JP3407970B2 - Temperature and humidity controller for X-ray equipment - Google Patents
Temperature and humidity controller for X-ray equipmentInfo
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、X線装置に装着された
試料のまわりの温度及び湿度を調節するための温湿度制
御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature / humidity control device for adjusting the temperature and humidity around a sample mounted on an X-ray device.
【0002】[0002]
【従来の技術】産業界においては、X線を利用した種々
の装置が存在する。例えばその1つとして、試料の結晶
構造等を解析するために用いられるX線回折装置が広く
知られている。このようなX線装置による測定におい
て、試料のまわりの湿度を希望の値に設定したり、その
湿度を希望の条件に従って変化させることがある。この
ような必要性に応じて本出願人は、特開平3−2184
48号公報において、いわゆる分流式湿度発生装置を用
いた湿度制御装置を提案した。2. Description of the Related Art In the industrial field, there are various devices utilizing X-rays. For example, as one of them, an X-ray diffractometer used for analyzing the crystal structure of a sample is widely known. In the measurement by such an X-ray apparatus, the humidity around the sample may be set to a desired value or the humidity may be changed according to a desired condition. In order to meet such a need, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-2184
In Japanese Patent Publication No. 48, a humidity controller using a so-called shunt type humidity generator was proposed.
【0003】この湿度制御装置では、流量計を備えた分
流式湿度発生器で生成された湿度保有空気をヒータを備
えた空気輸送管を経て、湿度センサを備えた試料室に導
入する。流量計は操作部入力に基づいて制御され、この
制御により湿度を調整(すなわち設定)すると共に、湿
度センサ入力によりヒータを制御して湿度を安定化させ
る。In this humidity control device, the humidity-holding air generated by the shunt type humidity generator equipped with a flow meter is introduced into the sample chamber equipped with the humidity sensor through the air transportation pipe equipped with the heater. The flow meter is controlled based on the input of the operation unit, and the humidity is adjusted (that is, set) by this control, and the heater is controlled by the input of the humidity sensor to stabilize the humidity.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来装置では、湿度発生器内の温度及び/又は試料室内の
温度の変動に応じて試料室内の湿度が微妙に変動し、よ
って試料室内の湿度を安定して高精度に一定値に維持す
ることができなかった。特に、高湿度域及び低湿度域で
その傾向が顕著であった。さらに、空気輸送管をヒータ
によって温度制御することによって湿度の安定化を図っ
ていたため、試料室温度がヒータ温度に依存して変動
し、やはり、試料室内の湿度を安定して高精度に維持す
ることができなかった。However, in the above-mentioned conventional apparatus, the humidity in the sample chamber fluctuates subtly according to the temperature in the humidity generator and / or the temperature in the sample chamber. It was not possible to stably and accurately maintain a constant value. Especially, the tendency was remarkable in the high humidity region and the low humidity region. Furthermore, since the humidity was stabilized by controlling the temperature of the air transport pipe with a heater, the sample chamber temperature fluctuates depending on the heater temperature, and again, the humidity in the sample chamber is stably maintained with high accuracy. I couldn't.
【0005】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたものであって、分流式湿度発生装置を用いた温
湿度制御装置において、試料室内の湿度を希望値に安定
して高精度に維持できるようにすることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and in a temperature and humidity control device using a shunt type humidity generator, the humidity in the sample chamber is stably set to a desired value with high accuracy. The purpose is to be able to maintain.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係るX線装置用
温湿度制御装置は、X線装置に装着された試料のまわり
の温度及び湿度を調節するための温湿度制御装置であっ
て、試料を気密に収容する試料室と、その試料室内へ送
り込むための湿度保有ガスを発生する湿度発生手段と、
湿度発生手段と試料室との間を気密に連結するガス輸送
管とを有するX線装置用温湿度制御装置である。湿度発
生手段は、ミキサーによって乾燥ガスと湿度飽和ガスと
を混合することにより、上記湿度保有ガスの湿度の大き
さを調節する分流式湿度発生装置によって構成される。
そして、湿度発生手段内の温度と試料室内の温度とが互
いに等しい温度を維持するように制御される。A temperature / humidity control apparatus for an X-ray apparatus according to the present invention is a temperature / humidity control apparatus for adjusting the temperature and humidity around a sample mounted on an X-ray apparatus. A sample chamber for hermetically containing the sample, and a humidity generating means for generating a humidity-holding gas for sending into the sample chamber,
A temperature / humidity control device for an X-ray device having a humidity generating means and a gas transport pipe that hermetically connects a sample chamber. The humidity generating means is composed of a shunt type humidity generating device that adjusts the humidity of the humidity-holding gas by mixing the dry gas and the humidity saturated gas with a mixer.
