螢光x射線分析方法及裝置的製作方法
2023-06-08 14:46:56
專利名稱：螢光x射線分析方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及對在X射線照射試料時由試料二次產生的二次X射線(所謂的螢光X射線)進行檢測，來對試料中所包含的成分進行分析的螢光X射線分析裝置。
背景技術：
一般而言，螢光X射線分析裝置包括X射線照射室，其至少具備X射線源和X射線檢測器；試料臺架(stage)，其在X射線照射室上側開有X射線照射口並用於載置試料；和試料罩，其是在試料臺架上部用於防止X射線洩漏的密閉遮蔽型的結構體，由此試料罩就可開閉(例如，參照專利文獻1)。
對分析方法而言，首先舉起試料罩而使試料載置在試料臺架上以堵塞X射線照射口。於是，將試料罩以降低至接觸試料臺架為止的方式關閉，以使X射線不洩漏。其後，在接通(ON)分析開始開關的情況下，從X射線源發射X射線並通過X射線照射口照射到試料的下面。由此，由X射線檢測器檢測出從該照射部位產生的螢光X射線，以轉換為電信號的方式進行處理，從而成為由能量對強度所表示的X射線光譜。
在如上所述的螢光X射線分析方法及裝置中，作為安全對策，也安裝有傳感器，該傳感器為了防止X射線洩漏到周圍而對試料罩與試料臺架密接進行檢測。
專利文獻1特開2000-162161號公報。
發明內容
在如上所述的現有螢光X射線分析方法及裝置中，雖然實施了安全對策，但是由於用於防止X射線洩漏的開閉試料罩的工作、與從X射線源發射X射線從而分析試料的工作是獨立的工作，由此存在用於進行分析的工作效率不良這樣的問題。再有，即使在試料臺架上沒有試料時、或者沒有放置在適當的位置上時，由於在接通(ON)分析開始開關的情況下從X射線源發射X射線而開始分析，由此也存在產生分析工作損失(loss)之虞。
本發明是為了解決上述課題而提出的，其目的在於提供一種能夠有效地進行分析的螢光X射線分析方法和裝置。
為了達到上述目的本發明採用以下的結構。
本發明的螢光X射線分析方法，對由以可開閉方式安裝在試料臺架上的試料罩所覆蓋的試料照射X射線，檢測出由試料產生的螢光X射線，其特徵在於，對試料罩的開閉狀態進行判斷並當試料罩已關閉時，對所述試料開始照射X射線。根據上述螢光X射線分析方法，在關閉試料罩的情況下，檢測出試料罩已關閉就自動地對試料開始照射X射線，由此可以有效地進行分析。
本發明的螢光X射線分析裝置，其特徵在於，具備可設置試料的試料臺架；試料罩，其以可開閉方式安裝在所述試料臺架上；X射線照射機構，其對所述試料照射X射線；螢光X射線檢測機構，其檢測來自試料的螢光X射線；試料罩開閉檢測機構，其檢測試料罩的開閉狀態；和X射線照射開始機構，其基於來自試料罩開閉檢測機構的信號，當試料罩已關閉時對試料開始照射X射線。根據上述螢光X射線分析裝置，在關閉試料罩的情況下，檢測出試料罩已關閉就自動地對試料開始照射X射線，由此可以有效地進行分析。
本發明的螢光X射線分析方法，對由以可開閉方式安裝在試料臺架上的試料罩所覆蓋的試料照射X射線，檢測出由試料產生的螢光X射線，其特徵在於，對試料罩的開閉狀態進行判斷，並對試料臺架上是否放置有試料進行判斷，當試料罩已關閉時對試料開始照射X射線，即使在試料罩已關閉的情況下當試料臺架上未放置試料時不對試料照射X射線。根據上述螢光X射線分析方法，在試料罩已關閉的情況下就自動地對試料開始照射X射線，由此可以有效地進行分析。並且，即使在試料罩已關閉的情況下當試料臺架上未放置試料時，也不對試料照射X射線，由此可以消除分析工作損失。
