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JP3465136B2 - Cylindrical crystal spectrometer and X-ray analyzer using the same - Google Patents
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JP3465136B2 - Cylindrical crystal spectrometer and X-ray analyzer using the same - Google Patents

Cylindrical crystal spectrometer and X-ray analyzer using the same

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JP3465136B2
JP3465136B2 JP14723298A JP14723298A JP3465136B2 JP 3465136 B2 JP3465136 B2 JP 3465136B2 JP 14723298 A JP14723298 A JP 14723298A JP 14723298 A JP14723298 A JP 14723298A JP 3465136 B2 JP3465136 B2 JP 3465136B2
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ray
sample
rays
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spectroscopic element
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宏司 二澤
誠 平井
弘諮 住居
幸雄 迫
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理学電機工業株式会社
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒結晶型分光装
置とこれを用いたX線分析装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical crystal type spectroscopic device and an X-ray analysis device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、X線分析装置で試料の分析を行う
場合、X線管で発生する放射X線を試料台上の試料に照
射し、この試料から発生する蛍光X線のような2次X線
を検出装置で検出する。ここで、X線管と試料の間に湾
曲結晶からなる分光素子を配置し、これにより放射X線
を回折して単色化し、試料中の分析対象である特定元素
の分析に必要な波長の1次X線を生成して、この1次X
線を試料に照射することにより、特定元素の分析精度を
高めることが行われている。また、X線管と試料の間に
コリメータやキャピラリを配置し、これらでX線を集束
して強度の大きいX線を試料に照射することにより、微
量元素を分析可能とすることも行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of analyzing a sample with an X-ray analyzer, a radiant X-ray generated by an X-ray tube is applied to a sample on a sample table, and a fluorescent X-ray generated from this sample is used. The next X-ray is detected by the detector. Here, a spectroscopic element composed of a curved crystal is arranged between the X-ray tube and the sample, and thereby the emitted X-ray is diffracted into a monochromatic light, which has a wavelength of 1 required for analysis of a specific element to be analyzed in the sample. The next X-ray is generated and this primary X
By irradiating a sample with a line, the analysis accuracy of a specific element is improved. Further, it is also possible to analyze a trace element by disposing a collimator or a capillary between the X-ray tube and the sample, focusing the X-ray with these and irradiating the sample with the X-ray having high intensity. There is.

【0003】ところが、以上のコリメータやキャピラリ
は、分光機能を有しないため放射X線の単色化が行え
ず、特定元素の分析精度を高めることができない。ま
た、湾曲結晶からなる分光素子を用いる場合、放射X線
の単色化は行えるが、分光素子全体が大型となる。そこ
で、本件出願人は先の特願平9−183751号におい
て、円筒形の分光素子を用い、その広い内周面全体で1
次X線を単色化して試料に照射する装置を提案した。
However, since the above collimators and capillaries do not have a spectroscopic function, the emitted X-rays cannot be monochromatic, and the analysis accuracy of specific elements cannot be improved. Further, when the dispersive element made of a curved crystal is used, the radiant X-ray can be monochromatic, but the dispersive element as a whole becomes large. Therefore, the applicant of the present application, in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 9-183751, uses a cylindrical spectroscopic element, and
We proposed a device that monochromaticizes the next X-ray and irradiates the sample.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この先願の技術では、
単色化された1次X線が点集光されて、試料上の狭い面
積に高い強度で照射されるので、試料の分析精度は向上
する。しかしながら、試料によっては、広い面積に1次
X線を照射したい場合がある。例えば、含有元素が偏析
し易い合金や鉱石などを分析する場合、偏析による影響
を軽減するために、通常、試料の広い面積にX線を照射
して、試料に含まれる各種元素の平均的な組成分析を行
う。このような広い分析面積を持つ試料に対して前記先
願の装置をそのまま使用することはできない。
In the technique of this prior application,
Since the monochromatic primary X-rays are point-focused and irradiated on a small area on the sample with high intensity, the analysis accuracy of the sample is improved. However, depending on the sample, it may be desired to irradiate a large area with the primary X-ray. For example, when analyzing alloys or ores in which the contained elements are easily segregated, in order to reduce the influence of segregation, a large area of the sample is usually irradiated with X-rays and the average of various elements contained in the sample is averaged. Perform compositional analysis. The device of the prior application cannot be used as it is for a sample having such a wide analysis area.

【0005】本発明は、分光素子全体を小型としなが
ら、大強度の1次X線を試料の比較的狭い面積に照射し
て高精度分析が行え、また放射X線を試料の比較的広い
面積に照射して平均的な組成分析も行うことができ、し
かも高精度分析と平均的な組成分析とを選択して行うこ
とができ、用途を大幅に拡大できる円筒結晶型分光装置
とこれを用いたX線分析装置を提供することを目的とす
る。
The present invention makes it possible to perform high-accuracy analysis by irradiating a relatively small area of a sample with high-intensity primary X-rays while reducing the size of the entire spectroscopic element, and radiating X-rays to a relatively large area of the sample. A cylindrical crystal type spectroscopic device and a cylindrical crystal type spectroscopic device that can be used to significantly expand the application It is an object of the present invention to provide an X-ray analysis device that has been used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の第1発明にかかる円筒結晶型分光装
置は、X線を分光する円筒形の分光素子と、この分光素
子の内周面に入射するX線を通過させる環状のスリット
を有する第1スリット部材と、前記分光素子の内周面か
ら出射されるX線を通過させる環状のスリットを有する
第2スリット部材とを備え、これら第1および第2スリ
ット部材は、中心部にX線を通過させる中央通路孔を有
し、さらに、X線が前記中央通路孔と環状のスリットを
選択的に通過して出射するようにX線通路を開閉する切
替えシャッタを備えている。
In order to achieve the above object, a cylindrical crystal type spectroscopic device according to a first aspect of the present invention comprises a cylindrical spectroscopic element that disperses X-rays, and A first slit member having an annular slit for passing X-rays incident on the peripheral surface, and a second slit member having an annular slit for passing X-rays emitted from the inner peripheral surface of the spectroscopic element, Each of the first and second slit members has a central passage hole through which X-rays pass at the center thereof, and X-rays are selectively emitted through the central passage hole and the annular slit. A switching shutter for opening and closing the line passage is provided.

【0007】以上の第1発明によれば、シャッタの切替
え操作により分光素子を使用した1次X線による試料の
比較的狭い照射面における高精度分析と、分光素子を使
用しない放射X線による試料の比較的広い照射面におけ
る平均的な組成分析とを選択的に行える。つまり、シャ
ッタの操作で第1,第2スリット部材の環状スリットを
通る1次X線通路を開口させることにより、X線管から
の放射X線が、第1スリット部材の環状スリットで絞ら
れて、逆円錐状の入射光路を描きながら円筒形とした分
光素子の内周面に入射する。そして、この内周面で放射
X線が分光(単色化)され、試料に含まれる測定対象元
素の分析に必要な1次X線が取り出される。また、1次
X線は、前記内周面により入射角度と同一の角度で出射
され、第2スリット部材に設けた環状のスリットで絞ら
れ、入射時とは逆の円錐状の出射光路を描きながら外方
に出射し、試料の測定面上の小さな照射面に照射され
て、試料の高精度分析が行われる。
According to the first aspect of the invention described above, high-precision analysis of a sample with a primary X-ray using a spectroscopic element by a shutter switching operation on a relatively narrow irradiation surface and sample with radiant X-ray without a spectroscopic element. It is possible to selectively perform an average composition analysis on a relatively wide irradiation surface of. That is, by opening the primary X-ray passage that passes through the annular slits of the first and second slit members by operating the shutter, the radiation X-rays from the X-ray tube are narrowed down by the annular slit of the first slit member. , Is incident on the inner peripheral surface of the cylindrical spectroscopic element while drawing an inverted conical incident optical path. Then, the radiated X-rays are separated (monochromaticized) on the inner peripheral surface, and the primary X-rays necessary for the analysis of the measurement target element contained in the sample are extracted. Further, the primary X-ray is emitted from the inner peripheral surface at the same angle as the incident angle, narrowed down by an annular slit provided in the second slit member, and has a conical emission optical path opposite to that at the time of incidence. The light is emitted outward while drawing and is irradiated on a small irradiation surface on the measurement surface of the sample, and high-precision analysis of the sample is performed.

