特許 7123741 Ｘ線検出装置及びＸ線検出方法

(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】

(24)【登録日】2022-08-15

(45)【発行日】2022-08-23

(54)【発明の名称】Ｘ線検出装置及びＸ線検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/223 20060101AFI20220816BHJP

   G21K 1/06 20060101ALI20220816BHJP

【ＦＩ】

G01N23/223

G21K1/06 M

G21K1/06 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018201219

(22)【出願日】2018-10-25

(65)【公開番号】P2019109220

(43)【公開日】2019-07-04

【審査請求日】2021-07-28

(31)【優先権主張番号】P 2017240833

(32)【優先日】2017-12-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】滝本 哲也

(72)【発明者】

【氏名】上田 英雄

【審査官】清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－２２００２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０２８６１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－１９０９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８５８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５３８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０２２３３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２３／００－２３／２２７６

Ｇ２１Ｋ １／００－ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線発生部と、該Ｘ線発生部から発生したＸ線を表面に照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶と、該分光結晶により単色化されたＸ線を照射された試料から発生するＸ線を検出する検出部とを備えるＸ線検出装置において、
前記分光結晶は、凹曲線を該凹曲線が含まれる平面に直交する軸に沿って連続させてなる凹曲面を前記表面としたシングルベントの形状を有し、
前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が前記Ｘ線発生部において移動することに応じて、前記Ｘ線の前記表面上での照射位置が変動する方向は、前記軸に沿った方向であること
を特徴とするＸ線検出装置。

【請求項2】

試料を保持する保持部を更に備え、
前記Ｘ線発生部、前記分光結晶及び前記保持部は、前記Ｘ線発生部でＸ線が発生する位置及び前記試料が前記表面に係るローランド円上に位置するように配置されており、
前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が移動する方向は、前記ローランド円が含まれる平面の法線に沿った方向であること
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Ｘ線発生部は、電子が衝突することによりＸ線を発生させるターゲットを有し、
前記ターゲットの熱膨張に応じて、前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が移動すること
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Ｘ線発生部は、
前記ターゲットへ衝突する電子を発生させる電子発生部を更に有し、
前記ターゲットの表面に対して前記電子が非垂直に衝突すること
を特徴とする請求項３に記載のＸ線検出装置。

【請求項5】

Ｘ線発生部と、該Ｘ線発生部から発生したＸ線を表面に照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶と、該分光結晶により単色化されたＸ線を照射された試料から発生するＸ線を検出する検出部とを備えるＸ線検出装置において、
前記分光結晶は、凹曲線を該凹曲線が含まれる平面に直交する軸に沿って連続させてなる凹曲面を前記表面としたシングルベントの形状を有し、
前記Ｘ線発生部は、
電子発生部と、
該電子発生部から発生した電子が衝突することによりＸ線を発生させるターゲットとを有し、
前記ターゲットの表面に対して前記電子が非垂直に衝突し、
前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が前記ターゲットの熱膨張に起因して移動することに応じて、前記Ｘ線の前記表面上での照射位置が変動する方向は、前記軸に沿った方向であること
を特徴とするＸ線検出装置。

【請求項6】

前記検出部が検出したＸ線のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、
該スペクトル生成部が生成したスペクトルに基づいて元素分析を行う分析部と、
元素分析の結果を表示する表示部と
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のＸ線検出装置。

【請求項7】

Ｘ線発生部と、
凹曲線を該凹曲線が含まれる平面に直交する軸に沿って連続させてなる凹曲面である表面を有し、前記Ｘ線発生部から発生したＸ線を前記表面に照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶と、
Ｘ線を検出する検出部とを用い、
前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が前記Ｘ線発生部において移動することに応じて前記Ｘ線の前記表面上での照射位置が変動する方向を、前記軸に沿った方向とするように、前記Ｘ線発生部及び前記分光結晶を配置し、
前記分光結晶が単色化したＸ線を液体状の試料へ照射させ、
Ｘ線を照射された試料から発生するＸ線を前記検出部で検出すること
を特徴とするＸ線検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分光結晶を用いたＸ線検出装置及びＸ線検出方法に関する。

【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成分を分析する手法である。蛍光Ｘ線分析の一手法として、分光結晶を用いて特定波長領域のＸ線を試料へ照射する手法がある。分光結晶へＸ線を照射した場合は、ブラッグの条件を満たす特定波長領域のＸ線が分光結晶から発生する。Ｘ線発生部と分光結晶と試料とをブラッグの条件を満たす位置に配置しておき、Ｘ線発生部から発生するＸ線を分光結晶へ照射することにより、分光結晶から試料へ特定波長領域のＸ線が照射される。試料へ照射されるＸ線の波長を限定することにより、蛍光Ｘ線を検出する際のＳ／Ｎ比（signal-to-noise ratio ）が改善される。特許文献１には、分光結晶を用いたＸ線検出装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１－２７０６５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

Ｘ線発生部には、ターゲットに対して電子を衝突させることによりＸ線を発生させるものがある。このようなＸ線発生部では、Ｘ線発生部の温度の上昇に伴って、Ｘ線発生部の内部でＸ線が発生する位置が移動し、Ｘ線の光軸が移動することがある。分光結晶を用いたＸ線検出装置は、多くのＸ線がブラッグの条件を満たすような位置にＸ線の光軸が存在するように、設定されている。Ｘ線の光軸が移動した場合、ブラッグの条件を満たすＸ線の強度が変動する。このため、試料へ照射される特定波長領域のＸ線の強度が変動し、検出される蛍光Ｘ線の強度が変動する。従って、Ｘ線発生部の温度変化に伴って、検出される蛍光Ｘ線の強度にばらつきが生じ、蛍光Ｘ線分析の測定誤差が発生していた。

【0005】

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、試料へ照射されるＸ線の強度の変動を抑制することにより、検出されるＸ線の強度のばらつきを低減することができるＸ線検出装置及びＸ線検出方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るＸ線検出装置は、Ｘ線発生部と、該Ｘ線発生部から発生したＸ線を表面に照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶と、該分光結晶により単色化されたＸ線を照射された試料から発生するＸ線を検出する検出部とを備えるＸ線検出装置において、前記分光結晶は、凹曲線を該凹曲線が含まれる平面に直交する軸に沿って連続させてなる凹曲面を前記表面としたシングルベントの形状を有し、前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が前記Ｘ線発生部において移動することに応じて、前記Ｘ線の前記表面上での照射位置が変動する方向は、前記軸に沿った方向であることを特徴とする。

【0007】

本発明においては、Ｘ線検出装置は、凹曲線を該凹曲線が含まれる平面に直交する軸に沿って連続させてなる凹曲面を表面とした分光結晶を備える。Ｘ線発生部からＸ線が分光結晶へ照射され、ブラッグの条件を満たす波長のＸ線が分光結晶から発生し、試料へ照射され、試料で発生したＸ線を検出部で検出する。分光結晶の表面上にＸ線が照射される位置が変動する方向は、軸に沿った方向になっている。分光結晶の表面上にＸ線が照射される位置が変動したとしても、表面に対する入射角は変化せず、ブラッグの条件を満たすＸ線の強度は変化しない。このため、試料へ照射される特定波長領域のＸ線の強度はほとんど変動しない。

