔＤだけ移動された位置にある。図３には、２回目の測定において、検出素子５１ｍで検出される特性Ｘ線Ｌ２の通過経路が例示されている。
【0033】
検出素子５１ｍが２回目の測定で検出する特性Ｘ線Ｌ２は、検出素子５１ｍが１回目の測定で検出する特性Ｘ線Ｌ１とは異なる。すなわち、特性Ｘ線Ｌ２は、試料の位置Ａｍ１ではなく位置Ａｍ１とは僅かにずれた位置Ａｍ２から放出された特性Ｘ線である。これにより、スリット３０を移動する前の１回目の測定とスリット３０を移動した後の２回目の測定とで、検出素子５１の各々で測定される特性Ｘ線の波長（エネルギー）を異ならせることができる。
【0034】
言い換えれば、スリット移動量ΔＤは、１回目の測定時に検出素子５１の各々で測定される波長と、２回目の測定時に検出素子５１の各々で測定される波長とが異なる値となるような量に設定される。
【0035】
図４は、１回目の測定および２回目の測定において、互いに隣り合う２つの検出素子５１ｍ，５１ｎによって測定される波長（エネルギ）の関係を示す図である。
【0036】
１回目の測定で検出素子５１ｍ，５１ｎによって測定される波長をそれぞれ「λｍ１」、「λｎ１」とするとき、波長λｍ１と波長λｎ１との差（＝｜λｍ１－λｎ１｜）が１回目の測定ピッチＰ（分解能）となる。すなわち、１回目の測定では、波長λｍと波長λｎとの間の波長の強度は測定することができない。
【0037】
２回目の測定で検出素子５１ｍによって測定される波長を「λｍ２」とするとき、波長λｍ１と波長λｍ２との差Δλｍ（＝｜λｍ１－λｍ２｜）は、１回目の測定ピッチＰ未満である。ピークフィッティングの精度をより適切に向上させるためには、差Δλｍは、１回目の測定ピッチＰの８分の１以上、２分の１以下（Ｐ／８≦Δλｍ≦Ｐ／２）程度であることが望ましい。
【0038】
同様に、２回目の測定で検出素子５１ｎによって測定される波長を「λｎ２」とするとき、波長λｎ１と波長λｎ２との差Δλｎ（＝｜λｎ１－λｎ２｜）は、１回目の測定ピッチＰ未満である。ピークフィッティングの精度をより適切に向上させるためには、Ｐ／２≦Δλｎ＜Ｐ／８であることが望ましい。
【0039】
スリット移動量ΔＤは、検出素子５１によって測定される波長が図４に示すような関係となるような量に設定される。
【0040】
そして、制御装置７０は、１回目の測定結果と２回目の測定結果とを合成することによって、試料Ｓの分析に用いられる特性Ｘ線のスペクトルを生成する。
【0041】
図５は、１回目の測定結果で得られる特性Ｘ線スペクトルと、２回目の測定結果で得られる特性Ｘ線スペクトルと、それらを合成したスペクトルとを模式的に示す図である。
【0042】
１回目の測定と２回目の測定とでは、波長測定ピッチそのものはほぼ同じであるが、各検出素子５１によって測定される波長がそれぞれ異なっている。そのため、１回目の測定結果で得られる特性Ｘ線スペクトルと、２回目の測定結果で得られる特性Ｘ線スペクトルとを合成することによって、１回目の測定では測定できなかった波長を、２回目の測定で補間することができるので、より精密なスペクトル波形を生成することができる。これにより、検出素子５１を小型化しなくても、試料Ｓの分析精度を向上することができる。
【0043】
図６は、制御装置７０が試料Ｓの分析を行なう際に実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、試料Ｓがホルダ１０に保持された状態において、たとえばユーザが分析開始操作を行なった場合に開始される。
【0044】
まず、制御装置７０は、アクチュエータ６０を制御してスリット３０の位置を初期位置にし（ステップＳ１１）、１回目の測定を行なう（ステップＳ１２）。具体的には、制御装置７０は、スリット３０が初期位置にある状態で、励起源２０から試料Ｓに向けて励起光を照射し、試料Ｓが発生する特性Ｘ線をライン検出器５０で測定する。制御装置７０は、その結果を１回目の測定結果としてメモリに記憶する。
【0045】
１回目の測定が終わると、制御装置７０は、スリット移動量ΔＤを設定する（ステップＳ１３）。スリット移動量ΔＤは、予め決められた固定値であってもよいし、ユーザによって調整可能な可変値であってもよい。どちらの場合であっても、スリット移動量ΔＤは、上述したように、１回目の測定時に各検出素子５１で測定される波長と、２回目の測定時に各検出素子５１で測定される波長とが互い異なる値となるような量に設定される。
【0046】