【0008】さらに、シャッタの操作で各スリット部材
の中央通路孔を通る放射X線通路を開口させることによ
り、X線管からの放射X線が各中央通路孔を通って試料
の広い照射面に直接照射され、試料に含まれる各種元素
の平均的な組成分析が行われる。
Further, by opening the radiant X-ray passage passing through the central passage hole of each slit member by operating the shutter, the radiant X-rays from the X-ray tube pass through the respective central passage holes and reach a wide irradiation surface of the sample. The composition is directly irradiated and the average composition of various elements contained in the sample is analyzed.

【0009】以上のように、シャッタの切替え操作で、
分光素子を経た1次X線による試料の高精度分析と放射
X線による試料の平均的な組成分析とを選択的に行うこ
とにより、元素が偏析し易い合金や鉱石などの平均的な
分析にも対応可能となって、用途が大幅に拡大する。し
かも、試料の高精度分析を行う場合、シャッタにより各
スリット部材の環状スリットを開口し、これらスリット
でX線を絞りながら入射と出射を行い、また円筒形の分
光素子を用いて、その内周面全体で1次X線を反射する
ことにより、多量の1次X線を試料に集中させて、微量
元素の分析が良好に行える。また、前記分光素子により
単色化して1次X線を試料に照射するので、特定元素の
分析精度が高められる。その上、前記分光素子を円筒形
とすることにより、素子全体が小型となる。
As described above, when the shutter is switched,
By selectively performing the high-precision analysis of the sample by the primary X-ray that has passed through the spectroscopic element and the average composition analysis of the sample by the radiant X-ray, the average analysis of the alloy or ore in which the elements are easily segregated can be performed. Can be supported, and the application will be expanded significantly. Moreover, when performing high-precision analysis of the sample, the shutter opens the annular slits of each slit member, and the X-rays are incident and emitted while these slits are narrowed. By reflecting the primary X-rays over the entire surface, a large amount of the primary X-rays can be concentrated on the sample, and the trace elements can be analyzed satisfactorily. Further, since the sample is irradiated with the primary X-ray after being monochromatic by the spectroscopic element, the analysis accuracy of the specific element can be improved. Moreover, by making the spectroscopic element cylindrical, the entire element becomes smaller.

【0010】請求項2記載の第2発明にかかる円筒結晶
型分光装置は、X線を分光する円筒形の分光素子と、こ
の分光素子の内周面に入射するX線を通過させる環状の
スリットを有する第1スリット部材と、前記分光素子の
内周面から出射されるX線を通過させる環状のスリット
を有する第2スリット部材とを備え、これら第1および
第2スリット部材は、中心部にX線を通過させる中央通
路孔を有し、さらに、前記中央通路孔を通過したX線が
試料に入射するのを許す開放状態と、前記X線を遮断す
る閉鎖状態とを選択する開閉シャッタを備えている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a cylindrical crystal type spectroscopic device, wherein a cylindrical spectroscopic element that disperses X-rays and an annular slit that allows X-rays incident on the inner peripheral surface of the spectroscopic element to pass therethrough. And a second slit member having an annular slit that allows X-rays emitted from the inner peripheral surface of the spectroscopic element to pass therethrough. These first and second slit members are provided at the center. An opening / closing shutter which has a central passage hole for passing X-rays, and further selects an open state in which the X-rays passing through the central passage hole are allowed to enter the sample and a closed state in which the X-rays are blocked. I have it.

【0011】以上の第2発明によっても、第1発明と同
様な作用が得られる。つまり、試料の高精度分析を行う
場合は、開閉シャッタの操作で第1,第2スリット部材
の中央通路孔を通る放射X線通路を閉鎖する。そして、
X線管からの放射X線を第1スリット部材から分光素子
に入射させ、これから反射する1次X線を第2スリット
部材から試料の狭い面積に照射する。また、試料の広い
領域における平均的な組成分析を行う場合は、前記シャ
ッタの操作で放射X線通路を開放する。これにより、分
光素子を経た1次X線に加えて、放射X線を試料の広い
面積にわたって直接照射させる。
According to the above second invention, the same operation as that of the first invention can be obtained. That is, when performing high-precision analysis of the sample, the radiation X-ray passage that passes through the central passage holes of the first and second slit members is closed by operating the opening / closing shutter. And
Radiated X-rays from the X-ray tube are made incident on the spectroscopic element from the first slit member, and primary X-rays reflected therefrom are emitted from the second slit member onto a small area of the sample. Further, when performing an average composition analysis in a wide area of the sample, the radiation X-ray passage is opened by operating the shutter. As a result, in addition to the primary X-rays that have passed through the spectroscopic element, the emitted X-rays are directly irradiated over a wide area of the sample.

【0012】前記分光素子は、ホルダ内に収容保持し、
また、このホルダにはシャッタケースを取付けて、その
内部に前記開閉シャッタを回転可能に支持することが好
ましい(請求項3)。
The spectroscopic element is housed and held in a holder,
Further, it is preferable that a shutter case is attached to the holder, and the opening / closing shutter is rotatably supported therein (claim 3).

【0013】請求項4記載の第3発明にかかるX線分析
装置は、試料を支持する試料台と、試料に照射されるX
線を発生するX線管と、X線を分光する円筒形の分光素
子と、前記X線管から発生して前記分光素子の内周面に
入射するX線を通過させる環状のスリットを有する第1
スリット部材と、前記分光素子の内周面から出射される
X線を通過させる環状のスリットを有する第2スリット
部材と、試料台、またはX線管と分光素子と第1,第2
スリット部材とのセットの少なくとも一方を、他方に対
して、分光素子の軸方向に移動させる移動装置とを備え
ている。
An X-ray analysis apparatus according to a third aspect of the present invention is a sample stage that supports a sample and an X-ray that irradiates the sample.
An X-ray tube that generates X-rays, a cylindrical spectroscopic element that disperses X-rays, and an annular slit that allows passage of X-rays that are generated from the X-ray tube and incident on the inner peripheral surface of the spectroscopic element 1
A slit member, a second slit member having an annular slit for passing X-rays emitted from the inner peripheral surface of the spectroscopic element, a sample stage, or an X-ray tube, a spectroscopic element, and first and second
And a moving device that moves at least one of the set with the slit member in the axial direction of the spectroscopic element with respect to the other.