Then, the temperature inside the humidity generating means and the temperature inside the sample chamber are controlled so as to maintain the same temperature.
【0007】[0007]
【作用】湿度発生手段内の温度と試料室内の温度とが互
いに等しい温度に維持されるので、湿度発生手段で発生
した湿度が変化することなく正確に試料室内に再現され
る。しかも、試料室内の温度が一定温度に維持制御され
るので、温度変化に起因する湿度変化が防止され、よっ
て湿度を安定して高精度に維持できる。Since the temperature inside the humidity generating means and the temperature inside the sample chamber are kept equal to each other, the humidity generated by the humidity generating means can be accurately reproduced in the sample chamber without change. Moreover, since the temperature in the sample chamber is controlled to be maintained at a constant temperature, a change in humidity due to a change in temperature is prevented, so that the humidity can be stably and highly accurately maintained.
【0008】[0008]
【実施例】図5は、本発明に係る温湿度制御装置を用い
たX線装置の一実施例である横型X線回折装置を示して
いる。このX線回折装置は、テーブル1上に設置された
X線管2と、広角ゴニオメータ3とを有している。広角
ゴニオメータ3は、試料4のX線回折面を通る試料軸ω
を中心として所定の角速度で回転、いわゆるθ回転する
θ回転台5と、同じく試料軸ωを中心としてθ回転の2
倍の角速度で同じ方向へ回転、いわゆる2θ回転する2
θ回転台6とを有している。θ回転台5をθ回転させ、
2θ回転台6を2θ回転させるための回転駆動系はゴニ
オベース10の内部に格納されている。EXAMPLE FIG. 5 shows a horizontal X-ray diffractometer which is an example of an X-ray apparatus using the temperature and humidity controller according to the present invention. This X-ray diffractometer has an X-ray tube 2 installed on a table 1 and a wide-angle goniometer 3. The wide-angle goniometer 3 measures the sample axis ω passing through the X-ray diffraction surface of the sample 4.
And a θ-rotation table 5 that rotates at a predetermined angular velocity, that is, θ-rotation, and a rotation of θ around the sample axis ω.
Rotate in the same direction at double angular velocity, so-called 2θ rotation 2
The rotation table 6 is provided. Rotate the θ turntable 5 by θ,
A rotary drive system for rotating the 2θ rotary table 6 by 2θ is housed inside the gonio base 10.
【0009】試料4はθ回転台5の上に着脱可能に装着
され、その試料4のまわりは、X線透過用窓11を備え
た試料室7によって気密に包囲されている。2θ回転台
6の右端部には検出器アーム8が固定されて図の右方へ
延びており、その検出器アーム8上に受光スリット9及
びX線カウンタ10が固定されている。試料室7とX線
管2との間には、ゴニオベース10上に固定設置された
スタンド12によって支持された発散スリット13が配
置されている。The sample 4 is removably mounted on the θ rotary table 5, and the circumference of the sample 4 is hermetically surrounded by a sample chamber 7 having an X-ray transmission window 11. A detector arm 8 is fixed to the right end of the 2θ rotary table 6 and extends rightward in the drawing, and a light-receiving slit 9 and an X-ray counter 10 are fixed on the detector arm 8. A divergence slit 13 supported by a stand 12 fixedly installed on the gonio base 10 is arranged between the sample chamber 7 and the X-ray tube 2.
【0010】このX線回折装置では、X線管2内のX線
焦点Fから放射されたX線が、例えばラインフォーカス
のX線ビームとして取り出され、さらに発散スリット1
3によって水平方向内(すなわち、紙面垂直方向内)の
発散角が制限され、さらに窓11を通して試料室7内へ
入り、そしてさらに試料4へ入射する。入射X線ビーム
と試料4の結晶格子面との間でブラッグ角が満足される
とその試料4でX線の回折が生じ、その回折X線は窓1
1を通って試料室7の外部へ取り出され、さらに受光ス
リット9に集中してそこを通過し、そしてX線カウンタ
10によってカウントされ、そのカウント結果からX線
強度が演算される。ここでさらに、θ回転台5従って試
料4がθ回転し、同時に検出器アーム8従って受光スリ
ット9及びX線カウンタ10が2θ回転する。その結
果、回折角度2θに関する回折X線強度の変化の状態を
表す周知のX線回折図形が求められる。In this X-ray diffractometer, the X-rays emitted from the X-ray focus F in the X-ray tube 2 are extracted as a line-focus X-ray beam, and the divergence slit 1 is used.