次いで、制御装置７０は、アクチュエータ６０を制御してスリット３０をスリット移動方向にスリット移動量ΔＤだけ移動させ（ステップＳ１４）、２回目の測定を行なう（ステップＳ１５）。具体的には、制御装置７０は、スリット３０が初期位置からスリット移動方向にスリット移動量ΔＤだけ移動された位置にある状態で、励起源２０から試料Ｓに向けて励起光を照射し、試料Ｓが発生する特性Ｘ線をライン検出器５０で測定する。制御装置７０は、その結果を２回目の測定結果としてメモリに記憶する。
【0047】
次いで、制御装置７０は、１回目の測定結果で得られる特性Ｘ線のスペクトルと、２回目の測定結果で得られる特性Ｘ線のスペクトルとを合成する（ステップＳ１６）。
【0048】
次いで、制御装置７０は、合成された特性Ｘ線のスペクトルを出力する（ステップＳ１７）。たとえば、制御装置７０は、合成された特性Ｘ線のスペクトルをディスプレイ８０に表示させる。ユーザは、ディスプレイ８０に表示された合成スペクトルを見て、試料Ｓの分析を行なうことができる。
【0049】
以上のように、本実施の形態によるＸ線分析装置１は、試料Ｓと分光結晶４０との間に配置されるスリット３０を移動させるためのアクチュエータ６０を備える。そして、制御装置７０は、試料分析を行なう際に、特性Ｘ線の通過方向と交差する方向にスリット３０を所定量ΔＤだけ移動させる。これにより、スリット３０の移動前と移動後とで、各検出素子５１で測定される特性Ｘ線の波長（エネルギー）を異ならせることができる。その結果、検出素子５１を小型化しなくても、試料Ｓの分析精度を向上することができる。
【0050】
さらに、本実施の形態においては、スリット３０の移動前の１回目の測定（第１測定）の結果と、スリット３０の移動後の２回目の測定結果（第２測定）の結果とを合成することによって、特性Ｘ線のスペクトルを生成する。これにより、スリット３０の移動前の１回目の測定よりも細かい波長ピッチで精細に特性Ｘ線を検出することができる。
【0051】
さらに、本実施の形態による分光結晶４０およびライン検出器５０は、機械的に動かされずに固定されている。そのため、ライン検出器５０によって検出される特性Ｘ線のエネルギー位置および強度を安定させることができる。
【0052】
［変形例１］
Ｘ線分析装置１による試料分析モードに、上述の実施の形態で説明したスリット３０の移動を伴うモード（以下「スリット移動モード」ともいう）に加えて、スリット３０の位置を固定するモード（以下「スリット固定モード」ともいう）が含まれるようにし、ユーザの要求に応じて試料分析モードを選択するようにしてもよい。
Ｘ線分析装置１による試料分析モードに、上述の実施の形態で説明したスリット３０の移動を伴うモード（以下「スリット移動モード」ともいう）に加えて、スリット３０の位置を固定するモード（以下「スリット固定モード」ともいう）が含まれるようにし、ユーザの要求に応じて試料分析モードを選択するようにしてもよい。
【0053】
図７は、本変形例１による制御装置７０が試料分析モードを選択する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。
【0054】
まず、制御装置７０は、ユーザがスリット固定モードを選択する操作を行なったか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【0055】
ユーザがスリット固定モードを選択する操作を行なった場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、制御装置７０は、試料分析モードをスリット固定モードに設定する（ステップＳ３０）。スリット固定モードでは、スリット３０が移動されずに初期位置に固定され、１回の測定の結果で特性Ｘ線のスペクトルが生成される。そのため、１回目の測定後にスリット３０の移動および２回目の測定を伴う場合（スリット移動モード）に比べて、分析時間が短縮される。したがって、それほど細かい分解能を必要としない場合、ユーザは、スリット固定モードを選択することで分析時間を短縮することができる。
【0056】
一方、ユーザがスリット固定モードを選択する操作を行なっていない場合（ステップＳ２０においてＮＯ）、制御装置７０は、試料分析モードをスリット移動モードに設定する（ステップＳ１０）。スリット移動モードでは、上述の実施の形態で説明したように、１回目の測定後にスリット３０が移動され、その後に２回目の測定が行なわれる。そのため、スリット固定モードに比べて分析時間は長くなるが、高分解能のスペクトルを得ることができ、試料Ｓの分析精度を向上することができる。
【0057】