【0014】以上のX線分析装置によれば、各発明の場
合と同様に、X線管からの放射X線が第1スリット部材
から分光素子に入射し、1次X線が第2スリット部材か
ら試料台に保持した試料に照射される。このとき、移動
装置により、試料台側とX線管側(分光素子および第
1,第2スリット部材を含む)との一方を、他方に対し
分光素子の軸方向に移動させて、これら両者間の距離を
変えることにより、第2スリット部材から出射する1次
X線の焦点と試料の相対位置が変動する。従って、移動
装置で両者の距離を変え、1次X線の焦点を試料からず
らすことにより、1次X線が試料の広い面積に照射され
て、この試料の平均的な組成分析が行われる。また、1
次X線の焦点に対して試料を近接ないしは一致させるこ
とにより、1次X線が試料に点集光されて、この試料の
高精度分析が行われる。
According to the above X-ray analysis apparatus, as in the case of each invention, the radiation X-rays from the X-ray tube are incident on the spectroscopic element from the first slit member, and the primary X-rays are the second slit member. The sample held on the sample table is irradiated with the light. At this time, one of the sample stage side and the X-ray tube side (including the spectroscopic element and the first and second slit members) is moved by the moving device in the axial direction of the spectroscopic element with respect to the other, and the two are moved between them. The relative position between the focal point of the primary X-ray emitted from the second slit member and the sample is changed by changing the distance. Therefore, by changing the distance between the two with the moving device and shifting the focal point of the primary X-ray from the sample, the primary X-ray is irradiated onto a wide area of the sample, and the average composition analysis of this sample is performed. Also, 1
By making the sample close or coincide with the focal point of the next X-ray, the primary X-ray is point-focused on the sample, and high-precision analysis of this sample is performed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1はX線分析装置を概略的に示
している。この装置では、X線源Gを内蔵したX線管1
を用い、上部に円筒結晶型分光装置2を取り付けてい
る。そして、X線管1から放射する放射X線を前記分光
装置2により分光して特定元素の分析に必要な1次X線
bを取り出し、この1次X線bを試料台3に形成した開
口30から、その上部に保持した試料4の測定面に照射
し、この試料4から発生する蛍光X線のような2次X線
cを検出器5で検出する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an X-ray analyzer. In this device, an X-ray tube 1 containing an X-ray source G
, And the cylindrical crystal type spectrometer 2 is attached to the upper part. Then, the radiant X-rays emitted from the X-ray tube 1 are dispersed by the spectroscopic device 2 to extract the primary X-rays b necessary for the analysis of the specific element, and the primary X-rays b are formed in the sample stage 3 to form an opening. From 30, the measurement surface of the sample 4 held on it is irradiated, and the secondary X-rays c such as fluorescent X-rays generated from this sample 4 are detected by the detector 5.

【0016】前記X線管1は、図2に示すように、ケー
シング6内に設けたフィラメント7で発生する電子ビー
ムdをターゲット8に衝突させ、このとき発生する放射
X線aをケーシング6の上部側に設けたベリリウム膜の
ような窓材9から前記分光装置2に向かって出射する。
As shown in FIG. 2, the X-ray tube 1 causes the electron beam d generated by the filament 7 provided in the casing 6 to collide with the target 8, and the radiant X-ray a generated at this time is emitted from the casing 6. The light is emitted toward the spectroscopic device 2 from a window material 9 such as a beryllium film provided on the upper side.

【0017】以上のX線分析装置に用いる円筒結晶型分
光装置2は、円筒形の分光素子10と、周方向に複数に
分割された分割片11aからなり、分光素子10の外周
面を支持する円筒形の結晶台11と、内周に結晶台11
が接合される接合面12aをもつ円筒形のホルダ12を
備えている。そして、ホルダ12内に結晶台11を、ま
た、その内面に分光素子10をそれぞれ同心上に取り付
ける。さらに、ホルダ12には、1次X線bの入射側と
なる下部側に円板状の第1スリット部材13を、出射側
となる上部側には円板状の第2スリット部材14をそれ
ぞれ複数の取付ビス15により固定する。また、前記各
スリット部材13,14には、環状のスリット13a,
14aを形成するとともに、その中心部にそれぞれ中央
通路孔13b,14bを形成して、これらスリット13
a,14aと中央通路孔13b,14bを通るX線通路
が、後述する切替えシャッタ40により選択的に開閉さ
れる。
The cylindrical crystal type spectroscopic device 2 used in the above X-ray analyzer comprises a cylindrical spectroscopic element 10 and a plurality of divided pieces 11a divided in the circumferential direction, and supports the outer peripheral surface of the spectroscopic element 10. Cylindrical crystal stand 11 and crystal stand 11 on the inner circumference
Is provided with a cylindrical holder 12 having a joining surface 12a to which is joined. Then, the crystal stage 11 is mounted inside the holder 12, and the spectroscopic element 10 is mounted concentrically on the inner surface thereof. Further, the holder 12 has a disc-shaped first slit member 13 on the lower side which is the incident side of the primary X-rays b, and a disc-shaped second slit member 14 on the upper side which is the emission side. It is fixed by a plurality of mounting screws 15. The slit members 13 and 14 have annular slits 13a,
14a, and central passage holes 13b and 14b are formed in the central portions thereof to form slits 13
An X-ray passage passing through a and 14a and the central passage holes 13b and 14b is selectively opened and closed by a switching shutter 40 described later.

【0018】前記分光素子10は、フッ化リチウムやマ
イカなどの平板状素材を円筒形状に曲げて形成する。こ
のようにすれば、円筒形分光素子10の製作が簡単に行
え、また分光素子10の小型化が可能となる。
[0018] The spectroscopic element 10 songs Gaité form tabular material into a cylindrical shape such as lithium fluoride and mica. In this way, the cylindrical spectroscopic element 10 can be easily manufactured, and the spectroscopic element 10 can be downsized.

【0019】前記各スリット部材13,14は、たとえ
ば図3に示すように、薄肉の金属平板16を用い、周方
向の複数個所を連結部16aとして残存させて、エッチ
ング手段などで円弧状に剥り抜くことにより、連結部1
6aを介して連続する環状のスリット13a,14aを
形成する。また、同時に環状スリット13a,14aの
円弧中心に、中央通路孔13b,14bを形成する。
Each of the slit members 13 and 14 is, for example, as shown in FIG. 3, a thin metal flat plate 16 is used, a plurality of circumferential positions are left as connecting portions 16a, and the slit members 13 and 14 are peeled off in an arc shape by an etching means or the like. By pulling out, connecting part 1
The continuous annular slits 13a and 14a are formed through 6a. At the same time, central passage holes 13b and 14b are formed in the circular arc centers of the annular slits 13a and 14a.

【0020】図2の前記ホルダ12の周壁12bには、
この周壁12bを径方向に貫通する注入孔12cを形成
し、その外方から内周の接合面12aに接着剤17を注
入して、この接着剤17によりホルダ12に嵌合された
結晶台11の各分割片11aを接合面12aに一体に接
合する。
The peripheral wall 12b of the holder 12 shown in FIG.
An injection hole 12c penetrating the peripheral wall 12b in the radial direction is formed, and an adhesive 17 is injected into the joint surface 12a on the inner circumference from the outside, and the crystal stage 11 fitted to the holder 12 by the adhesive 17 is formed. The divided pieces 11a are integrally joined to the joint surface 12a.

【0021】また、前記周壁12bには、この周壁12
bを径方向に貫通する複数の調整ねじ体18が螺合され
ており、その先端が結晶台11の各分割片11aの外周
面に当接して、これら分割片11aの径方向位置を規制
している。
Further, the peripheral wall 12b is provided on the peripheral wall 12b.
A plurality of adjusting screw bodies 18 that pass through b in the radial direction are screwed together, and the tips of the adjusting screw bodies 18 abut on the outer peripheral surfaces of the divided pieces 11a of the crystal base 11 to regulate the radial positions of these divided pieces 11a. ing.

【0022】前記ホルダ12は、その下部側に設けたフ
ランジ部12dから複数の固定ねじ19を、前記X線管
1の上部側に設けたフランジ部1aに螺合して、X線管
1に対し着脱可能に取り付ける。
The holder 12 is fixed to the X-ray tube 1 by screwing a plurality of fixing screws 19 from the flange portion 12d provided on the lower side thereof to the flange portion 1a provided on the upper side of the X-ray tube 1. In contrast, it is detachably attached.

【0023】また、前記ホルダ12のフランジ部12d
には、複数の高さ調整ねじ20を設けて、その先端をX
線管1に設けたフランジ部1aの上端面に当接した状態
で、各調整ねじ20の回転操作を行うことにより、X線
管1に対する前記分光装置2の高さを微調整するように
している。
Further, the flange portion 12d of the holder 12
A plurality of height adjusting screws 20 are provided on the
The height of the spectroscopic device 2 with respect to the X-ray tube 1 is finely adjusted by rotating each adjusting screw 20 in a state where the adjusting screw 20 is in contact with the upper end surface of the flange portion 1a provided in the X-ray tube 1. There is.