【0008】

本発明に係るＸ線検出装置は、試料を保持する保持部を更に備え、前記Ｘ線発生部、前記分光結晶及び前記保持部は、前記Ｘ線発生部でＸ線が発生する位置及び前記試料が前記表面に係るローランド円上に位置するように配置されており、前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が移動する方向は、前記ローランド円が含まれる平面の法線に沿った方向であることを特徴とする。

【0009】

本発明においては、Ｘ線発生部でのＸ線の発生位置と試料とが分光結晶の表面に係るローランド円上に配置される。また、Ｘ線発生部で発生するＸ線の光軸が移動する方向は、ローランド円の含まれる平面の法線に沿った方向である。Ｘ線の光軸の移動に応じて分光結晶の表面上にＸ線が照射される位置が変動する方向は、分光結晶の軸に沿った方向になる。

【0010】

本発明に係るＸ線検出装置は、前記Ｘ線発生部は、電子が衝突することによりＸ線を発生させるターゲットを有し、前記ターゲットの熱膨張に応じて、前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が移動することを特徴とする。
本発明に係るＸ線検出装置は、前記Ｘ線発生部は、前記ターゲットへ衝突する電子を発生させる電子発生部を更に有し、前記ターゲットの表面に対して前記電子が非垂直に衝突することを特徴とする。

【0011】

本発明に係るＸ線検出装置は、Ｘ線発生部と、該Ｘ線発生部から発生したＸ線を表面に照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶と、該分光結晶により単色化されたＸ線を照射された試料から発生するＸ線を検出する検出部とを備えるＸ線検出装置において、前記分光結晶は、凹曲線を該凹曲線が含まれる平面に直交する軸に沿って連続させてなる凹曲面を前記表面としたシングルベントの形状を有し、前記Ｘ線発生部は、電子発生部と、該電子発生部から発生した電子が衝突することによりＸ線を発生させるターゲットとを有し、前記ターゲットの表面に対して前記電子が非垂直に衝突し、前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が前記ターゲットの熱膨張に起因して移動することに応じて、前記Ｘ線の前記表面上での照射位置が変動する方向は、前記軸に沿った方向であることを特徴とする。

【0012】

本発明においては、Ｘ線発生部では、電子発生部から発生した電子がターゲットの表面に非垂直に衝突することによってＸ線が発生する。ターゲットの熱膨張によってターゲットの表面が移動し、電子がターゲットに衝突する位置が変化し、Ｘ線の発生する位置が変化し、Ｘ線の光軸が移動する。

【0013】

本発明に係るＸ線検出装置は、前記検出部が検出したＸ線のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、該スペクトル生成部が生成したスペクトルに基づいて元素分析を行う分析部と、元素分析の結果を表示する表示部とを更に備えることを特徴とする。

【0014】

本発明においては、Ｘ線検出装置は、試料から発生したＸ線のスペクトルに基づいて元素分析を行い、分析結果を表示する。例えば、試料に含まれる元素の濃度を調べることができる。

【0015】

本発明に係るＸ線検出方法は、Ｘ線発生部と、凹曲線を該凹曲線が含まれる平面に直交する軸に沿って連続させてなる凹曲面である表面を有し、前記Ｘ線発生部から発生したＸ線を前記表面に照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶と、Ｘ線を検出する検出部とを用い、前記Ｘ線発生部から発生するＸ線の光軸が前記Ｘ線発生部において移動することに応じて前記Ｘ線の前記表面上での照射位置が変動する方向を、前記軸に沿った方向とするように、前記Ｘ線発生部及び前記分光結晶を配置し、前記分光結晶が単色化したＸ線を液体状の試料へ照射させ、Ｘ線を照射された試料から発生するＸ線を前記検出部で検出することを特徴とする。

【0016】

本発明においては、液体状の試料に対してＸ線を照射し、試料から発生したＸ線を検出する。液体状の試料中で成分が均等に分散されている場合は、試料にＸ線が照射される位置が変動したとしても、試料から発生するＸ線は変化せず、安定的なＸ線分析が可能である。

【発明の効果】

【0017】

本発明にあっては、試料へ照射される特定波長領域のＸ線の強度はほとんど変動せず、検出されるＸ線の強度のばらつきは軽減される。従って、Ｘ線分析の測定誤差が低減される等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】Ｘ線検出装置の構成を示すブロック図である。

【図2】Ｘ線発生部の内部構成の一部を示す模式的断面図である。

【図3】分光結晶を示す斜視図である。

【図4】分光結晶によってＸ線が集束される様子を示す模式図である。

【図5】Ｘ線発生部、分光結晶及び天板部の位置関係を示す模式図である。

【図6】実施形態１に係る天板部の模式的平面図である。

【図7】実施形態１に係る分光結晶と天板部との位置関係を示す模式図である。

【図8】実施形態２に係る天板部の模式的平面図である。

【図9】実施形態２に係る天板部の模式的断面図である。

【図10】実施形態２に係る分析部の内部構成例を示すブロック図である。

【図11】蛍光Ｘ線のスペクトルの例を示す特性図である。

【図12】実施形態２に係る分析部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。
（実施形態１）
図１は、Ｘ線検出装置１０の構成を示すブロック図である。Ｘ線検出装置１０は、蛍光Ｘ線分析装置である。Ｘ線検出装置１０は、Ｘ線発生部１と、Ｘ線発生部１から発生したＸ線を照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶２と、Ｘ線を検出する検出部３とを備えている。分光結晶２は、例えば、単結晶である。分光結晶２の成分は、例えば、炭素である。分光結晶２は、少なくとも、Ｘ線を照射される表面の近傍が結晶で構成されている。結晶の格子定数は所定の値になっており、分光結晶２の表面に照射されたＸ線の内、ブラッグの条件を満たす特定波長領域のＸ線が分光結晶２によって回折し、ブラッグの条件を満たす方向へ表面から出射する。このようにして、単色化されたＸ線が発生する。単色化とは、分光結晶２による回折によって特定波長領域のＸ線を抽出することを意味する。検出部３は、検出したＸ線のエネルギーに比例した信号を出力する。検出部３は、例えば、半導体素子を検出素子として用いたＸ線検出器である。

【0020】

Ｘ線検出装置１０は、内部を減圧することが可能な減圧容器４を有している。Ｘ線発生部１、分光結晶２及び検出部３は、減圧容器４の内部に配置されている。Ｘ線発生部１又は検出部３の一部分は、減圧容器４の外部に配置されていてもよい。減圧容器４は、Ｘ線を遮蔽することができる材料で構成されている。減圧容器４は、天板部４１を有する。天板部４１は減圧容器４の上側を構成する部分である。天板部４１には、天板部４１を上下に貫通する孔４２が形成されている。カップ状の試料容器６１に収容された液体状の試料６が、天板部４１上の孔４２を塞ぐ位置に載置される。天板部４１は、試料６が載置されることによって、試料６を保持する。天板部４１は、保持部及び板状部材に対応する。分光結晶２は、ブラッグの条件を満たすＸ線が孔４２を通過するような位置に配置されている。孔４２を通過したＸ線が試料６に照射され、試料６から蛍光Ｘ線が発生し、蛍光Ｘ線は、孔４２を通過し、検出部３で検出される。図１中には、蛍光Ｘ線を含むＸ線を実線矢印で示している。