以上のように、Ｘ線分析装置１による試料分析モードをスリット移動モードとするのかスリット固定モードとするのかを、ユーザの要求に応じて切り替えるようにしてもよい。これにより、ユーザの利便性を向上することができる。
【0058】
［変形例２］
上述の実施の形態においては、１回目の測定後にスリット３０をステップ的に移動させ、その後に２回目の測定を行なう。しかしながら、スリット３０の移動手法は必ずしもステップ的であることに限定されず、連続的であってもよい。たとえば、スリット３０を所定範囲で連続的に移動させ、スリット３０の移動中に互いに異なる複数のタイミングで複数回の測定をそれぞれ行ない、それら複数回の測定結果を合成したスペクトルを生成するようにしてもよい。
上述の実施の形態においては、１回目の測定後にスリット３０をステップ的に移動させ、その後に２回目の測定を行なう。しかしながら、スリット３０の移動手法は必ずしもステップ的であることに限定されず、連続的であってもよい。たとえば、スリット３０を所定範囲で連続的に移動させ、スリット３０の移動中に互いに異なる複数のタイミングで複数回の測定をそれぞれ行ない、それら複数回の測定結果を合成したスペクトルを生成するようにしてもよい。
【0059】
図８は、本変形例２による制御装置７０が試料分析モードを選択する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートは、上述の図７のフローチャートのステップＳ１０に代えて、ステップＳ１１～Ｓ１３を追加したものである。図８のその他のステップ（図６に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
【0060】
ユーザがスリット固定モードを選択する操作を行なった場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、制御装置７０は、試料分析モードを上述のスリット固定モードに設定する（ステップＳ３０）。
【0061】
一方、ユーザがスリット固定モードを選択する操作を行なっていない場合（ステップＳ２０においてＮＯ）、制御装置７０は、ユーザがスリット連続移動モードを選択する操作を行なったか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【0062】
ユーザがスリット連続移動モードを選択する操作を行なった場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、制御装置７０は、試料分析モードをスリット連続移動モードに設定する（ステップＳ１０）。スリット連続移動モードでは、制御装置７０は、上述したように、たとえば、スリット３０を所定範囲で連続的に移動させ、スリット３０の移動中に互いに異なる複数のタイミングで複数回の測定をそれぞれ行ない、それら複数回の測定結果を合成したスペクトルを生成する。これにより、より細かい分解能を有するスペクトルを生成することができる。
【0063】
ユーザがスリット連続移動モードを選択する操作を行なっていない場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、制御装置７０は、試料分析モードをスリットステップ移動モードに設定する（ステップＳ１０）。スリットステップ移動モードでは、上述の実施の形態で説明したように、１回目の測定後にスリット３０をステップ的に移動させ、その後に２回目の測定を行なう。
【0064】
以上のように、Ｘ線分析装置１による試料分析モードを、スリット３０をステップ的に移動させるスリットステップ移動モードとするのか、スリット３０を連続的に移動させるスリット連続移動モードとするのかを、ユーザの要求に応じて切り替えるようにしてもよい。これにより、ユーザの利便性を向上することができる。
【0065】
［態様］
上述した実施の形態およびその変形例は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
上述した実施の形態およびその変形例は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【0066】
（第１項） 一態様に係るＸ線分析装置は、試料に対して励起線を照射する励起源と、励起線が照射された試料から放出される特性Ｘ線を波長毎に分光する分光結晶と、分光結晶によって分光された複数の波長の強度をそれぞれ測定するように配列される複数の検出素子を有するライン検出器と、試料と分光結晶との間に配置されるスリットと、スリットを特性Ｘ線の通過方向と交差する方向に移動可能に構成された駆動装置と、制御装置を備える。制御装置は、スリットが第１位置にあるときのライン検出器の測定である第１測定の結果と、駆動装置によってスリットが第１位置から移動されて第２位置にあるときのライン検出器の測定である第２測定の結果とを用いて、試料を分析する。