The divergence angle in the horizontal direction (that is, in the vertical direction to the paper surface) is limited by 3, and further enters the sample chamber 7 through the window 11 and further enters the sample 4. When the Bragg angle is satisfied between the incident X-ray beam and the crystal lattice plane of the sample 4, X-ray diffraction occurs in the sample 4, and the diffracted X-ray is reflected by the window 1
After passing through 1, the light is taken out of the sample chamber 7, concentrated on the light receiving slit 9 and passed therethrough, and counted by the X-ray counter 10, and the X-ray intensity is calculated from the count result. Here, the θ rotation table 5 and thus the sample 4 are further rotated by θ, and at the same time, the detector arm 8 and thus the light receiving slit 9 and the X-ray counter 10 are rotated by 2θ. As a result, a well-known X-ray diffraction pattern representing the state of changes in the diffracted X-ray intensity with respect to the diffraction angle 2θ is obtained.
【0011】本実施例では、試料室7に温湿度制御装置
14が付設され、この制御装置14の働きによって試料
室7内すなわち試料4のまわりが正確に一定湿度、ある
いは特定の条件に従って変化する湿度に設定される。以
下、その湿度制御について詳しく説明する。In the present embodiment, a temperature / humidity control device 14 is attached to the sample chamber 7, and the operation of the control device 14 causes the inside of the sample chamber 7, that is, around the sample 4 to change accurately according to a constant humidity or a specific condition. Set to humidity. Hereinafter, the humidity control will be described in detail.
【0012】試料室7は、図4に示すように、熱伝導率
の高い金属、例えば銅(Cu)、銀(Au)等によって
形成された試料ケース15と、その試料ケース15の内
面に均一に配回されたヒータ線16と、その試料ケース
15の外面に均一に配回された冷媒搬送路としての通水
管17とを有している。試料ケース15の天井面にはガ
ス導入口18及びガス導出口19が設けられ、試料ケー
ス15のうち試料4をとりまく部分にアルミ箔等によっ
て構成された内外2層のX線透過用窓11a及び11b
が設けられている。また、これらのX線透過用窓11a
と11bとの間には、図7にも示すように、窓枠を配回
するように、ヒータ線47が配置されている。また、θ
回転台5の上端の試料4に近い部分に温湿度センサ20
が配置され、試料ケース15の内面に接触又は近接させ
て温度センサ21が配置されている。As shown in FIG. 4, the sample chamber 7 has a sample case 15 formed of a metal having a high thermal conductivity, such as copper (Cu) or silver (Au), and a uniform inner surface of the sample case 15. It has a heater wire 16 that is distributed in the interior of the sample case 15 and a water pipe 17 as a refrigerant transport path that is evenly distributed in the outer surface of the sample case 15. A gas inlet port 18 and a gas outlet port 19 are provided on the ceiling surface of the sample case 15, and the inner and outer two-layer X-ray transmission windows 11a made of aluminum foil or the like are formed in a portion of the sample case 15 surrounding the sample 4. 11b
Is provided. Also, these X-ray transmission windows 11a
Between 11 and 11b, as shown in FIG. 7, a heater wire 47 is arranged so as to distribute the window frame. Also, θ
A temperature / humidity sensor 20 is provided on the upper end of the turntable 5 near the sample 4.
Is arranged, and the temperature sensor 21 is arranged in contact with or close to the inner surface of the sample case 15.
【0013】図1は温湿度制御装置14の一実施例の構
成を詳細に示している。この温湿度制御装置14は、湿
度発生装置22と、その湿度発生装置22と試料室7と
を気密に連結するガス輸送管23とを有している。湿度
発生装置22は、乾燥ガス供給管24から分岐してミキ
サー27で再び連結する2本のガス管、すなわち乾燥ガ
ス管25及び湿度ガス管26を有している。乾燥ガス管
25の途中にはマスフローコントローラ28が配設さ
れ、湿度ガス管26にはマスフローコントローラ29、
ボイラー30、飽和蒸気発生器31、そして三方弁32
の各要素が配設されている。FIG. 1 shows the construction of an embodiment of the temperature / humidity control device 14 in detail. The temperature / humidity control device 14 includes a humidity generator 22 and a gas transport pipe 23 that hermetically connects the humidity generator 22 and the sample chamber 7. The humidity generator 22 has two gas pipes branched from the dry gas supply pipe 24 and connected again by the mixer 27, that is, a dry gas pipe 25 and a humidity gas pipe 26. A mass flow controller 28 is arranged in the middle of the dry gas pipe 25, and a mass flow controller 29 is provided in the humidity gas pipe 26.
Boiler 30, saturated steam generator 31, and three-way valve 32
Each element of is arranged.