本發明的X射線分析裝置，其特徵在於，具備可設置試料的試料臺架；試料罩，其以可開閉方式安裝在所述試料臺架上；X射線照射機構，其對試料照射X射線；螢光X射線檢測機構，其檢測來自所述試料的螢光X射線；試料罩開閉檢測機構，其檢測所述試料罩的開閉狀態；試料識別機構，其對試料臺架上是否放置有試料進行判斷；和X射線照射開始機構，其基於來自試料罩開閉檢測機構和試料識別機構的信號，在試料罩已關閉的情況下對試料開始照射X射線，即使在試料罩已關閉的情況下當試料臺架上未放置試料時不對試料照射X射線。根據上述螢光X射線分析裝置，當試料罩已關閉時就自動地對試料開始照射X射線，由此可以有效地進行分析。並且，即使在試料罩已關閉的情況下當試料臺架上未放置有試料時，不對試料照射X射線，由此可以消除分析工作損失。
圖1是本發明的螢光X射線分析裝置的示意說明圖。
圖2是本發明的螢光X射線分析裝置的動作說明圖。
圖3是本發明的螢光X射線分析裝置的動作說明圖。
圖4是本發明的螢光X射線分析裝置的流程圖。
圖5是本發明的螢光X射線分析裝置的示意說明圖。
圖6是本發明的螢光X射線分析裝置的流程圖。
圖7是本發明的螢光X射線分析裝置的示意說明圖。
圖8是本發明的螢光X射線分析裝置的流程圖。
圖9是本發明的螢光X射線分析裝置的動作說明圖。
圖10是本發明的螢光X射線分析裝置的動作說明圖。
圖11是本發明的螢光X射線分析裝置的流程圖。
符號說明1—試料；2—試料臺架；3—X射線源(X射線照射機構)；4—X射線檢測器(X射線檢測機構)；5—X射線照射口；6—試料罩；7—X射線照射室；8—試料罩檢測機構(試料罩開閉檢測機構)；9—驅動機構(X射線照射開始機構)；10、12—試料識別機構；11—處理機構。
具體實施例方式
本發明的螢光X射線分析方法及裝置，是對於放置在X射線照射室上側的試料臺架上的試料，在自試料上方關閉試料罩而遮蔽圍住試料之後，對試料的下面照射X射線而進行分析的螢光X射線分析方法，其特徵在於，在試料放置在試料臺架上並關閉試料罩的情況下，檢測出試料罩已關閉就自動地從X射線源照射X射線而開始分析。
再有，其特徵在於，在關閉試料罩的情況下，檢測出試料罩已關閉並且在識別出試料臺架的X射線照射口上方放置有試料的條件下，就自動地由X射線源照射X射線而開始分析。
(實施方式1)以下，使用圖1～圖8對本發明的螢光X射線分析方法及裝置進行說明。圖1是本發明的螢光X射線分析裝置的示意說明圖，圖2～圖3是本發明的螢光X射線分析裝置的動作說明圖，圖4是本發明的螢光X射線分析裝置的流程圖。1是作為測定對象物的試料，2是載置試料1的試料臺架，3是X射線源，4是X射線檢測器，5是X射線照射口，6是試料罩，7是X射線照射室，8是作為試料罩檢測機構的壓力傳感器，9是驅動機構。
如圖1所示，螢光X射線分析裝置，具有在試料臺架2的下面具備X射線源3和X射線檢測器4的X射線照射室7，通過試料臺架2開口的X射線照射口5從X射線源3對試料1照射X射線，從而由X射線檢測器4檢測出螢光X射線。另外，在試料臺架2的上部安裝有防止X射線洩漏的可開閉的試料罩6，在試料臺架2中安裝有壓力傳感器，該壓力傳感器是檢測試料罩6的開閉的試料罩檢測機構8，還有，通過驅動機構9從X射線源3照射X射線。