【0024】前記ホルダ12の1次X線bが出射される
上部側には、円錐筒形のキャップ21が設けられてい
る。このキャップ21は、前記第2スリット部材14と
一緒に、取付ビス15によりホルダ12の上端部に共締
めされている。
A conical cylindrical cap 21 is provided on the upper side of the holder 12 where the primary X-rays b are emitted. The cap 21 is fastened together with the second slit member 14 to the upper end of the holder 12 by a mounting screw 15.

【0025】さらに、図4に示すように、前記第2スリ
ット部材14の出射側に、前記環状スリット13a,1
4aと中央通路孔13b,14bを選択して、1次X線
bと放射X線aの何れかを通過させる切替えシャッタ4
0を前記分光装置2の外側に配置する。具体的には、前
記分光装置2の側方でX線管1上に支柱41を取り付
け、この支柱41にモータ42を動力源とするスライダ
装置43を取付け、このスライダ装置43により、前記
切替えシャッタ40から延びる支持杆44をスライドさ
せて、切替えシャッタ40a切替え動作を行う。モータ
42aの制御は、手動による指令を受けて作動する図示
しないコントローラにより行われる。このように、切替
えシャッタ40を第2スリット部材14の出射側で分光
装置2の外側に設ける場合、この分光装置2の光学系を
変更する必要がないので、前記シャッタ40の分光装置
2への組込みを容易に行うことができる。なお、前記支
柱41は、分光装置2のホルダ12に取付けてもよい。
Further, as shown in FIG. 4, the annular slits 13a, 1 are provided on the exit side of the second slit member 14.
4a and the central passage holes 13b and 14b are selected, and a switching shutter 4 for passing either the primary X-ray b or the radiant X-ray a
0 is arranged outside the spectroscopic device 2. Specifically, a column 41 is mounted on the X-ray tube 1 on the side of the spectroscopic device 2, and a slider device 43 having a motor 42 as a power source is attached to the column 41. The support rod 44 extending from 40 is slid to perform the switching operation of the switching shutter 40a. The control of the motor 42a is performed by a controller (not shown) that operates by receiving a manual instruction. As described above, when the switching shutter 40 is provided on the emission side of the second slit member 14 and outside the spectroscopic device 2, it is not necessary to change the optical system of the spectroscopic device 2. It can be installed easily. The support column 41 may be attached to the holder 12 of the spectroscopic device 2.

【0026】前記シャッタ40には、図5のように、前
記各スリット部材13,14の環状スリット13a,1
4aを通る1次X線bを通過させる環状の切替え用スリ
ット45と、前記各中央通路孔13b,14bを通る放
射X線aを通過させるピンホール46とが、スライド方
向Xに離間して形成されている。前記切替え用スリット
45は、図3の場合と同様にして形成されるが、X線を
絞るものではなく、単に通過させるだけのものであるか
ら、開口は若干大き目に設定しておけばよい。また、前
記ピンホール46は、径の異なる複数個を前記シャッタ
40に設けて、分析用途に応じて任意のピンホールを選
択し、これらピンホールによる試料4に対する放射X線
aの照射量を変えられるようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, the shutter 40 has annular slits 13a, 1 of the slit members 13, 14 respectively.
An annular switching slit 45 for passing a primary X-ray b passing through 4a and a pinhole 46 for passing a radiant X-ray a passing through each of the central passage holes 13b and 14b are formed separately in the sliding direction X. Has been done. The switching slit 45 is formed in the same manner as in the case of FIG. 3, but it does not narrow down the X-ray but merely allows it to pass through, so the opening may be set slightly larger. Further, a plurality of pinholes 46 having different diameters are provided in the shutter 40, and arbitrary pinholes are selected according to the analysis application, and the irradiation amount of the radiant X-ray a to the sample 4 by these pinholes is changed. You may be allowed to.

【0027】次に、以上の構成による作用について説明
する。前記分光素子10を用いて試料4の高精度分析を
行う場合は、図6のように、前記モータ42の駆動によ
りスライダ装置43を介してシャッタ40を移動させ、
その切替え用スリット45を前記各スリット部材13,
14の環状スリット13a,14aと同心状に対向位置
させて、これらを通る1次X線bの通路を開口させる。
すると、X線管1からの放射X線aは、第1スリット部
材13の環状スリット13aで絞られ、逆円錐状の入射
光路を描きながら分光素子10の内周面に入射する。そ
して、この内周面で放射X線aがブラッグの式に従って
回折されて単色化し、試料4に含まれる測定対象元素の
分析に必要な1次X線bが生成される。
Next, the operation of the above configuration will be described. When performing high-precision analysis of the sample 4 using the spectroscopic element 10, as shown in FIG. 6, the shutter 40 is moved via the slider device 43 by driving the motor 42,
The switching slit 45 is provided for each of the slit members 13,
The annular slits 13a and 14a of 14 are concentrically opposed to each other, and the passage of the primary X-ray b passing therethrough is opened.
Then, the radiated X-ray a from the X-ray tube 1 is narrowed down by the annular slit 13 a of the first slit member 13, and enters the inner peripheral surface of the spectroscopic element 10 while drawing an incident light path having an inverted conical shape. Then, the radiated X-ray a is diffracted on this inner peripheral surface according to the Bragg's equation to be monochromatic, and the primary X-ray b necessary for the analysis of the element to be measured contained in the sample 4 is generated.

【0028】また、1次X線bは、前記内周面で入射角
度と同一角度で出射され、第2スリット部材14の環状
スリット14aで絞られて、入射時とは逆の円錐状の出
射光路を描きながら、シャッタ40のスリット45を通
って試料4側に出射され、この出射光路が試料4の測定
面上の一点で焦点fを結ぶ。つまり、円筒形の広い分光
面をもつ分光素子10で単色化された高強度の1次X線
bが、試料4上の一点に集中的に照射される。この強い
1次X線bの照射により試料4から発生した蛍光X線の
ような2次X線cが検出器5に入射し、この試料4に含
まれた微量元素の高感度な分析が行われる。しかも、分
光素子10で単色化した1次X線bが、試料4に照射さ
れるので、特定元素の分析精度も高められる。
The primary X-ray b is emitted at the same angle as the incident angle on the inner peripheral surface, is narrowed down by the annular slit 14a of the second slit member 14, and is emitted in a conical shape opposite to that at the time of incidence. While drawing the incident light path, it is emitted to the sample 4 side through the slit 45 of the shutter 40, and this emitted light path forms a focal point f at a point on the measurement surface of the sample 4. That is, the high-intensity primary X-rays b monochromaticized by the spectroscopic element 10 having a wide cylindrical spectral surface is intensively applied to one point on the sample 4. Secondary X-rays c such as fluorescent X-rays generated from the sample 4 are incident on the detector 5 by the irradiation of the strong primary X-rays b, and highly sensitive analysis of trace elements contained in the sample 4 is performed. Be seen. In addition, since the sample 4 is irradiated with the primary X-rays b monochromaticized by the spectroscopic element 10, the analysis accuracy of the specific element is also improved.

【0029】このとき、図2の前記各調整ねじ20を回
転操作して、X線管1に対する前記分光装置2の高さを
微調整することにより、この分光装置2から出射する1
次X線bの焦点fを試料4の測定面上の一点に合わせ
る。この場合、前記各スリット部材13,14の中央通
路孔13b,14bを通って試料4に至る放射X線aの
通路は、シャッタ40で遮断される。
At this time, by rotating each of the adjusting screws 20 shown in FIG. 2 to finely adjust the height of the spectroscopic device 2 with respect to the X-ray tube 1, the light emitted from the spectroscopic device 2 1
The focus f of the next X-ray b is adjusted to one point on the measurement surface of the sample 4. In this case, the shutter 40 blocks the passage of the radiant X-ray a that reaches the sample 4 through the central passage holes 13b and 14b of the slit members 13 and 14, respectively.