【0014】ミキサー27は、例えば図2に示すよう
に、乾燥ガス管25、湿度ガス管26及びガス輸送管2
3を互いに連結し、さらにその連結点に耐腐食性の金
属、例えば貴金属、ステンレス等によって形成された金
属綿33が配置される。マスフローコントローラ28,
29は、例えば、電磁バルブを内蔵していて湿度コント
ローラ34によってその電磁バルブの開閉量を調節する
ことにより、それぞれ乾燥ガス管25及び湿度ガス管2
6を流れるガスの流量を調節する。The mixer 27 is, for example, as shown in FIG. 2, a dry gas pipe 25, a humidity gas pipe 26 and a gas transport pipe 2.
3 are connected to each other, and a metal cotton 33 formed of a corrosion resistant metal, for example, a noble metal, stainless steel, or the like is arranged at the connection point. Mass flow controller 28,
Reference numeral 29 denotes, for example, a dry gas pipe 25 and a humidity gas pipe 2 by incorporating an electromagnetic valve and adjusting an opening / closing amount of the electromagnetic valve by a humidity controller 34.
Adjust the flow rate of gas flowing through 6.
【0015】湿度ガス管26に設けたボイラー30は、
温度コントローラ35からの指示に従って湿度ガス管2
6を流れるガスを加熱する。飽和蒸気発生器31は、送
られてきたガスを湿度飽和状態(湿度100%)にして
下流側へ送り出す。三方弁32は、ホストコンピュータ
36からの指示に従って次の2つの接続モード、すなわ
ち飽和蒸気発生器31とミキサー27とを互いに連結す
る混合モードと、飽和蒸気発生器31の出力口を外部へ
排気する排気モードとの間で切り替わる。The boiler 30 provided in the humidity gas pipe 26 is
Humidity gas pipe 2 according to instructions from the temperature controller 35
The gas flowing through 6 is heated. The saturated steam generator 31 puts the sent gas in a humidity saturated state (humidity 100%) and sends it out to the downstream side. The three-way valve 32 exhausts the output port of the saturated steam generator 31 to the outside in the following two connection modes, that is, a mixed mode in which the saturated steam generator 31 and the mixer 27 are connected to each other, in accordance with an instruction from the host computer 36. Switch to exhaust mode.
【0016】試料室7には、記述の通り、ヒータ線16
が設けられている。このヒータ線16は、ホストコンピ
ュータ36によって動作制御される温度コントローラ3
7からの指示に従って発熱する。また、温度コントロー
ラ38からの指示に従って発熱するヒータ線39がガス
輸送管23のまわりに設けられ、さらにホストコンピュ
ータ36によって動作制御される温度コントローラ40
からの指示に従って発熱するヒータ線41が湿度発生装
置22のまわりに設けられる。In the sample chamber 7, as described, the heater wire 16
Is provided. The heater wire 16 is a temperature controller 3 whose operation is controlled by a host computer 36.
Heat is generated according to the instructions from 7. In addition, a heater wire 39 that generates heat according to an instruction from the temperature controller 38 is provided around the gas transport pipe 23, and a temperature controller 40 whose operation is controlled by the host computer 36.
A heater wire 41 that generates heat according to the instruction from is provided around the humidity generator 22.
【0017】試料室7において試料4の近傍に配置され
た温湿度センサ20によって採取された温度信号S1及
び湿度信号S2は温湿度計42によって信号処理され、
温度信号S1は温度コントローラ37へ送られ、湿度信
号S2は湿度コントローラ34へ送られる。また、必要
に応じて、試料4のまわりの温度及び湿度を記録計43
に表示する。温度コントローラ37には、試料ケース1
5の内面近傍に配置した温度センサ21からの温度信号
S3も送られる。温度コントローラ37は、送り込まれ
る2つの温度信号S1及びS3に基づいて、例えば図6
に示すような周知のカスケード方式に基づく周知のPI
D制御を行って、試料室7内の温度を予め決められた設
定温度に正確に維持する。The temperature signal S1 and the humidity signal S2 collected by the temperature / humidity sensor 20 arranged near the sample 4 in the sample chamber 7 are processed by the temperature / humidity meter 42,
The temperature signal S1 is sent to the temperature controller 37, and the humidity signal S2 is sent to the humidity controller 34. In addition, if necessary, the temperature and humidity around the sample 4 can be recorded by the recorder 43.
To display. The temperature controller 37 includes a sample case 1
The temperature signal S3 from the temperature sensor 21 arranged near the inner surface of 5 is also sent. The temperature controller 37 uses the two temperature signals S1 and S3 sent in, for example, as shown in FIG.
Well-known PI based on well-known cascade method as shown in FIG.
D control is performed to accurately maintain the temperature inside the sample chamber 7 at a preset temperature.