對試料分析方法而言，如圖2所示那樣首先在打開試料罩6的狀態下，在試料臺架2上載置試料1。然後，如圖3所示關閉試料罩6。此時，試料罩檢測機構8即壓力傳感器檢測出試料罩6已關閉，由此通過接收到該信號的驅動機構9，自動地從X射線源3照射X射線而通過試料臺架2的X射線照射口5照射到試料1。因而，當X射線照射到試料1時就由試料1產生螢光X射線，並由X射線檢測器4檢測後，以轉換為電信號的方式進行處理從而成為由能量對強度所表示的X射線光譜。還有，對於試料罩檢測機構8也可以使用雷射傳感器等。
接著，根據圖4的流程圖說明本實施例的螢光X射線分析方法及裝置。
在裝置電源接通的情況下(步驟S1)，驅動機構9基於來自試料罩檢測機構8的信號對試料罩6是否已關閉(是否從打開狀態切換到關閉狀態)進行判斷(步驟S2)，當試料罩6被關閉時，驅動X射線源3對試料1照射X射線(步驟S3)。也就是，如果操作員將試料載置在試料臺架2上後關閉試料罩6，則自動開始X射線照射。
通過以上的結構和動作，根據本發明的螢光X射線分析方法及裝置，由於在關閉試料罩的情況下，檢測出試料罩已關閉就自動地從X射線源照射X射線而開始分析，從而可有效地進行分析。
(實施方式2)圖5是本發明的螢光X射線分析裝置的示意說明圖，圖6是本發明的螢光X射線分析裝置的流程圖。10是試料識別機構即CCD照相機，11是處理機構。
如圖5所示，螢光X射線分析裝置，具有試料罩檢測機構8即壓力傳感器，其對試料罩6的開閉進行檢測；和試料識別機構10即CCD相機，其在X射線照射室7中對試料臺架2上的試料的有無及其位置進行識別，並且，通過對試料罩檢測機構8和試料識別機構10的信號進行處理的處理機構11，使信號發送到驅動機構9，從而由X射線源3照射X射線。
對該試料分析方法而言，首先，在打開試料罩6的狀態下將試料1載置在試料臺架2上。然後關閉試料罩6。此時，試料罩檢測機構8即壓力傳感器檢測出試料罩6已被關閉，同時試料識別機構10即CCD照相機對試料臺架2上的試料1的有無及其位置進行確認。因此，檢測出試料罩6已關閉的信號、和識別出試料臺架2的X射線照射口5上方放置有試料1的信號被發送到處理機構11。
於是，在處理機構11接收到兩種信號的情況下，驅動機構9就自動地使X射線從X射線源3進行照射並通過試料臺架2的X射線照射口5照射到試料1上。因而，當X射線照射到試料1時就由試料1產生螢光X射線，而由X射線檢測器檢測出後以轉換為電信號的方式進行處理，從而成為由能量對強度所表示的X射線光譜。
接著，根據圖6的流程圖說明本實施例的螢光X射線分析方法和裝置。
如果裝置接通電源(步驟S1)，則處理機構11基於來自試料罩檢測機構8的信號對試料罩6是否已關閉進行判斷(是否從打開的狀態切換到關閉狀態)(步驟S2)。在試料罩6已關閉的情況下，處理機構11根據來自試料識別機構10的信號對試料1是否配置在臺架上進行判斷(步驟S4)。在試料1配置在臺架上的情況下，處理機構11指示驅動機構9使X射線從X射線源3照射。於是，驅動X射線源3而對試料1照射X射線(步驟S3)。也就是，如果操作員在試料臺架2上載置試料1後關閉試料罩6，則自動開始X射線照射。但是，如果未載置試料1，則不進行X射線照射。
通過以上的結構和動作，根據本發明的螢光X射線分析方法和裝置，在關閉試料罩的情況下，進行試料罩已關閉的檢測和在試料臺架的X射線照射口上方放置有試料的識別，並在兩者皆滿足時自動地從X射線源照射X射線而開始分析，因此不僅可以有效地進行分析，並且可以消除分析工作損失。