【0030】一方、前記分光素子10を使用することな
く、放射X線aにより試料4の広い領域についての平均
的な組成分析を行う場合は、図7のように、前記スライ
ダ装置43で切替えシャッタ40を移動させて、そのピ
ンホール46を前記各スリット部材13,14の中央通
路孔13b,14bと対向位置させる。すると、前記環
状スリット13a,14aを通って試料4に至る1次X
線bの通路が遮断され、X線管1からの放射X線aが、
前記各通路孔13b,14bからピンホール46を経て
試料4に直接照射されて、この試料4の分析が行われ
る。このとき、放射X線aは、前記分光素子10を用い
るときのように、円錐形に絞られることなく、各通路孔
13b,14bからピンホール46を経て試料4の比較
的広い照射面にわたって直接照射される。よって、分光
素子10を用いる場合に比べて、バックグランド成分が
多くなって高精度の分析には不向きであるが、単色化さ
れていないためにX線強度が高いので、試料4の広い照
射面における大まかな組成分析が行われ、試料4に含ま
れる各種元素の平均的な分析が可能となる。
On the other hand, when performing an average composition analysis of a wide area of the sample 4 by the radiant X-ray a without using the spectroscopic element 10, as shown in FIG. 7, the switching shutter is used by the slider device 43. 40 is moved so that the pinhole 46 is positioned to face the central passage holes 13b and 14b of the slit members 13 and 14, respectively. Then, the primary X that reaches the sample 4 through the annular slits 13a and 14a.
The passage of the line b is blocked, and the emitted X-ray a from the X-ray tube 1 is
The sample 4 is directly irradiated from the passage holes 13b and 14b through the pinhole 46, and the sample 4 is analyzed. At this time, the radiant X-ray a is not focused into a conical shape as in the case of using the spectroscopic element 10, and directly passes through the passage holes 13b and 14b through the pinholes 46 over a relatively wide irradiation surface of the sample 4. Is irradiated. Therefore, as compared with the case where the spectroscopic element 10 is used, the background component is large and it is not suitable for highly accurate analysis, but the X-ray intensity is high because it is not monochromatic, so that the wide irradiation surface of the sample 4 is used. The rough composition analysis is performed, and the average analysis of various elements contained in the sample 4 becomes possible.

【0031】以上のように、試料4の狭い領域での高精
度分析と広い領域での平均的な組成分析とを選択的に行
えるようにすれば、前記分光装置2の用途が大幅に拡大
される。つまり、例えばプリント基板の配線パターンな
どを分析するときには、前記分光素子10を使用して配
線パターンなどの局所的な高精度分析を行う。また、例
えば塗膜や土砂および金属ブロックなどに含まれる各種
の組成物を分析するようなときには、前記分光素子10
を使用しない放射X線aによる組成物の広い部分での平
均的な組成分析を行う。さらに、試料に付着した汚れな
どの異物を分析する場合、先ず前記分光素子10を使用
することなく、放射X線aにより試料の全体を大まかに
分析して異物の存在する部位を見い出し、ついで、見い
出した汚れの狭い部位に対して、前記分光素子10を使
用して、単色化された1次X線bを集中照射し、異物を
精密に分析する。
As described above, if the high-precision analysis in the narrow region of the sample 4 and the average composition analysis in the wide region can be selectively performed, the use of the spectroscopic device 2 is greatly expanded. It That is, for example, when analyzing a wiring pattern of a printed circuit board, the spectroscopic element 10 is used to perform a local highly accurate analysis of the wiring pattern and the like. Further, for example, when analyzing various compositions contained in a coating film, earth and sand, a metal block, etc., the spectroscopic element 10 is used.
An average composition analysis is performed on a wide portion of the composition by the radiant X-ray a without using. Further, in the case of analyzing foreign matter such as dirt attached to the sample, first, without using the spectroscopic element 10, the entire sample is roughly analyzed by the radiant X-ray a to find a portion where the foreign matter exists, and then, The spectroscopic element 10 is used to intensively irradiate monochromatic primary X-rays b to the narrowly spotted area that has been found, and the foreign matter is precisely analyzed.

【0032】また、以上のように、図2に示す分光素子
10と結晶台11およびホルダ12をそれぞれ円筒形と
して、これら各者を同心上に配置することにより、装置
全体の小型化が可能となる。
Further, as described above, the spectroscopic element 10, the crystal stage 11 and the holder 12 shown in FIG. 2 are each formed in a cylindrical shape, and these members are arranged concentrically, thereby making it possible to downsize the entire apparatus. Become.

【0033】しかも、以上の分光装置2は、複数の固定
ねじ19を介してX線管1に着脱可能に取り付けている
ので、結晶の面間隔が異なる分光素子や直径が異なる環
状スリットを備えた各種の分光装置2を選択し、試料4
に含まれる特定元素の分析に最適な波長の1次X線を出
射するものを、前記X線管1に付け替えることにより、
試料4の高精度な分析が行える。
Moreover, since the above-described spectroscopic device 2 is detachably attached to the X-ray tube 1 through the plurality of fixing screws 19, the spectroscopic element having different crystal plane intervals and the annular slit having different diameters are provided. Various spectroscopic devices 2 are selected, and sample 4
By replacing the X-ray tube 1 that emits a primary X-ray having an optimum wavelength for the analysis of a specific element contained in
Highly accurate analysis of the sample 4 can be performed.

【0034】以上の実施形態では、前記シャッタ40を
第2スリット部材14の出射側に配置したが、シャッタ
40は第1スリット部材13の入射側に配置することも
できる。その場合、切替えシャッタ40を固定ねじ19
および調整ねじ20の間からX線通路に差し込む。ま
た、前記シャッタ40は、モータ42を用いることな
く、手動操作で切替えるようにしてもよい。
In the above embodiment, the shutter 40 is arranged on the exit side of the second slit member 14, but the shutter 40 may be arranged on the entrance side of the first slit member 13. In that case, the switching shutter 40 is fixed with the fixing screw 19.
And, it is inserted into the X-ray passage from between the adjusting screw 20. Further, the shutter 40 may be manually switched without using the motor 42.

【0035】図8は、他の実施形態の円筒結晶型分光装
置2を示している。この分光装置2は、分光素子10と
第1,第2スリット部材13,14が組み込まれたホル
ダ12の上部に、シャッタケース22を取付け、このシ
ャッタケース22の内部に、前記各スリット部材13,
14の中央通路孔13b,14bを通過した放射X線a
が試料4に入射するのを許す開放状態と、放射X線aを
遮断する閉鎖状態とを選択する開閉シャッタ50を回転
可能に支持している。
FIG. 8 shows a cylindrical crystal type spectroscopic device 2 of another embodiment. In this spectroscopic device 2, a shutter case 22 is attached to an upper portion of a holder 12 in which the spectroscopic element 10 and the first and second slit members 13 and 14 are incorporated, and inside the shutter case 22, each of the slit members 13,
Radiant X-ray a that has passed through 14 central passage holes 13b and 14b
The open / close shutter 50 is rotatably supported to select an open state that allows the light to enter the sample 4 and a closed state that blocks the radiation X-ray a.

【0036】前記開閉シャッタ50は、図9に示すよう
に、6つの第1〜第6面51a〜51fを有する角柱状
のシャッタ本体51を用い、その相対向する第1,第4
面51a,51dと第2,第5面51b,51eの間
に、それぞれ放射X線aの試料側への入射を許す第1お
よび第2挿通孔52,53をそれぞれ形成する。また、
第3,第6面51c,51fは閉鎖面54とする。さら
に、前記第2貫通孔53の一端側の第5面51eには、
図10のように、例えば低エネルギー側のX線強度を下
げるためのフィルタ55を取付ける(後述する図11参
照)。
As shown in FIG. 9, the opening / closing shutter 50 uses a prismatic shutter main body 51 having six first to sixth surfaces 51a to 51f, and the first and fourth shutter bodies 51 facing each other are provided.
First and second insertion holes 52 and 53 are formed between the surfaces 51a and 51d and the second and fifth surfaces 51b and 51e, respectively, to allow the radiation X-ray a to enter the sample side. Also,
The third and sixth surfaces 51c and 51f are closed surfaces 54. Further, on the fifth surface 51e on one end side of the second through hole 53,
As shown in FIG. 10, for example, a filter 55 for reducing the X-ray intensity on the low energy side is attached (see FIG. 11 described later).