【0018】図1において、試料室7において試料ケー
ス15に通水管17を設けることは記述した通りである
が、湿度発生装置22のまわりにも同様に通水管44が
設けられる。そして、これらの通水管17及び44には
冷却器45から送り出される冷却水が循環して流され
る。この冷却水は本温湿度制御装置が稼働している間、
常時、一定量流される。In FIG. 1, the water pipe 17 is provided in the sample case 15 in the sample chamber 7 as described above, but a water pipe 44 is also provided around the humidity generator 22. Then, the cooling water sent from the cooler 45 is circulated through these water pipes 17 and 44. While this temperature and humidity control device is operating, this cooling water
A fixed amount is always flowed.
【0019】以下、上記構成より成る温湿度制御装置の
動作について説明する。The operation of the temperature / humidity control device having the above structure will be described below.
【0020】湿度コントローラ34には、目標湿度に対
応する基準信号Srがホストコンピュータ36から送り
込まれ、温湿度計42から送られる湿度信号S2がその
基準信号Srと比較され、湿度信号S2が基準信号Sr
と一致するように、各マスフローコントローラ28及び
29による流量制御が行われる。このときに湿度コント
ローラ34によって行われる流量制御は、例えば図3に
示すような総量一定の正逆比例制御で行われる。すなわ
ち図示の通り、乾燥ガス又は湿度飽和ガスのいずれか一
方を増量するときには他方を減量して、それらの総量が
常に一定量になるように制御する。このように乾燥ガ
ス、例えば乾燥空気に関する総量一定の流量制御を行う
ことにより、試料室7へ送り込まれるガスの量は常に一
定に保持されるので、試料室7内におけるガスの脈動が
防止され、試料4のまわりの雰囲気が安定状態に置かれ
る。A reference signal Sr corresponding to the target humidity is sent from the host computer 36 to the humidity controller 34, the humidity signal S2 sent from the temperature / humidity meter 42 is compared with the reference signal Sr, and the humidity signal S2 is sent as a reference signal. Sr
The flow rate control by the mass flow controllers 28 and 29 is performed so as to coincide with. At this time, the flow rate control performed by the humidity controller 34 is performed by the forward / backward proportional control in which the total amount is constant as shown in FIG. 3, for example. That is, as shown in the figure, when either the dry gas or the humidity saturated gas is increased, the other is decreased and the total amount thereof is controlled to be always a constant amount. By thus controlling the total amount of the dry gas, for example, the dry air, to be constant, the amount of the gas fed into the sample chamber 7 is always kept constant, so that the pulsation of the gas in the sample chamber 7 is prevented, The atmosphere around the sample 4 is set in a stable state.
【0021】通常の温湿度制御の際には湿度ガス管26
に設けた三方弁32が飽和蒸気発生器31とミキサー2
7とを互いに連結する混合モードに設定される。乾燥ガ
ス管25を流れる流量制御された乾燥ガス及び湿度ガス
管26を流れる流量制御された湿度飽和ガスはミキサー
27によって混合され、これにより希望の湿度を保有す
るガスが生成される。このとき図2に示すようにミキサ
ー27内には金属綿33が配置されているので、乾燥ガ
スと湿度飽和ガスとの混合が効率良く促進され、湿度が
均一な混合ガスが得られる。During normal temperature and humidity control, the humidity gas pipe 26
The three-way valve 32 provided in the saturated steam generator 31 and the mixer 2
It is set to a mixed mode in which 7 and 7 are connected to each other. The flow rate-controlled dry gas flowing through the dry gas pipe 25 and the flow-rate-controlled humidity saturated gas flowing through the humidity gas pipe 26 are mixed by a mixer 27, thereby generating a gas having a desired humidity. At this time, as shown in FIG. 2, since the metal cotton 33 is arranged in the mixer 27, the mixing of the dry gas and the humidity saturated gas is efficiently promoted, and a mixed gas having a uniform humidity is obtained.
【0022】得られた混合ガス、すなわち湿度保有ガス
はガス輸送管23を通して試料室7内へ送り込まれ、試
料4のまわりを希望の湿度状態に設定する。この状態
で、図5に関連して説明したX線回折測定が実行され
る。一般に、湿度と温度は密接に関連していて、温度が
変化すればそれに応じて湿度も変化する。よって、試料
室7内へ送られるガスの湿度を湿度発生装置22によっ
て正確に制御したとしても、試料室7の温度が変動すれ
ば、その湿度を一定に保持することは難しい。これに対
し本実施例では、試料室7に設置した冷却用通水管17
及び温度コントローラ37によって発熱制御される加熱
用ヒータ線16の働きにより、試料室7内が希望の一定
温度に維持される。従って、試料室7内をきわめて正確
に目標湿度に維持できる。The obtained mixed gas, that is, the humidity-holding gas is fed into the sample chamber 7 through the gas transport pipe 23, and the surroundings of the sample 4 are set to a desired humidity state. In this state, the X-ray diffraction measurement described with reference to FIG. 5 is executed. In general, humidity and temperature are closely related, and if the temperature changes, the humidity changes accordingly. Therefore, even if the humidity of the gas sent into the sample chamber 7 is accurately controlled by the humidity generator 22, it is difficult to keep the humidity constant if the temperature of the sample chamber 7 changes. On the other hand, in this embodiment, the cooling water pipe 17 installed in the sample chamber 7 is used.