【0021】

検出部３には、検出部３が出力した信号を処理する信号処理部５２が接続されている。信号処理部５２は、検出部３が出力した各値の信号をカウントし、検出された蛍光Ｘ線のエネルギーとカウント数との関係、即ち蛍光Ｘ線のスペクトルを生成する処理を行う。信号処理部５２はスペクトル生成部に対応する。信号処理部５２は、分析部５３に接続されている。分析部５３は、演算を行う演算部及びデータを記憶するメモリを含んで構成されている。信号処理部５２は、生成したスペクトルを示すデータを分析部５３へ出力する。分析部５３は、信号処理部５２からのデータを入力され、入力されたデータが示すスペクトルに基づいて、試料６に含まれる元素の定性分析又は定量分析を行う。例えば、分析部５３は、オイル等の液体状の試料６に含まれる硫黄等の不純物の濃度を計算する。分析部５３には、液晶ディスプレイ等の表示部５４が接続されている。分析部５３は、元素分析の結果を示す画像を表示部５４に表示させる。表示部５４は、蛍光Ｘ線のスペクトルを表示してもよい。また、信号処理部５２は蛍光Ｘ線のスペクトルを生成せず、分析部５３が蛍光Ｘ線のスペクトルを生成してもよい。この場合は、分析部５３はスペクトル生成部を兼ねる。

【0022】

Ｘ線検出装置１０は、更に、制御部５１を備えている。Ｘ線発生部１は制御部５１に接続されている。また、制御部５１には、使用者からの操作を受け付けるキーボード及びポインティングデバイス等の操作部５５が接続されている。制御部５１は、Ｘ線発生部１及び操作部５５の動作を制御する。また、制御部５１は、使用者が操作部５５を操作することにより使用者からの処理指示を受け付け、受け付けた処理指示に応じてＸ線検出装置の各部を制御する。なお、信号処理部５２、分析部５３又は表示部５４は、制御部５１に接続され制御部５１に制御されてもよい。また、制御部５１及び分析部５３は同一の装置で構成されていてもよい。

【0023】

図２は、Ｘ線発生部１の内部構成の一部を示す模式的断面図である。Ｘ線発生部１はエンドウインド対応のフィラメント部１３を用いた反射型Ｘ線管である。柱状の軸材１２の先端に板状のターゲット１１が連結されている。軸材１２及びターゲット１１は金属製である。例えば、軸材１２の材質は銅であり、ターゲット１１の材質は銀である。Ｘ線発生部１は、熱電子を発生させるフィラメント部１３を備えている。フィラメント部１３は電子発生部に対応する。フィラメント部１３が発生させた熱電子は、図示しない電極によりＸ線発生部１内に生成された電界によって加速し、ターゲット１１に衝突する。熱電子が衝突したターゲット１１からＸ線が発生する。発生したＸ線は、放射口１４から放射される。Ｘ線の発生位置は、ターゲット１１の表面の熱電子が衝突した位置である。

【0024】

図２には、熱電子の流れを矢印付の一点鎖線で示す。熱電子は、ターゲット１１の表面に対して非垂直に衝突する。熱電子がターゲット１１に衝突することにより熱が発生し、ターゲット１１から軸材１２へ熱が伝導する。このため、軸材１２又はターゲット１１が熱膨張することがある。熱膨張により、ターゲット１１の表面の位置が変化する。より詳しくは、熱膨張により、ターゲット１１の表面の位置は、衝突してくる熱電子に近づくように変化する。図２では、熱膨張時のターゲット１１の表面を破線で示す。ターゲット１１の表面の位置が変化することによって、熱電子がターゲット１１に衝突する位置が変化し、Ｘ線が発生する位置が変化する。熱電子はターゲット１１の表面に対して非垂直に衝突するので、Ｘ線が発生する位置は、ターゲット１１の表面に沿った方向に移動する。ターゲット１１で発生するＸ線の光軸は、表面に直交する。Ｘ線が発生する位置がターゲット１１の表面に沿った方向に移動することにより、発生するＸ線の光軸は、表面に沿った方向に移動する。このとき、Ｘ線の光軸はほぼ平行に移動し、ターゲット１１の表面に対向する側から見て直線状に移動する。図２では、熱膨張が無い状態で発生したＸ線の光軸を実線矢印で示し、熱膨張時に発生したＸ線の光軸を破線矢印で示す。また、Ｘ線の光軸が直線状に移動する方向１５を双方向矢印で示している。

【0025】

図３は、分光結晶２を示す斜視図である。分光結晶２は、Ｘ線発生部１からのＸ線を照射される表面２１を有する。表面２１は、凹曲線２２を凹曲線２２が含まれる平面２３に直交する軸２４に沿って連続させてなる凹曲面である。例えば、表面２１の形状は、円筒の内面の一部分の形状である。軸２４は、円筒の中心軸に平行である。即ち、分光結晶２は、シングルベントの形状を有している。表面２１の形状は、円筒の内面以外の形状であってもよい。例えば、表面２１の形状は、凹曲線２２が放物線であってもよい。

【0026】

図４は、分光結晶２によってＸ線が集束される様子を示す模式図である。図４には、Ｘ線を実線矢印で示している。シングルベントの形状のため、表面２１から出射される特定波長領域のＸ線は、線状に集束する。即ち、Ｘ線は焦線２５に集束する。表面２１上にＸ線が照射される位置が軸２４に沿った方向に変化した場合、表面２１に対するＸ線の入射角は変化せず、出射角も変化しない。ブラッグの条件を満たすような入射角でＸ線が表面２１へ入射している場合、Ｘ線が照射される位置が軸２４に沿った方向に変化したとしても、入射角は変化しないので、依然としてブラッグの条件は満たされる。このため、表面２１上にＸ線が照射される位置が軸２４に沿った方向に変化した場合、ブラッグの条件を満たすＸ線の強度は変化せず、分光結晶２で発生する特定波長領域のＸ線の強度が変動することは無い。また、表面２１上にＸ線が照射される位置が軸２４に沿った方向に変化した場合、表面２１から出射される特定波長領域のＸ線は同じ焦線２５に集束する。

【0027】

Ｘ線発生部１及び分光結晶２は、Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動することに応じてＸ線の表面２１上に照射される位置が変動する方向２６が、軸２４に沿った方向になるように、互いの位置が調整されている。図４には、Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動する方向１５、及びＸ線の表面２１上に照射される位置が変動する方向２６を、破線矢印で示している。Ｘ線の表面２１上に照射される位置が変動する方向２６が軸２４に沿っていることにより、Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動した場合でも、表面２１に対するＸ線の入射角は変化せず、ブラッグの条件を満たすＸ線の強度は変化せず、分光結晶２で発生する特定波長領域のＸ線の強度が変動することは無い。