【0037】また、前記シャッタ本体51の両側には、
図9に示す2つの支持軸56,57を同心状に取付け、
これらを図8のシャッタケース22の壁部に挿通させ
て、その内部にシャッタ本体51を回転可能に支持す
る。さらに、前記支持軸57の端部には、シャッタ本体
51をシャッタケース22に取付けたとき、その壁部の
外側に位置して、シャッタ本体51を回転操作するため
の操作溝58aが形成された円形状の操作部58を設け
る。また、前記シャッタケース22には、節動用の突起
23aをもつ押えばね23をねじ体24で取付け、その
突起23aを操作部58に設けた凹入部に係止させて、
シャッタ本体51の回転方向の位置決めを行う。
On both sides of the shutter body 51,
The two support shafts 56 and 57 shown in FIG. 9 are mounted concentrically,
These are inserted into the wall portion of the shutter case 22 of FIG. 8, and the shutter main body 51 is rotatably supported therein. Furthermore, when the shutter body 51 is attached to the shutter case 22, an operation groove 58a for rotating the shutter body 51 is formed at an end portion of the support shaft 57 when the shutter body 51 is attached to the shutter case 22. A circular operation unit 58 is provided. Further, a pressing spring 23 having a protrusion 23a for nodal movement is attached to the shutter case 22 with a screw body 24, and the protrusion 23a is locked in a recessed portion provided in the operation portion 58,
Positioning of the shutter body 51 in the rotational direction is performed.

【0038】そして、前記操作部58の操作溝58aに
外部から工具を差し込んでシャッタ本体51を回転さ
せ、その第1貫通孔52を中央通路孔13b,14bと
対向位置させることにより、X線管1からの放射X線a
が各孔を経て試料4に直接照射され、この試料4の広い
領域(分析面積)での平均的な組成の分析が行われる。
また、図10に示す第2貫通孔53を図8の中央通路孔
13b,14bと対向位置させることにより、放射X線
aがフィルタ55(図10)を経て試料4に照射され、
このフィルタ55を通過した放射X線aによる試料4の
比較的低いバックグランドでの分析が行われる。このと
き、図8に示す放射X線aの一部は、前記第1スリット
部材13のスリット13aから分光素子10に入射し、
これによる1次X線bが、第2スリット部材14のスリ
ット14aから試料4に照射される。
Then, a tool is inserted into the operation groove 58a of the operation portion 58 from the outside to rotate the shutter main body 51, and the first through hole 52 is positioned so as to face the central passage holes 13b and 14b. Radiant X-ray a from 1
Is directly irradiated onto the sample 4 through each hole, and an average composition is analyzed in a wide region (analysis area) of the sample 4.
Further, by arranging the second through hole 53 shown in FIG. 10 to face the central passage holes 13b and 14b of FIG. 8, the radiant X-ray a is applied to the sample 4 through the filter 55 (FIG. 10),
Analysis of the sample 4 with the radiation X-ray a that has passed through the filter 55 is performed in a relatively low background. At this time, part of the radiant X-ray a shown in FIG. 8 enters the spectroscopic element 10 through the slit 13a of the first slit member 13,
The primary X-ray b thus generated is applied to the sample 4 from the slit 14a of the second slit member 14.

【0039】さらに、図10の閉鎖面54を図8の中央
通路孔13b,14bと対向位置させることにより、放
射X線aが遮断される。そして、前記第1スリット部材
13のスリット13aを通過し、分光素子10で単色化
された1次X線bだけが、第2スリット部材14のスリ
ット14aから試料4に照射されて、この試料4の低バ
ックグランドでの高精度分析が行われる。
Further, by arranging the closing surface 54 of FIG. 10 to face the central passage holes 13b and 14b of FIG. 8, the radiation X-ray a is blocked. Then, only the primary X-ray b which has passed through the slit 13a of the first slit member 13 and which has been monochromatized by the spectroscopic element 10 is irradiated to the sample 4 from the slit 14a of the second slit member 14, and the sample 4 High-precision analysis with low background is performed.

【0040】図11は、縦軸にX線の強度(無次元)、
横軸にエネルギーをとった前記分光装置2によるX線ス
ペクトルを示している。同図において、実線で示す曲線
Aは、前記分光素子10を用いることなく、第1貫通孔
52から、連続X線である放射X線aを試料4に直接照
射した場合の強度を、点線で示す曲線Bは、放射X線a
を第2貫通孔53に設けたフィルタ55を通して試料4
に照射した場合の強度を、また曲線Cは、放射X線aを
遮断し、単色化された1次X線bだけを試料4に照射し
た場合の強度を、それぞれ示している。なお、同図は、
陽極金属としてモリブデン(Mo)を使用し、電圧30
KVを印加したときのX線強度を示しており、曲線Aの
最大のピークは、Mo−Kα線の強度を示す。
In FIG. 11, the vertical axis represents the intensity of X-rays (dimensionless),
The X-ray spectrum obtained by the spectroscopic device 2 with energy taken on the horizontal axis is shown. In the figure, a curve A indicated by a solid line is a dotted line indicating the intensity when the sample 4 is directly irradiated with the radiant X-rays a that are continuous X-rays from the first through hole 52 without using the spectroscopic element 10. The curve B shown is the radiant X-ray a
Through the filter 55 provided in the second through hole 53
And the curve C shows the intensity when the sample 4 is irradiated with only the primary X-ray b which is monochromatic and which blocks the radiant X-ray a. The figure shows
Molybdenum (Mo) is used as the anode metal and the voltage is 30
The X-ray intensity when KV is applied is shown, and the maximum peak of the curve A shows the intensity of the Mo-Kα line.

【0041】連続X線Aを使用することにより、5〜3
0KeVもの広い範囲にわたって軽元素から重元素まで
を励起でき、フィルタを通したX線Bを使用することに
より、5〜15KeV付近のバックグラウンド成分を抑
制して、この付近の元素の検出精度を向上させ、単色化
されたX線Cを使用することにより、そのピークよりも
若干エネルギーの低い軽元素を低いバックグラウンドの
下で高精度に検出できる。このように、前記開閉シャッ
タ50の操作で各種のX線A〜Cを選択して試料4に照
射することにより、この試料4に含まれる軽元素から重
元素までの広い範囲にわたる測定と、狭い範囲での高精
度な測定とが可能になる。
By using continuous X-ray A, 5 to 3
Light elements to heavy elements can be excited over a wide range of 0 KeV, and by using filtered X-ray B, background components near 5 to 15 KeV are suppressed and the detection accuracy of elements near this is improved. Then, by using the monochromatic X-ray C, a light element having an energy slightly lower than the peak can be detected with high accuracy under a low background. As described above, by selecting various X-rays A to C by operating the opening / closing shutter 50 and irradiating the sample 4, a wide range from light elements to heavy elements contained in the sample 4 and a narrow range are measured. Highly accurate measurement in the range is possible.