Also, due to the function of the heating heater wire 16 whose heat generation is controlled by the temperature controller 37, the inside of the sample chamber 7 is maintained at a desired constant temperature. Therefore, the inside of the sample chamber 7 can be maintained at the target humidity extremely accurately.
【0023】内外2層のX線透過用窓11a,11bの
間の窓枠に設けたヒータ47は、これらのX線透過用窓
11a,11bが結露するのを防止する。The heater 47 provided on the window frame between the inner and outer two layers of the X-ray transmission windows 11a and 11b prevents the X-ray transmission windows 11a and 11b from being condensed.
【0024】さらに、試料室7内の温度制御に加えて、
湿度発生装置22に設けたヒータ線41及び通水管44
によって湿度発生装置22内を温度制御し、同時にヒー
タ線39によってガス輸送管23を温度制御することに
より、次のような技術的特徴が得られる。Furthermore, in addition to the temperature control in the sample chamber 7,
Heater wire 41 and water passage 44 provided in the humidity generator 22
By controlling the temperature inside the humidity generator 22 by the temperature control and simultaneously controlling the temperature of the gas transport pipe 23 by the heater wire 39, the following technical features can be obtained.
【0025】まず、湿度発生装置22、ガス輸送管23
及び試料室7の各温度を等しく保持した場合には、湿度
発生装置22で発生した湿度を変動させることなくその
まま正確に試料室7内で再現できる。また、ガス輸送管
23の温度を湿度発生装置22及び試料室7の温度より
も高く保持した場合には、ガス輸送管23内での結露を
確実に防止できる。この現象は、特に試料室7内を高湿
度に設定する場合に有利に働く。First, the humidity generator 22 and the gas transport pipe 23
When the temperatures of the sample chamber 7 are kept equal, the humidity generated by the humidity generator 22 can be exactly reproduced in the sample chamber 7 without changing. When the temperature of the gas transport pipe 23 is kept higher than the temperatures of the humidity generator 22 and the sample chamber 7, dew condensation in the gas transport pipe 23 can be reliably prevented. This phenomenon works particularly advantageously when the inside of the sample chamber 7 is set to high humidity.
【0026】試料室7内をきわめて低湿度に設定したい
場合には、三方弁32を排気モード、すなわち飽和蒸気
発生器31の出力口を排気するモードに切り替える。こ
れにより、ミキサー27への湿度飽和ガスの供給が完全
に遮断され、その結果、試料室7内の低湿度が実現でき
る。When it is desired to set the inside of the sample chamber 7 to an extremely low humidity, the three-way valve 32 is switched to the exhaust mode, that is, the mode in which the output port of the saturated steam generator 31 is exhausted. As a result, the supply of the humidity saturated gas to the mixer 27 is completely cut off, and as a result, low humidity in the sample chamber 7 can be realized.
【0027】以上、1つの実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明はその実施例に限定されるものでなく、
請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変可能で
ある。Although the present invention has been described with reference to one embodiment, the present invention is not limited to the embodiment.
Various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
【0028】例えば、図5に示したX線回折装置は説明
をわかり易くするために例示したX線装置の一実施例で
あって、本発明に係る温湿度制御装置はそのようなX線
回折装置以外の任意のX線装置に適用できる。また、湿
度発生装置22、ガス輸送管23及び試料室7を加熱す
るための手段は、ヒータ線41、39、16に限られ
ず、他の任意の加熱手段とすることができる。For example, the X-ray diffraction apparatus shown in FIG. 5 is an embodiment of the X-ray apparatus illustrated for the sake of clarity, and the temperature and humidity control apparatus according to the present invention is such an X-ray diffraction apparatus. It can be applied to any X-ray device other than. Further, the means for heating the humidity generator 22, the gas transport tube 23, and the sample chamber 7 is not limited to the heater wires 41, 39, 16 and can be any other heating means.