【0028】

図５は、Ｘ線発生部１、分光結晶２及び天板部４１の位置関係を示す模式図である。分光結晶２はヨハン型である。分光結晶２に係るローランド円２０は、凹曲面である表面２１の曲率中心と表面２１上の中心点とを結ぶ線を直径とする円である。軸２４は、ローランド円２０の含まれる平面に対して直交する。Ｘ線発生部１は、Ｘ線の発生位置がローランド円２０上にあるように、分光結晶２に対して配置されている。例えば、軸材１２又はターゲット１１が熱膨張した状態でのＸ線の発生位置がローランド円２０上にある。分光結晶２と天板部４１との位置関係は、天板部４１上の孔４２を塞ぐ位置に載置された試料６がローランド円２０上に位置するような、位置関係になっている。このような位置関係によって、Ｘ線発生部１で発生したＸ線は、分光結晶２へ入射し、分光結晶２で発生した特定波長領域のＸ線は、試料６で集束する。このため、試料６へ照射されるＸ線の強度が高くなり、試料６から発生する蛍光Ｘ線の強度が高くなり、蛍光Ｘ線分析の精度が向上する。

【0029】

Ｘ線発生部１は、Ｘ線の光軸が移動する方向１５がローランド円２０の含まれる平面の法線に沿った方向になるように、分光結晶２に対して配置されている。このため、Ｘ線の光軸が移動した場合、分光結晶２の表面２１にＸ線の光軸が交差する位置は、分光結晶２の軸２４に沿った方向に移動する。即ち、Ｘ線の光軸が移動することに応じてＸ線の表面２１上に照射される位置が変動する方向２６は、軸２４に沿った方向になる。Ｘ線の表面２１に対する入射角はほぼ変化せず、分光結晶２で発生した特定波長領域のＸ線は、Ｘ線の光軸が移動する前と同様に、試料６で集束する。従って、Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動した場合でも、試料６へ照射されるＸ線の強度の変動が抑制される。

【0030】

なお、分光結晶２はヨハンソン型であってもよい。この場合は、分光結晶２に係るローランド円２０は、凹曲面である表面２１の曲率中心と表面２１上の中心点とを結ぶ線を半径とする円である。この場合でも、Ｘ線発生部１、分光結晶２及び天板部４１の位置関係は、Ｘ線の発生位置がローランド円２０上にあり、試料６がローランド円２０上に位置するようになっている。また、Ｘ線発生部１は、Ｘ線の光軸が移動する方向１５がローランド円２０の含まれる平面の法線に沿った方向になるように、分光結晶２に対して配置されている。分光結晶２がヨハン型である場合と同様に、Ｘ線の光軸が移動することに応じて分光結晶２の表面２１上にＸ線の照射される位置が変動する方向２６は、分光結晶２の軸２４に沿った方向になる。従って、Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動した場合でも、試料６へ照射されるＸ線の強度の変動が抑制される。

【0031】

天板部４１の孔４２は、分光結晶２で発生したブラッグの条件を満たす特定波長領域のＸ線が通過する位置に、形成されている。これにより、分光結晶２で分光された特定波長領域のＸ線が試料６へ照射される。Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動した場合であっても、Ｘ線の表面２１上に照射される位置が変動する方向２６は、軸２４に沿った方向になるので、ブラッグの条件を満たすＸ線の強度は変化せず、分光結晶２で発生する特定波長領域のＸ線の強度は変化しない。このため、試料６へ照射される特定波長領域のＸ線の強度はほとんど変動せず、試料６から発生する蛍光Ｘ線の強度もほとんど変動しない。この結果、検出部３で検出される蛍光Ｘ線の強度もほとんど変動しない。即ち、検出される蛍光Ｘ線の強度のばらつきは、本実施形態において軽減される。検出される蛍光Ｘ線の強度のばらつきが軽減されるので、蛍光Ｘ線分析の測定誤差が低減される。

【0032】

図６は、実施形態１に係る天板部４１の模式的平面図である。図７は、実施形態１に係る分光結晶２と天板部４１との位置関係を示す模式図である。孔４２は、天板部４１を貫通している。少なくともＸ線検出装置１０の動作時には、孔４２は、Ｘ線透過膜４３で塞がれる。Ｘ線透過膜４３は、例えば、孔４２を塞ぐように、天板部４１の上に貼着される。試料容器６１に収容された試料６は、孔４２及びＸ線透過膜４３の上に載置される。図６に示す例では、試料６は、孔４２及びＸ線透過膜４３を隠すように配置される。Ｘ線透過膜４３は、分光結晶２で発生して試料６へ照射される特定波長領域のＸ線を透過させ、試料６で発生する蛍光Ｘ線を透過させる。

【0033】

孔４２の形状は、真円とは異なる形状であり、長形になっている。前述したように、分光結晶２で発生した特定波長領域のＸ線は、線状の焦線２５に集束する。分光結晶２と天板部４１との位置関係は、分光結晶２で発生して試料６へ照射される特定波長領域のＸ線の焦線２５の長手方向が、孔４２の長手方向に沿った方向になるような、位置関係になっている。これにより、孔４２の形状は焦線２５の長手方向に沿って長い長形となる。孔４２では、焦線２５の長手方向に沿った方向の長さに比べて、当該方向に交差する方向の長さは短くなる。孔４２の形状が焦線２５の長手方向に沿って長い長形であることにより、焦線２５に集束するＸ線は孔４２を通過することができる。分光結晶２で発生した特定波長領域のＸ線が孔４２を通り易くなる。また、Ｘ線が孔４２の周縁に照射され難いようにすることも可能である。例えば、焦線２５の長手方向と孔４２の長手方向とのなす角度は、焦線２５の一部が孔４２の周縁に重ならない範囲に収められている。Ｘ線が孔４２の周縁に照射されることが抑制された場合は、試料６へ照射されるＸ線の強度の変動が抑制され、試料６から発生して検出部３で検出される蛍光Ｘ線の強度の変動も抑制される。更に、孔４２の周縁から試料６に由来しない蛍光Ｘ線が発生することが抑制され、試料６に由来しない蛍光Ｘ線に起因する蛍光Ｘ線分析の精度の悪化が、抑制される。