【0042】図12に示すX線分析装置は、X線管1と
これに組み合わされた円筒結晶型分光装置2に対して、
試料台3を移動装置60により分光素子10の軸方向に
移動可能に支持している。この移動装置60として、同
図の実施形態では、X線管1に固定されて鉛直に延びる
ねじ杆61およびこれと平行なガイド杆62と、X線管
1に取付けたモータ63とを用い、このモータ63で回
転駆動されるウォームギヤ64を、前記ねじ杆61に設
けた歯車部61aに噛み合わせるとともに、試料台3を
ボールねじ65を介してねじ杆61のねじ部61bにス
ライド可能に連結し、さらに、試料台3を、その一端に
設けたリニア軸受30を介して前記ガイド杆62に軸方
向移動自在に支持させている。前記モータ63の駆動に
よりウォーム64を回転させ、これによりねじ杆61を
回転させて、試料台3をねじ杆61に沿って、X線管1
と分光装置2に対して上下方向に移動させる。
The X-ray analysis apparatus shown in FIG. 12 has an X-ray tube 1 and a cylindrical crystal type spectroscopic apparatus 2 combined therewith,
The sample table 3 is supported by a moving device 60 so as to be movable in the axial direction of the spectroscopic element 10. As the moving device 60, in the embodiment shown in the figure, a screw rod 61 fixed to the X-ray tube 1 and extending vertically, a guide rod 62 parallel to the screw rod 61, and a motor 63 attached to the X-ray tube 1 are used. A worm gear 64 rotatably driven by the motor 63 is engaged with a gear portion 61a provided on the screw rod 61, and the sample table 3 is slidably connected to a screw portion 61b of the screw rod 61 via a ball screw 65. Further, the sample table 3 is supported by the guide rod 62 via a linear bearing 30 provided at one end thereof so as to be movable in the axial direction. The worm 64 is rotated by the driving of the motor 63, and thereby the screw rod 61 is rotated, so that the sample stage 3 is moved along the screw rod 61 and the X-ray tube 1
And move vertically with respect to the spectroscopic device 2.

【0043】また、前記試料台3には、これに保持する
試料4から発生する2次X線cを検出する検出器5が、
取付ブラケット66を介して取付けられている。このよ
うにすれば、検出器5が試料台3に追従移動するので、
2次X線cの良好な検出ができる。なお、前記検出器5
に設ける視野制限用の筒体5aを短くしておけば、視野
が広くなるので、試料台3の移動量が少ない場合、検出
器5は必ずしも試料台3に追従移動させる必要はなく、
例えばX線管1に固定して不動とすることができる。
A detector 5 for detecting the secondary X-ray c generated from the sample 4 held on the sample table 3 is provided on the sample table 3.
It is attached via a mounting bracket 66. By doing so, the detector 5 moves following the sample table 3,
Good detection of the secondary X-ray c is possible. The detector 5
If the cylindrical body 5a for limiting the field of view provided in is shortened, the field of view becomes wider. Therefore, when the movement amount of the sample table 3 is small, the detector 5 does not necessarily need to be moved following the sample table 3.
For example, it can be fixed to the X-ray tube 1 so as to be immobile.

【0044】図13のX線分析装置は、前記移動装置と
して昇降リフト60Aを用い、基台69に取り付けられ
た昇降リフト60A上に分光装置2が組付けられたX線
管1を搭載し、これを基台69に支持された試料台3に
対して上下移動可能としている。前記昇降リフト60A
は、X線管1側を支持する支持台70と、基台69に支
持されたベース71とを備え、この支持台70の下部側
に、中央部で回動可能に交差状に連結された2つのリン
ク72,73を、接地部材66の上部側にも同様の2つ
のリンク74,75を、それぞれ回動可能に軸支して、
上側のリンク72,73の下端部と下側のリンク74,
75の上端部を連結軸77,78で連結する。また、前
記各リンク72〜75は、支持台70とベース71間
に、図13の紙面の表裏方向に所定間隔をおいて2組を
配置し、各連結されたリンク端部を表裏方向に連結する
連結軸81,82のそれぞれを、連結部材83,84で
連結して、基端に操作部86をもったねじ軸87の先端
部を一方の連結部材84に回転自在に連結し、基端部の
ねじ部87aを他方の連結部材83にねじ結合してい
る。そして、このねじ軸87を回転させて、各連結軸8
1,82間の相対距離を変化させることにより、支持台
70を介してX線管1側を試料台3に対し上下方向に移
動させる。
The X-ray analyzer of FIG. 13 uses an elevator lift 60A as the moving device, and mounts the X-ray tube 1 with the spectroscopic device 2 mounted on the elevator lift 60A attached to the base 69, This can be moved up and down with respect to the sample table 3 supported by the base 69. The lifting lift 60A
Includes a support base 70 that supports the X-ray tube 1 side, and a base 71 supported by a base 69. The support base 70 is rotatably connected to the lower side of the support base 70 in a central portion so as to be rotatable. Two links 72, 73, and two similar links 74, 75 on the upper side of the ground member 66 are pivotally supported respectively,
The lower ends of the upper links 72, 73 and the lower links 74,
The upper end of 75 is connected by connecting shafts 77 and 78. Further, each of the links 72 to 75 is arranged between the support base 70 and the base 71 in two sets at a predetermined interval in the front and back direction of the paper surface of FIG. 13, and the connected link ends are connected in the front and back directions. The connecting shafts 81 and 82 are connected to each other by connecting members 83 and 84, and the tip end of the screw shaft 87 having the operating portion 86 at the base end is rotatably connected to one connecting member 84. The threaded portion 87a of the portion is screwed to the other connecting member 83. Then, by rotating the screw shaft 87, each connecting shaft 8
By changing the relative distance between 1 and 82, the X-ray tube 1 side is moved up and down with respect to the sample table 3 via the support table 70.

【0045】次に、以上の図12,図13による作用に
ついて説明する。先ず、試料4の高精度分析を行う場合
は、前記移動装置60,60AでX線管1側または試料
台3を、他方側に対して上下方向に移動させることによ
り、図14のように、X線管1から出射されて第1スリ
ット部材13で絞られた放射X線aを分光素子10に入
射させ、この分光素子10で単色化された1次X線b
を、第2スリット部材14で絞って試料4の測定面上の
一点で焦点fを結ぶように照射する。これにより、強い
1次X線bで試料4に含有する微量元素の高感度な分析
が行え、また特定元素の分析精度も高められる。
Next, the operation of FIGS. 12 and 13 will be described. First, in the case of performing high-precision analysis of the sample 4, the X-ray tube 1 side or the sample table 3 is moved vertically with respect to the other side by the moving devices 60 and 60A, as shown in FIG. The radiation X-ray a emitted from the X-ray tube 1 and narrowed down by the first slit member 13 is made incident on the spectroscopic element 10, and the primary X-ray b monochromaticized by the spectroscopic element 10.
Is squeezed by the second slit member 14 to irradiate so that the focal point f is formed at one point on the measurement surface of the sample 4. This enables highly sensitive analysis of trace elements contained in the sample 4 with strong primary X-rays b, and also improves analysis accuracy of specific elements.