【0029】[0029]
【発明の効果】請求項1記載の温湿度制御装置によれ
ば、試料室内の温度を湿度発生手段内の温度と等しく維
持することにより、温度変動に起因する湿度変動を防止
して、試料室内の湿度を安定して高精度に維持制御でき
る。According to the temperature / humidity control device of the first aspect, the temperature inside the sample chamber is kept equal to the temperature inside the humidity generating means, so that the humidity variation due to the temperature variation can be prevented and the sample chamber can be prevented. The humidity of can be stably controlled with high accuracy.
【0030】請求項2記載の温湿度制御装置によれば、
特に試料室内を高湿度に設定する場合に、ガス輸送管に
結露が生じることを確実に防止できる。According to the temperature and humidity controller of claim 2,
In particular, when the humidity inside the sample chamber is set to high, it is possible to reliably prevent dew condensation on the gas transport pipe.
【0031】請求項3記載の温湿度制御装置によれば、
試料室内において試料のまわりにガス流の脈動が生じる
ことを確実に防止できる。According to the temperature and humidity controller of claim 3,
It is possible to reliably prevent pulsation of the gas flow around the sample in the sample chamber.
【0032】請求項4記載の温湿度制御装置によれば、
ミキサーへの湿度飽和ガスの供給を完全に遮断すること
により、試料室内をきわめて低湿度に設定できる。According to the temperature and humidity controller of claim 4,
By completely shutting off the supply of humidity-saturated gas to the mixer, the sample chamber can be set to extremely low humidity.
【0033】請求項5記載の温湿度制御装置によれば、
乾燥ガスと湿度飽和ガスとの混合を促進でき、よって試
料室内を非常に均一な湿度雰囲気に設定できる。According to the temperature and humidity controller of claim 5,
Mixing of the dry gas and the humidity-saturated gas can be promoted, so that a very uniform humidity atmosphere can be set in the sample chamber.
【0034】請求項6記載の温湿度制御装置によれば、
試料室内を均一に温度制御、従って湿度制御できる。ま
た、試料ケースを冷却することにより、室温以下の試料
室温度を実現できる。According to the temperature and humidity controller of claim 6,
Uniform temperature control in the sample chamber, and hence humidity control. Further, by cooling the sample case, the temperature of the sample chamber below room temperature can be realized.
【0035】請求項7記載の温湿度制御装置によれば、
特に試料室内を高湿度に設定する場合に、X線透過用窓
に結露が生じることを確実に防止できる。According to the temperature and humidity controller of claim 7,
In particular, when the humidity inside the sample chamber is set to high, it is possible to reliably prevent dew condensation from occurring on the X-ray transmission window.
【0036】請求項8記載の温湿度制御装置によれば、
試料室内を高精度に温度制御、従って高精度に湿度制御
できる。According to the temperature and humidity controller of claim 8,
It is possible to control the temperature in the sample chamber with high accuracy, and thus to control the humidity with high accuracy.
【0037】[0037]
【図1】本発明に係るX線装置用温湿度制御装置の一実
施例を示す電気回路及び配管系のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an electric circuit and a piping system showing an embodiment of a temperature / humidity control device for an X-ray device according to the present invention.
【図2】ミキサーの一例を示す側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing an example of a mixer.
【図3】乾燥ガスと湿度飽和ガスとの混合方法について
の好ましい一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a preferred example of a method of mixing a dry gas and a humidity saturated gas.
【図4】試料室の一例を示す正面断面図である。FIG. 4 is a front sectional view showing an example of a sample chamber.
【図5】本発明の温湿度制御装置が用いられるX線装置
の一例である、横型X線回折装置を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a horizontal X-ray diffraction device, which is an example of an X-ray device in which the temperature and humidity control device of the present invention is used.
【図6】図1に示した温度コントローラに用いられる制
御方法の一例を示す電気制御ブロック図である。6 is an electrical control block diagram showing an example of a control method used in the temperature controller shown in FIG.
【図7】図4の要部、特にX線透過用窓を示す斜視図で
ある。FIG. 7 is a perspective view showing a main part of FIG. 4, particularly an X-ray transmission window.