【0034】

Ｘ線が孔を通過できるように単純に孔を大きくした場合に比べて、本実施形態では、孔４２の面積が小さい。孔４２の形状を長形にすることによって、孔４２を無暗に大きくする事無く、分光結晶２で発生した特定波長領域のＸ線が孔４２を通り易くする。孔４２が無暗に大きくないので、Ｘ線透過膜４３が破損する可能性は低い。孔４２が無暗に大きくなく、また孔４２の形状が長形であるので、減圧によるＸ線透過膜４３のたわみが抑制される。例えば、長形の孔４２では、円形の孔に比べて、面積が同一であっても、孔４２の中心から縁までの距離が短く、Ｘ線透過膜４３のたわみは小さくなる。Ｘ線透過膜４３のたわみが抑制されるので、試料６とＸ線透過膜４３との間に入る空気の量は少なく、試料６へ照射されるＸ線及び試料６から発生する蛍光Ｘ線の減衰は抑制される。このため、検出部３で検出される蛍光Ｘ線の強度の変動が抑制される。また、従来に比べてＸ線透過膜４３の厚みを薄くすることができる。Ｘ線透過膜４３の厚みが薄いほどたわみが大きくなるものの、本実施形態では、たわみを小さくすることができるので、Ｘ線透過膜４３の厚みを薄くすることができる。Ｘ線透過膜４３の厚みが薄い場合は、Ｘ線透過膜４３を透過するＸ線の減衰が軽減される。このため、試料６へ照射されるＸ線の強度が向上し、検出される蛍光Ｘ線の強度が向上する。

【0035】

孔４２の形状は、単一の長軸を有する形状である。ここで、長軸は、孔４２の中心を通り孔４２の内部に引いた直線である複数の軸の内、長さが最大の軸である。孔４２の長軸は一本のみであり、長軸に交差する他の軸は全て長さが長軸よりも短い。例えば、孔４２の形状は、長円でもよく、矩形であってもよい。孔４２の長手方向に沿った縁は、平行であることが望ましい。孔４２の長手方向に沿った縁が平行である場合は、当該縁の形状がより外側に膨らんでいる場合に比べて、孔４２の面積が小さくなる。孔４２の面積がより小さくなることにより、減圧によるＸ線透過膜４３のたわみがより抑制され、Ｘ線の減衰がより抑制される。また、孔４２の長手方向に沿った縁が平行である場合は、当該縁の形状がより外側に膨らんでいる場合に比べて、孔４２の中心から縁までの距離が短く、Ｘ線透過膜４３のたわみがより小さくなる。

【0036】

以上詳述した如く、実施形態１においては、Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動することに応じて分光結晶２の表面２１上にＸ線が照射される位置が変動する方向２６は、分光結晶２の軸２４に沿った方向である。Ｘ線の表面２１上に照射される位置が変動したとしても、ブラッグの条件を満たすＸ線の強度は変化せず、分光結晶２で発生する特定波長領域のＸ線の強度は変化しない。このため、試料６へ照射される特定波長領域のＸ線の強度はほとんど変動せず、検出される蛍光Ｘ線の強度のばらつきは軽減される。従って、蛍光Ｘ線分析の測定誤差が低減される。

【0037】

また、実施形態１においては、Ｘ線発生部１でのＸ線の発生位置と分光結晶２の表面２１と試料６とがローランド円２０上に配置される。これにより、分光結晶２で発生した特定波長領域のＸ線は試料６で集束する。試料６へ照射されるＸ線の強度が高くなり、検出される蛍光Ｘ線の強度が高くなり、蛍光Ｘ線分析の精度が向上する。特に、Ｘ線の光軸が移動する方向１５はローランド円２０の含まれる平面の法線に沿った方向である。これにより、Ｘ線の光軸が移動することに応じてＸ線の表面２１上に照射される位置が変動する方向２６は、軸２４に沿った方向になる。表面２１に対するＸ線の入射角はより変化しなくなり、ブラッグの条件を満たすＸ線の強度がより変化し難くなる。従って、検出される蛍光Ｘ線の強度のばらつきがより軽減され、蛍光Ｘ線分析の測定誤差がより低減される。

【0038】

また、実施形態１においては、液体状の試料６に対してＸ線を照射し、蛍光Ｘ線分析を行う。液体状の試料６中で成分が均等に分散されている場合は、Ｘ線発生部１で発生するＸ線の光軸が移動することに応じて試料６にＸ線が照射される位置が変動したとしても、試料６から発生する蛍光Ｘ線は変化せず、安定的な蛍光Ｘ線分析が可能である。試料６に照射されるＸ線は線状に集束されるものの、液体状の試料６中で成分が均等に分散されている場合は、Ｘ線が一点に集束した場合と同様の蛍光Ｘ線が試料６から発生し、安定的な蛍光Ｘ線分析が可能である。

【0039】

また、実施形態１においては、天板部４１の孔４２の形状は、試料６へ照射されるＸ線が線状に集束する焦線２５の長手方向に沿って長い長形である。孔４２の大きさを無暗に大きくする事無く、試料６へ照射されるＸ線が孔４２を通り易くなる。試料６へ照射されるＸ線の強度の変動が抑制され、試料６から発生する蛍光Ｘ線の強度の変動も抑制される。孔４２が無暗に大きくないので、Ｘ線透過膜４３が破損する可能性が低く、減圧によるＸ線透過膜４３のたわみが抑制される。Ｘ線透過膜４３のたわみが抑制されることにより、Ｘ線の減衰が抑制される。従って、検出部３で検出される蛍光Ｘ線の強度の変動が抑制され、蛍光Ｘ線分析の精度が向上する。

【0040】

なお、実施形態１においては、Ｘ線発生部１が反射型Ｘ線管である例を示したが、Ｘ線発生部１は透過型のＸ線管であってもよい。また、実施形態１においては、検出部３が試料６から発生した蛍光Ｘ線を検出する形態を示したが、Ｘ線検出装置１０は、蛍光Ｘ線以外のＸ線を検出部３で検出する形態であってもよい。また、実施形態１においては、Ｘ線をエネルギー別に分離して検出するエネルギー分散型の形態を示したが、Ｘ線検出装置は、Ｘ線を波長別に分離して検出する波長分散型の形態であってもよい。また、実施形態１においては、試料６が液体状の試料である例を示したが、Ｘ線検出装置１０は、試料を固体とすることも可能である。

【0041】

（実施形態２）
実施形態２においては、生成するスペクトルに含まれるピークのスペクトル中での位置の較正を行うＸ線検出装置１０を示す。図８は、実施形態２に係る天板部４１の模式的平面図である。図９は、実施形態２に係る天板部４１の模式的断面図である。天板部４１は板状部材に対応する。図８には、天板部４１を図９における下側から見た図を示す。図９には、図８に示すＩＸ－ＩＸ線で天板部４１を切断した断面図を示す。

【0042】

孔４２は、天板部４１を貫通している。少なくともＸ線検出装置１０の動作時には、孔４２は、Ｘ線透過膜４３で塞がれる。例えば、Ｘ線透過膜４３は、孔４２を塞ぐように天板部４１の上に貼着され、孔４２に連通する貫通孔を有する押さえ板４４と天板部４１との間に挟まれる。図示しないネジを用いて押さえ板４４が天板部４１に固定されることにより、Ｘ線透過膜４３が固定される。試料容器６１に収容された試料６は、孔４２及びＸ線透過膜４３の上に載置される。Ｘ線透過膜４３は、試料６へ照射されるＸ線を透過させ、試料６で発生する蛍光Ｘ線を透過させる。