【0046】つぎに、試料4の広い分析面積について組
成分析を行うときには、図15のように、前記1次X線
bが試料4の下方位置で焦点fを結ぶように、移動装置
60(図12),60A(図13)により、X線管1側
または試料台3を他方側に対して移動させる。すると、
焦点fが試料4の分析面からずれて、前記1次X線bが
試料4の測定面上の広い面積にわたって照射されるの
で、この広い領域に含まれる元素の平均的な測定が可能
となる。したがって、含有元素が偏析し易い合金や鉱石
などを分析するのに適している。ここで、試料4の測定
面に対し1次X線bの焦点fをずらしても、この1次X
線bのトータル的な強度はほとんど変わらないので、各
種元素の良好な測定が行える。なお、前記1次X線bの
焦点fは、試料4の測定面に対し上方側または下方側の
いずれにずらしてもよい。
Next, when performing composition analysis on a wide analysis area of the sample 4, as shown in FIG. 15, the moving device 60 (see FIG. 15) is arranged so that the primary X-ray b is focused on the position below the sample 4. 12) and 60A (FIG. 13), the X-ray tube 1 side or the sample stage 3 is moved with respect to the other side. Then,
Since the focal point f is displaced from the analysis surface of the sample 4 and the primary X-rays b are irradiated over a wide area on the measurement surface of the sample 4, it is possible to measure the elements contained in this wide region on average. . Therefore, it is suitable for analyzing alloys and ores whose contained elements are easily segregated. Even if the focal point f of the primary X-ray b is shifted with respect to the measurement surface of the sample 4, the primary X-ray b
Since the total intensity of the line b is almost unchanged, good measurement of various elements can be performed. The focal point f of the primary X-ray b may be shifted to either the upper side or the lower side with respect to the measurement surface of the sample 4.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、分光素
子全体を小型としながら、大強度の1次X線を試料の比
較的狭い面積に照射して高精度分析が行え、また放射X
線を試料の比較的広い面積に照射して平均的な組成分析
も行うことができ、しかも、この平均的な組成分析と高
精度分析とを選択して行うことができ、元素が偏析し易
い合金や鉱石などの分析にも対応できて、用途を大幅に
拡大できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform a high-precision analysis by irradiating a relatively small area of a sample with a high-intensity primary X-ray, while reducing the size of the entire spectroscopic element. X
An average composition analysis can be performed by irradiating a relatively large area of a sample with a line, and this average composition analysis and high-precision analysis can be selected and performed, and elements are easily segregated. It can be used for analysis of alloys and ores, etc., and its applications can be greatly expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】X線分析装置を概略的に示す側面図である。FIG. 1 is a side view schematically showing an X-ray analysis apparatus.

【図2】本発明の一実施形態にかかる円筒結晶型分光装
置の要部を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a cylindrical crystal type spectroscopic device according to an embodiment of the present invention.

【図3】同装置に用いる各スリット部材の平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view of each slit member used in the apparatus.

【図4】同装置の全体を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the entire apparatus.

【図5】同分光装置に用いる切替えシャッタの平面図で
ある。
FIG. 5 is a plan view of a switching shutter used in the spectroscopic device.

【図6】その使用方法を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a method of using the same.

【図7】他の使用方法を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing another usage method.

【図8】本発明の他の実施形態にかかる円筒結晶型分光
装置を示す縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a cylindrical crystal type spectroscopic device according to another embodiment of the present invention.

【図9】同装置に用いる開閉シャッタの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of an opening / closing shutter used in the apparatus.

【図10】同シャッタの縦断面図である。FIG. 10 is a vertical sectional view of the shutter.

【図11】同装置によるX線スペクトル図である。FIG. 11 is an X-ray spectrum diagram obtained by the same device.

【図12】本発明の一実施形態にかかるX線分析装置を
概略的に示す側面図である。
FIG. 12 is a side view schematically showing an X-ray analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図13】同X線分析装置の他の実施形態を示す側面図
である。
FIG. 13 is a side view showing another embodiment of the X-ray analysis apparatus.

【図14】その使用方法を示す側面図である。FIG. 14 is a side view showing the method of use.

【図15】他の使用方法を示す側面図である。FIG. 15 is a side view showing another usage method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線管、3…試料台、4…試料、10…分光素子、
12…ホルダ、13…第1スリット部材、14…第2ス
リット部材、13a,14a…スリット、13b,14
b…中央通路孔、22…シャッタケース、40…切替え
シャッタ、50…開閉シャッタ、60,60A…移動装
置。
1 ... X-ray tube, 3 ... sample stage, 4 ... sample, 10 ... spectroscopic element,
12 ... Holder, 13 ... 1st slit member, 14 ... 2nd slit member, 13a, 14a ... Slit, 13b, 14
b ... central passage hole, 22 ... shutter case, 40 ... switching shutter, 50 ... opening / closing shutter, 60, 60A ... moving device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 迫 幸雄 大阪府高槻市赤大路町14番8号 理学電 機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−52096(JP,A) 特開 平10−300893(JP,A) 特開 昭61−88200(JP,A) 特開 平11−14570(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21K 1/06 G01N 23/223 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukio Sako 14-8 Akaoji-machi, Takatsuki City, Osaka Prefecture Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd. (56) Reference JP-A-11-52096 (JP, A) JP Hei 10-300893 (JP, A) JP 61-88200 (JP, A) JP 11-14570 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G21K 1 / 06 G01N 23/223

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 X線を分光する円筒形の分光素子と、 前記分光素子の内周面に入射するX線を通過させる環状
のスリットを有する第1スリット部材と、 前記分光素子の内周面から出射されるX線を通過させる
環状のスリットを有する第2スリット部材とを備え、 前記第1および第2スリット部材は、中心部にX線を通
過させる中央通路孔を有し、さらに、X線が前記中央通
路孔と環状のスリットを選択的に通過して出射するよう
にX線通路を開閉する切替えシャッタを備えている円筒
結晶型分光装置。
1. A cylindrical spectroscopic element that disperses X-rays, a first slit member having an annular slit that allows X-rays incident on the inner peripheral surface of the spectroscopic element to pass therethrough, and an inner peripheral surface of the spectroscopic element. A second slit member having an annular slit that allows passage of X-rays emitted from the first and second slit members, the first and second slit members having a central passage hole that allows passage of X-rays in the center, and further, X A cylindrical crystal type spectroscopic device comprising a switching shutter that opens and closes an X-ray passage so that a ray selectively passes through the central passage hole and the annular slit and is emitted.
【請求項2】 X線を分光する円筒形の分光素子と、 前記分光素子の内周面に入射するX線を通過させる環状
のスリットを有する第1スリット部材と、 前記分光素子の内周面から出射されるX線を通過させる
環状のスリットを有する第2スリット部材とを備え、 前記第1および第2スリット部材は、中心部にX線を通
過させる中央通路孔を有し、さらに、前記中央通路孔を
通過したX線が試料に入射するのを許す開放状態と、前
記X線を遮断する閉鎖状態とを選択する開閉シャッタを
備えている円筒結晶型分光装置。
2. A cylindrical spectroscopic element that disperses X-rays, a first slit member having an annular slit that allows X-rays incident on the inner peripheral surface of the spectroscopic element to pass therethrough, and an inner peripheral surface of the spectroscopic element. A second slit member having an annular slit that allows passage of X-rays emitted from the first slit member, the first and second slit members having a central passage hole that allows passage of X-rays in a central portion, and further, A cylindrical crystal-type spectroscopic device having an open / close shutter that selects an open state that allows X-rays that have passed through the central passage hole to enter the sample and a closed state that blocks the X-rays.
【請求項3】 請求項2において、さらに前記分光素子
を保持するホルダを有し、このホルダに前記開閉シャッ
タを回転可能に支持するシャッタケースが取付けられて
いる円筒結晶型分光装置。
3. The cylindrical crystal type spectroscopic device according to claim 2, further comprising a holder that holds the spectroscopic element, and a shutter case that rotatably supports the open / close shutter is attached to the holder.
【請求項4】 試料を支持する試料台と、 試料に照射されるX線を発生するX線管と、 X線を分光する円筒形の分光素子と、 前記X線管から発生して前記分光素子の内周面に入射す
るX線を通過させる環状のスリットを有する第1スリッ
ト部材と、 前記分光素子の内周面から出射されるX線を通過させる
環状のスリットを有する第2スリット部材と、 試料台、またはX線管と分光素子と第1,第2スリット
部材とのセットの少なくとも一方を、他方に対して、分
光素子の軸方向に移動させる移動装置とを備えているX
線分析装置。
4. A sample stage for supporting a sample, an X-ray tube for generating X-rays irradiated on the sample, a cylindrical spectroscopic element for separating X-rays, and the spectroscopic light generated from the X-ray tube. A first slit member having an annular slit that allows an X-ray incident on the inner peripheral surface of the element to pass therethrough; and a second slit member having an annular slit that allows an X-ray emitted from the inner peripheral surface of the spectroscopic element to pass therethrough. , A sample stage or an X-ray tube and a moving device for moving at least one of the set of the spectroscopic element and the first and second slit members in the axial direction of the spectroscopic element with respect to the other.
Line analyzer.
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