4 試料 7 試料室 14 温湿度制御装置 15 試料ケース 16 ヒータ線 17 通水管 18 ガス導入口 19 ガス導出口 20 温湿度センサ 21 温度センサ 22 湿度発生装置 23 ガス輸送管 24 乾燥ガス供給管 25 乾燥ガス管 26 湿度ガス管 28,29 マスフローコントローラ 32 三方弁 39 ヒータ線 41 ヒータ線 44 通水管 4 samples 7 Sample chamber 14 Temperature and humidity control device 15 sample case 16 heater wire 17 water pipe 18 gas inlet 19 Gas outlet 20 Temperature and humidity sensor 21 Temperature sensor 22 Humidity generator 23 Gas Transport Pipe 24 Dry gas supply pipe 25 Dry gas pipe 26 Humidity gas pipe 28,29 Mass Flow Controller 32 three-way valve 39 heater wire 41 heater wire 44 water pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 23/207 G05D 22/00 B01J 7/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 23/207 G05D 22/00 B01J 7/02
Claims (8)
度及び湿度を調節するための温湿度制御装置であって、
試料を気密に収容する試料室と、その試料室内へ送り込
むための湿度保有ガスを発生する湿度発生手段と、湿度
発生手段と試料室との間を気密に連結するガス輸送管と
を有するX線装置用温湿度制御装置において、 上記湿度発生手段は、ミキサーによって乾燥ガスと湿度
飽和ガスとを混合することにより、上記湿度保有ガスの
湿度の大きさを調節する分流式湿度発生装置であり、そ
して湿度発生手段内の温度と試料室内の温度とが互いに
等しい温度を維持するように制御されることを特徴とす
るX線装置用温湿度制御装置。1. A temperature-humidity control device for adjusting the temperature and humidity around a sample mounted on an X-ray device, comprising:
X-ray having a sample chamber for hermetically accommodating a sample, a humidity generating means for generating a humidity-holding gas to be sent into the sample chamber, and a gas transport pipe for hermetically connecting the humidity generating means and the sample chamber In the device temperature and humidity control device, the humidity generating means is a shunt type humidity generating device that adjusts the magnitude of humidity of the humidity holding gas by mixing a dry gas and a humidity saturated gas by a mixer, and A temperature / humidity control device for an X-ray device, wherein the temperature inside the humidity generating means and the temperature inside the sample chamber are controlled so as to maintain the same temperature.
料室の温度より高温に設定することを特徴とする請求項
1記載のX線装置用温湿度制御装置。2. The temperature / humidity control device for an X-ray apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the gas transport pipe is set higher than the temperatures of the humidity generating means and the sample chamber.
の総和を一定量に維持しつつ、両者の流量を増減するこ
とを特徴とする請求項1記載のX線装置用温湿度制御装
置。3. The temperature / humidity control device for an X-ray apparatus according to claim 1, wherein the flow rate of the dry gas and the flow rate of the humidity-saturated gas are both increased and decreased while maintaining a constant sum. .
に3方弁を設け、その3方弁の切り替えにより、湿度飽
和ガスをミキサーへ供給することと、湿度飽和ガスを外
部へ排気することとを切り替えることを特徴とする請求
項1記載のX線装置用温湿度制御装置。4. A three-way valve is provided in the humidity-saturated gas supply path to the mixer, and the humidity-saturated gas is supplied to the mixer and the humidity-saturated gas is exhausted to the outside by switching the three-way valve. The temperature / humidity control device for an X-ray device according to claim 1, wherein
路と、そのガス流路中に配置された耐腐食性を有する金
属綿とを有することを特徴とする請求項1記載のX線装
置用温湿度制御装置。5. The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the mixer has a gas flow passage through which a mixed gas flows, and a corrosion-resistant metallic cotton disposed in the gas flow passage. Temperature and humidity controller.
スと、試料ケースの内面に均一に配回されたヒータ線
と、試料ケースの外面に均一に配回された冷媒搬送路と
を有することを特徴とする請求項1記載のX線装置用温
湿度制御装置。6. The sample chamber has a sample case that surrounds the sample, a heater wire that is uniformly distributed on the inner surface of the sample case, and a refrigerant transfer path that is uniformly distributed on the outer surface of the sample case. The temperature and humidity control device for an X-ray device according to claim 1.
料から成るX線透過窓と、そのX線透過窓内に配回され
たヒータとを有することを特徴とする請求項1記載のX
線装置用温湿度制御装置。7. The sample chamber has an X-ray transmission window made of two layers, a low X-ray absorption material, inside and outside, and a heater arranged in the X-ray transmission window. X described
Temperature and humidity controller for wire equipment.
ケース壁面近傍に配置した温度センサとを有し、前記温
湿度センサからの温度信号をメインコントローラに入力
し、前記温度センサからの温度信号をサブコントローラ
に入力し、前記メインコントローラ及び前記サブコント
ローラを用いてカスケード方式で試料室内の温度を制御
することを特徴とする請求項1記載のX線装置用温湿度
制御装置。8. A temperature and humidity sensor arranged in the vicinity of the sample,
A temperature sensor arranged near the wall surface of the case ,
Input temperature signal from humidity sensor to main controller
The temperature signal from the temperature sensor
Input to the main controller and the sub controller.
The temperature / humidity controller for an X-ray apparatus according to claim 1, wherein the temperature in the sample chamber is controlled in a cascade manner by using rollers .
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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1994
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