【0043】

図８に示すように、平面視での孔４２の形状は、ほぼ真円である。天板部４１は、板状部４６と、孔４２の周辺に配置された周辺部４５とを有している。周辺部４５は、孔４２を囲った環の形状を有しており、孔４２の周縁を構成している。板状部４６の主成分と周辺部４５の主成分とは異なった元素である。例えば、板状部４６の主成分はアルミニウムであり、周辺部４５の主成分は銅である。このとき、アルミニウムは第１の元素であり、銅は第２の元素である。実施形態１と同様に、分光結晶２は、シングルベントの形状を有し、特定波長領域のＸ線を発生させ、特定波長領域のＸ線を線状の焦線２５に集束する。分光結晶２と天板部４１との位置関係は、分光結晶２で発生した特定波長領域のＸ線が天板部４１へ照射されるような位置関係になっている。また、特定波長領域のＸ線は、天板部４１の孔４２がある部分へ照射されるようになっている。Ｘ線は、図９における下側から天板部４１へ照射される。

【0044】

特定波長領域のＸ線は、焦線２５に集束した状態で天板部４１へ照射される。図８には、天板部４１の面上で特定波長領域のＸ線が収束する焦線２５の範囲を破線で示している。焦線２５の範囲は、天板部４１の面上でＸ線が照射される部分に対応する。即ち、天板部４１の面上では、Ｘ線が照射される部分は焦線２５に応じた線状に分布する。焦線２５の長さは、天板部４１の面上での焦線２５に沿った周辺部４５の大きさよりも長い。即ち、天板部４１の面上でＸ線が照射される線状の部分の長さは、天板部４１の面上での周辺部４５の大きさよりも長い。このため、図８に示すように、天板部４１へ照射されたＸ線の内、一部は孔４２を通過し、他の一部は周辺部４５へ照射され、他の一部は板状部４６へ照射される。

【0045】

孔４２を通過したＸ線は、試料６へ照射され、試料６から蛍光Ｘ線が発生する。蛍光Ｘ線は、孔４２を通過し、検出部３で検出される。図９には、試料６へ照射されるＸ線、及び試料６から発生する蛍光Ｘ線を実線矢印で示している。Ｘ線を照射された周辺部４５からは蛍光Ｘ線が発生し、蛍光Ｘ線は検出部３で検出される。また、Ｘ線を照射された板状部４６からは蛍光Ｘ線が発生し、蛍光Ｘ線は検出部３で検出される。図９には、周辺部４５及び板状部４６へ照射されるＸ線、並びに周辺部４５及び板状部４６から発生する蛍光Ｘ線を破線矢印で示している。

【0046】

図１０は、実施形態２に係る分析部５３の内部構成例を示すブロック図である。分析部５３は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成されている。分析部５３は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit ）５３１と、演算に伴って発生する一時的なデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）５３２と、光ディスク等の記録媒体５３０から情報を読み取るドライブ部５３３と、不揮発性の記憶部５３４とを備えている。記憶部５３４は例えばハードディスクである。ＣＰＵ５３１は、記録媒体５３０からコンピュータプログラム５３５をドライブ部５３３に読み取らせ、読み取ったコンピュータプログラム５３５を記憶部５３４に記憶させる。ＣＰＵ５３１は、必要に応じてコンピュータプログラム５３５を記憶部５３４からＲＡＭ５３２へロードし、ロードしたコンピュータプログラム５３５に従って分析部５３に必要な処理を実行する。

【0047】

なお、コンピュータプログラム５３５は、図示しない通信ネットワークを介して分析部５３に接続された図示しない外部のサーバ装置から分析部５３へダウンロードされて記憶部５３４に記憶されてもよい。また分析部５３は、外部からコンピュータプログラム５３５を受け付けるのではなく、コンピュータプログラム５３５を記録したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記録手段を内部に備えた形態であってもよい。これらの形態では、分析部５３はドライブ部５３３を備えていなくてもよい。

【0048】

また、分析部５３は、表示部５４及び信号処理部５２に接続されている。信号処理部５２は、検出部３が検出した蛍光Ｘ線のスペクトルを生成し、スペクトルを示すデータを分析部５３へ入力し、分析部５３は、スペクトルを示すデータを記憶部５３４に記憶する。あるいは、信号処理部５２は、検出部３が出力した信号を適宜処理した上で分析部５３へ入力し、分析部５３のＣＰＵ５３１は、入力された信号から、検出部３が検出した蛍光Ｘ線のスペクトルを生成し、スペクトルを示すデータを記憶部５３４に記憶する。Ｘ線検出装置１０の天板部４１及び分析部５３以外の部分の構成は、実施形態１と同様である。

【0049】

図１１は、蛍光Ｘ線のスペクトルの例を示す特性図である。横軸は蛍光Ｘ線のエネルギーをｋｅＶの単位で示し、縦軸は各エネルギーの蛍光Ｘ線の強度を示す。例えば、蛍光Ｘ線の強度はカウント数に対応する。スペクトルに含まれるピークの位置はエネルギーの値によって規定されている。検出部３は試料６から発生する蛍光Ｘ線を検出するので、スペクトルには、試料６に含まれる元素に起因するピークが含まれる。図１１には、試料６として重油を用いた例を示す。重油には不純物として硫黄（Ｓ）が含まれており、スペクトルには硫黄に起因するピークが含まれる。硫黄に起因するピークは、エネルギーが約２．３ｋｅＶになる位置に現れる。図１１では、硫黄に起因するピークにＳを付して示している。

【0050】

検出部３は周辺部４５及び板状部４６から発生する蛍光Ｘ線を検出するので、スペクトルには、板状部４６の主成分（第１の元素）に起因するピークと、周辺部４５の主成分（第２の元素）に起因するピークとが含まれる。板状部４６の主成分はアルミニウム（Ａｌ）であり、周辺部４５の主成分は銅（Ｃｕ）である例では、スペクトルにはアルミニウム及び銅に起因するピークが含まれる。アルミニウムに起因するピークは、エネルギーが約１．５ｋｅＶになる位置に現れる。銅に起因するピークは、エネルギーが約８ｋｅＶになる位置に現れる。図１１では、アルミニウムに起因するピークにＡｌを付し、銅に起因するピークにＣｕを付して示している。Ａｌのピークは第１のピークであり、Ｃｕのピークは第２のピークである。

【0051】

また、検出部３には、Ｘ線発生部１で発生したＸ線も入射する。Ｘ線発生部１で発生するＸ線のエネルギーは、ターゲット１１の主成分に依存する。このため、スペクトルには、ターゲット１１の主成分に起因するピークが含まれる。例えば、ターゲット１１の主成分は銀（Ａｇ）であり、スペクトルには銀に起因するピークが含まれる。銀に起因するピークは、エネルギーが約３ｋｅＶになる位置に現れる。図１１では、銀に起因するピークにＡｇを付して示している。