【0067】
第１項に記載のＸ線分析装置によれば、試料の分析を行なう際に、駆動装置によってスリットを特性Ｘ線の通過方向と交差する方向に移動させることによって、スリットが第１位置にあるときにライン検出器で測定される波長と、スリットが第１位置とは異なる第２位置に移動されたときにライン検出器で測定される波長とを異ならせることができる。そして、スリットが第１位置にあるときの第１測定の結果と、スリットが第２位置に移動されたときの第２測定の結果とを用いて、試料が分析される。これにより、第１測定では測定できなかった波長を、第２測定で補間することができる。その結果、検出素子を小型化しなくても、試料の分析精度を向上することができる。
【0068】
（第２項） 第１項に記載のＸ線分析装置において、制御装置は、第１測定の結果と第２測定の結果とを合成することによって、試料の分析に用いられる特性Ｘ線のスペクトルを生成する。
【0069】
第２項に記載のＸ線分析装置によれば、第１測定の結果と第２測定の結果とを合成することによって、第１測定では測定できなかった波長を第２測定で測定された波長で補間することができるので、より精密なスペクトル波形を生成することができる。
【0070】
（第３項） 第１項に記載のＸ線分析装置において、第１位置から第２位置でのスリットの移動量は、第１測定時に測定される波長と、第２測定時に測定される波長とが互い異なる値となる量に設定される。
【0071】
第３項に記載のＸ線分析装置によれば、スリットの移動量が、第１測定時に測定される波長と、第２測定時に測定される波長とが互い異なる値となる量に設定される。そのため、第１測定では測定できなかった波長を第２測定で測定された波長でより確実に補間することができる。
【0072】
（第４項） 第３項に記載のＸ線分析装置において、複数の検出素子は、互いに隣り合う第１検出素子および第２検出素子を含む。第１測定時に第１検出素子および第２検出素子によって測定される波長をそれぞれ第１波長および第２波長とし、第１波長と第２波長との差を測定ピッチとし、第２測定時に第１検出素子によって測定される波長を第３波長とするとき、第１波長と第３波長との差は、測定ピッチ未満である。
【0073】
第４項に記載のＸ線分析装置によれば、第１測定時に測定される波長（第１波長）と第２測定時に測定される波長（第３波長）との差を第１測定時の測定ピッチ未満にすることで、第１測定時に測定される波長と、第２測定時に測定される波長とを互い異ならせることができる。
【0074】
（第５項） 第１項に記載のＸ線分析装置において、制御装置による試料分析モードには、駆動装置によるスリットの移動を伴う移動モードと、スリットの位置を固定する固定モードとが含まれる。制御装置は、試料分析モードを移動モードとするのか固定モードとするのかをユーザの要求に応じて切り替える。
【0075】
第５項に記載のＸ線分析装置によれば、ユーザの要求に応じて、試料分析モードを移動モードと固定モードとの間で切り替えることができる。そのため、ユーザの利便性を向上させることができる。
【0076】
（第６項） 第５項に記載のＸ線分析装置において、移動モードには、スリットをステップ的に移動させるステップ移動モードと、スリットを連続的に移動させる連続移動モードとが含まれる。制御装置は、試料分析モードをステップ移動モードとするのか連続移動モードとするのかを固定モードとするのかをユーザの要求に応じて切り替える。
【0077】
第６項に記載のＸ線分析装置によれば、ユーザの要求に応じて、試料分析モードをステップ移動モードと連続移動モードと固定モードとの間で切り替えることができる。そのため、ユーザの利便性を向上させることができる。
【0078】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0079】
１ Ｘ線分析装置、１０ ホルダ、２０ 励起源、３０ スリット、３１ 線状開口、４０ 分光結晶、５０ ライン検出器、５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｍ，５１ｎ 検出素子、６０ アクチュエータ、７０ 制御装置、８０ ディスプレイ、９０ 操作部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】