【0052】

蛍光Ｘ線のスペクトルを生成する際・BR>ノは、各元素に起因するピークの位置（各ピークに対応するエネルギーの値）は、理論又は実験によって予め正確に特定されている位置（エネルギー値）から若干ずれて得られることがある。実施形態２では、分析部５３は、Ａｌのピーク（第１のピーク）及びＣｕのピーク（第２のピーク）の位置に基づいて、スペクトルに含まれるピークの位置を較正する。Ａｌのピーク及びＣｕのピークのスペクトル中での位置は、理論又は実験によって予め正確に特定されている。Ａｌのピーク及びＣｕのピークの予め特定されている位置を示すデータは、記憶部５３４に記憶されている。

【0053】

図１２は、実施形態２に係る分析部５３が実行する処理の手順を示すフローチャートである。記憶部５３４は、検出部３で検出したＸ線のスペクトルを示すデータを記憶する（Ｓ１）。ＣＰＵ５３１は、次に、Ａｌのピーク及びＣｕのピークに基づいて、スペクトルに含まれるピークのスペクトル中での位置を較正する（Ｓ２）。

【0054】

Ｓ２では、まず、ＣＰＵ５３１は、記憶部５３４に記憶しているデータが示すＡｌのピーク及びＣｕのピークの予め特定されている位置に近い位置にあるピークを、Ａｌのピーク及びＣｕのピークであると同定する。ＣＰＵ５３１は、次に、Ａｌのピーク及びＣｕのピークの位置が予め特定されている位置と同じ位置になるように、スペクトルに含まれる各ピークの位置を調整する。例えば、ＣＰＵ５３１は、各ピークの位置を均等にずらすように、各ピークの位置を変更する。また、例えば、ＣＰＵ５３１は、各ピークの位置を示す数値に対して特定の値による加減乗除を行う。また、例えば、ＣＰＵ５３１は、Ａｌのピーク及びＣｕのピークの間のスペクトル中での距離を変更するように、各ピークの位置を調整する。ＣＰＵ５３１は、複数の方法で各ピークの位置を変更してもよい。各ピークの位置がエネルギーで表される場合は、エネルギーの値が変更される。このように、ＣＰＵ５３１は、各ピークの位置を調整することによって、各ピークのスペクトル中での位置を較正する。較正によって、各元素に起因するピークのスペクトル中での位置は、元素に応じた位置に修正される。特に、スペクトル中でＡｌのピークとＣｕのピークとの間に位置するピークの位置がより正確になる。

【0055】

ＣＰＵ５３１は、次に、各ピークの位置が較正されたスペクトルに基づいて、試料６に含まれる元素を同定する（Ｓ３）。試料６中の元素に起因するピークは、スペクトルに含まれており、較正によってピークの位置は正確になっている。各元素に起因するピークのスペクトル中での位置は、理論又は実験によって予め正確に特定されており、記憶部５３４は、各元素に起因するピークの位置を示すデータを記憶している。Ｓ３では、ＣＰＵ５３１は、較正後のスペクトル中でのピークの位置と、記憶部５３４に記憶しているデータが示す各元素に起因するピークの位置とを比較し、ピークの位置が実質的に一致する元素を特定することにより、元素を同定する。例えば、試料６に含まれる元素が硫黄であると同定される。

【0056】

ＣＰＵ５３１は、次に、スペクトルに基づいて、試料６に含まれる元素を定量する（Ｓ４）。Ｓ４では、ＣＰＵ５３１は、試料６中の元素に起因するピークの強度から、所定の方法により、元素の量又は濃度を計算する。例えば、ＣＰＵ５３１は、Ｓのピークの強度の値又は強度の積分値から、試料６に含まれる硫黄の量又は濃度を計算する。また、例えば、ＣＰＵ５３１は、ターゲット１１に起因するピーク（Ａｇのピーク）とＳのピークとの間での強度の値又は強度の積分値の比較に基づいて、試料６に含まれる硫黄の量又は濃度を計算する。試料６が重油である場合、重油に含まれる不純物としての硫黄の濃度が得られる。ＣＰＵ５３１は、定量結果を示すデータを記憶部５３４に記憶させる。分析部５３は、処理の結果を表示部５４に表示してもよい。分析部５３は、以上で処理を終了する。

【0057】

以上詳述した如く、実施形態２においては、Ｘ線が試料６へ照射されると共に、周辺部４５及び板状部４６へもＸ線が照射され、試料６、周辺部４５及び板状部４６から発生した蛍光Ｘ線が検出部３で検出される。板状部４６の主成分である第１の元素と、周辺部４５の主成分である第２の元素とは異なる。蛍光Ｘ線のスペクトルには、第１の元素に起因する第１のピークと、第２の元素に起因する第２のピークと、試料６中の元素に起因するスペクトルが含まれる。第１のピーク及び第２のピークのスペクトル中での位置は、理論的又は実験的に予め正確に特定されている。第１のピーク及び第２のピークの位置を特定されている位置に合わせるように、スペクトルに含まれるピークのスペクトル中での位置を較正することが可能である。

【0058】

従来の較正方法として、較正用の試料を用いる方法がある。較正用の試料から発生した蛍光Ｘ線のスペクトルを生成し、スペクトルに基づいてピークの位置を較正する。較正用の試料を試料６へ交換し、試料６からの蛍光Ｘ線のスペクトルを生成し、較正用の試料を用いた較正結果に基づいて、スペクトル中のピークの位置を調整する。試料６からの蛍光Ｘ線のスペクトルとは別のスペクトルに基づいて較正が行われるので、正確な較正がなされない虞がある。実施形態２では、試料６中の元素に起因するピークが含まれるスペクトルを用いて較正が行われるので、試料６中の元素に起因するピークの位置がより正確になるように較正が行われる。試料６中の元素に起因するピークの位置が正確になることにより、元素の正確な同定が可能となり、元素の正確な定量が可能となる。従って、Ｘ線検出装置１０は、試料６に含まれる不純物の分析を精度良く行うことができる。

【0059】

実施形態２で示した例では、第１の元素はアルミニウムであり、第１のピークはＡｌのピークである。第２の元素は銅であり、第２のピークはＣｕのピークである。ＡｌのピークとＣｕのピークとは、互いに重ならずにある程度離隔しており、ターゲット１１に起因するＡｇのピークと試料６中の元素に起因するＳのピークとにも重ならない。ＡｌのピークとＣｕのピークとは、他のピークに重ならないので、特定が容易であり、較正のための基準のピークとして適している。また、スペクトル中では、ＡｌのピークとＣｕのピークとの間に、分析対象の元素に起因するＳのピークが位置している。較正の基準となる二つのピークの間に分析対象の元素に起因するピークが位置していることにより、二つのピークの間に分析対象の元素に起因するピークが位置していない場合に比べて、分析対象の元素に起因するピークの位置が較正によってより正確に定められる。

【0060】

第１の元素及び第２の元素は、アルミニウム及び銅以外の元素であってもよい。第１の元素及び第２の元素は、蛍光Ｘ線のスペクトル中で第１のピーク及び第２のピークが互いに重ならないような元素である。第１のピーク及び第２のピークは、ターゲット１１に起因するピークにも重ならないことが望ましい。また、第１のピーク及び第２のピークの間に分析対象の元素に起因するピークが位置できるように、第１のピーク及び第２のピークはある程度離隔していることが望ましい。例えば、第１の元素及び第２の元素は、ニッケル、チタン、鉄、又はコバルト等の遷移金属であってもよい。板状部４６及び周辺部４５は、これらの元素を主成分とする。

【0061】

試料６に含まれる分析対象の元素は、硫黄以外の元素であってもよい。分析対象の元素に起因するピークは、蛍光Ｘ線のスペクトル中で第１のピーク及び第２のピークの間に位置していることが望ましい。第１のピーク及び第２のピークの間に分析対象の元素に起因するピークが位置していることにより、分析対象の元素に起因するピークの位置が較正によってより正確に定められる。例えば、分析対象の元素は、塩素、リン又はケイ素であってもよい。蛍光Ｘ線のスペクトルには、これらの分析対象の元素に起因するピークが含まれることになる。なお、Ｘ線検出装置１０は、第１のピーク及び第２のピークの間に分析対象の元素に起因するピークが位置していない場合であっても、分析対象の元素に起因するピークの位置を較正することは可能である。試料６は、重油以外の物質であってもよい。試料６は固体であってもよく、例えば、試料６は樹脂であってもよい。

【0062】

実施形態２においては、平面視での孔４２の形状がほぼ真円である形態を示したが、孔４２の形状はその他の形状であってもよい。実施形態２においては、周辺部４５が環の形状を有した形状である形態を示したが、周辺部４５の形状はその他の形状であってもよい。例えば、周辺部４５の形状は弧の形状であってもよく、周辺部４５は複数の部分に分割されていてもよい。また、周辺部４５は孔４２の縁から離隔していてもよい。いずれの形態においても、焦線２５の長さは、焦線２５に沿った周辺部４５の大きさよりも長い。

【0063】

また、実施形態２においては、分光結晶２を用いて天板部４１にＸ線を照射する形態を示したが、Ｘ線検出装置１０は、その他の方法で天板部４１にＸ線を照射してもよい。また、実施形態２においては、天板部４１にＸ線が線状に照射される形態を示したが、これに限るものではなく、Ｘ線は、板状部４６及び周縁部４５に照射され孔４２を通過するように照射されればよい。また、実施形態２においては、Ｘ線発生部１が反射型Ｘ線管である例を示したが、Ｘ線発生部１は透過型のＸ線管であってもよい。また、Ｘ線検出装置１０は、波長分散型の形態であってもよい。スペクトルに含まれるピークの位置は、波長又は波数によって規定されてもよい。

【0064】

本発明は上述した実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0065】

（付記１）
Ｘ線発生部と、Ｘ線が通過する孔を有する板状部材と、前記孔を通過したＸ線を照射された試料から発生するＸ線を検出する検出部とを備えるＸ線検出装置において、
前記板状部材は、
第１の元素を主成分とする板状部と、
前記第１の元素とは異なる第２の元素を主成分としており、前記孔の周辺に配置された周辺部とを有し、
前記板状部材はＸ線を照射され、前記Ｘ線の一部が前記孔を通過し、前記Ｘ線の他の部分が前記板状部及び前記周辺部に照射され、
前記検出部は、前記板状部及び前記周辺部から発生するＸ線を検出する
ことを特徴とするＸ線検出装置。

【0066】

（付記２）
前記周辺部は、前記孔を囲った環の形状を有し、
前記板状部材は、Ｘ線が照射される部分が前記板状部材の面上で線状に分布するように、前記Ｘ線が照射され、
前記板状部材の面上で前記Ｘ線が照射される線状の部分の長さは、前記板状部材の面上での前記周辺部の大きさよりも長いこと
を特徴とする付記１に記載のＸ線検出装置。

【0067】

（付記３）
前記Ｘ線発生部から発生したＸ線を表面に照射され、Ｘ線を単色化する分光結晶を更に備え、
前記分光結晶は、単色化されたＸ線を線状に集束する形状を有しており、
前記板状部材は、前記単色化されたＸ線が線状に集束された状態で照射されること
を特徴とする付記２に記載のＸ線検出装置。

【0068】

（付記４）
前記分光結晶はシングルベントの形状を有すること
を特徴とする付記３に記載のＸ線検出装置。

【0069】

（付記５）
前記検出部が検出したＸ線のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記スペクトルに基づいて元素分析を行う分析部とを更に備え、
前記分析部は、前記第１の元素に起因するピーク及び前記第２の元素に起因するピークに基づいて、前記スペクトルに含まれるピークの前記スペクトル中での位置を較正すること
を特徴とする付記１乃至４の何れ一つに記載のＸ線検出装置。

【0070】

（付記６）
第１の元素を主成分とする板状部と、孔と、前記第１の元素とは異なる第２の元素を主成分としており、前記孔の周辺に配置された周辺部とを有する板状部材を用い、
前記板状部材へＸ線を照射して、前記Ｘ線の一部が前記孔を通過し、前記Ｘ線の他の部分が前記板状部及び前記周辺部に照射されるようにし、
前記孔を通過したＸ線を試料へ照射し、
前記孔を通過したＸ線を照射された試料から発生するＸ線、並びに前記板状部及び前記周辺部から発生するＸ線を検出し、
検出したＸ線のスペクトルを生成し、
前記第１の元素に起因する第１のピーク及び前記第２の元素に起因する第２のピークに基づいて、前記スペクトルに含まれるピークの前記スペクトル中での位置を較正すること
を特徴とする分析方法。

【0071】

（付記７）
前記第１のピーク及び前記第２のピークの前記スペクトル中での予め特定されている位置に基づいて、前記スペクトル中で前記第１のピーク及び前記第２のピークの間に存在するピークの位置を較正すること
を特徴とする付記６に記載の分析方法。

【0072】

（付記８）
前記試料に含まれている元素に起因するピークは、前記スペクトル中で前記第１のピーク及び前記第２のピークの間に位置すること
を特徴とする付記６又は７に記載の分析方法。

【0073】

（付記９）
前記第１の元素はアルミニウムであり、前記第２の元素は銅であること
を特徴とする付記６乃至８のいずれか一つに記載の分析方法。

【符号の説明】

【0074】

１ Ｘ線発生部
１０ Ｘ線検出装置
１１ ターゲット
１３ フィラメント部（電子発生部）
２ 分光結晶
２０ ローランド円
２１ 表面
２２ 凹曲線
２４ 軸
２５ 焦線
３ 検出部
４ 減圧容器
４１ 天板部（保持部、板状部材）
４２ 孔
４３ Ｘ線透過膜
４５ 周辺部
４６ 板状部
５１ 制御部
５２ 信号処理部（スペクトル生成部）
５３ 分析部
５４ 表示部
６ 試料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】