另外，由於用CCD照相機識別試料，所以能夠從不影響螢光X射線分析的距離進行攝影。進一步，可以用眼睛確認由CCD照相機攝影的圖像，由此可以確認試料是否放置在試料臺架上適當的位置。
還有，作為試料識別機構，代替CCD照相機例如也可以使用由LED和光電電晶體構成的光斬波器(photointerrupter)。在這種情況下，將構成光斬波器部件的一方固定在試料罩上。另外，也可以使用反射型光傳感器(photosensor)。
(實施方式3)圖7是本發明的螢光X射線分析裝置的示意說明圖，圖8是本發明的螢光X射線分析裝置的流程圖。12是作為試料識別機構的傳感器。
如圖7所示，螢光X射線分析裝置，在試料臺架上組合了檢測試料罩6的開閉的試料罩檢測機構8即壓力傳感器、和對試料臺架2上的試料1的有無及其位置進行識別的試料識別機構12即壓敏器件，並且通過對試料罩檢測機構8和試料識別機構12的信號進行處理的處理機構11，使信號發送到驅動機構9，由此從X射線源3照射X射線。
對試料分析方法而言，首先在打開試料罩6的狀態下將試料1載置在試料臺架2上。然後關閉試料罩6。此時，試料罩檢測機構8即壓力傳感器檢測出試料罩6己關閉，同時試料識別機構12即壓敏器件對試料臺架2上的試料1的有無及其位置進行確認。因而，檢測出試料罩6已關閉的信號、和確認試料臺架2的X射線照射口5上方放置有試料1的信號被發送到處理機構11。
於是，在處理機構11接收到兩種信號的情況下，驅動機構9就自動地使X射線從X射線源3進行照射並通過試料臺架2的X射線照射口5照射到試料1上。因而，當X射線照射到試料1時就由試料1產生螢光X射線，而由X射線檢測器檢測出後以轉換為電信號的方式進行處理，從而成為由能量對強度所表示的X射線光譜。
接著，根據圖8的流程圖說明本實施例的螢光X射線分析方法和裝置。
如果裝置接通電源(步驟S1)，則處理機構11基於來自試料罩檢測機構8的信號對試料罩6是否已關閉(是否從打開的狀態切換到關閉狀態)進行判斷(步驟S2)。在試料罩6己關閉的情況下，處理機構11根據來自試料識別機構10的信號對試料1是否配置在臺架上進行判斷(步驟S4)。在試料1配置在臺架上的情況下，處理機構11指示驅動機構9使X射線從X射線源3照射。於是，驅動X射線源3而對試料1照射X射線(步驟S3)。也就是，如果操作員在試料臺架2上載置試料1後關閉試料罩6，則自動開始X射線照射。但是，如果未載置試料1，則不進行X射線照射。
通過以上的結構和動作，根據本發明的螢光X射線分析方法和裝置，在關閉試料罩的情況下，進行試料罩已關閉的檢測和在試料臺架的X射線照射口上方放置有試料的識別，並在兩者皆滿足時就自動地從X射線源照射X射線而開始分析，因此可以有效地進行分析，並且可以消除分析工作損失。另外，由於用壓敏器件對試料臺架上的試料進行識別，所以即使在黑暗中也可以可靠地識別材料。
(實施方式4)在上述的實施方式中，雖然通過驅動機構驅動X射線源來開始對試料進行X射線照射，但是也可以通過由快門(shutter)驅動部完成的快門打開動作來開始對試料進行X射線照射。
圖9和圖10所示的螢光X射線分析裝置中，X射線源3和試料1之間配置有快門14。快門14隻要是可以安全地遮斷所產生的X射線的材料及具有一定厚度即可，例如將鎢或SUS作為材料。快門14，通過快門驅動部15可以在覆蓋X射線3的關閉位置和開放X射線源3的打開位置之間移動。
根據圖11的流程圖說明本實施例的螢光X射線分析方法和裝置。
如果裝置接通電源(步驟S1)，則通過來自處理機構11的信號，快門驅動部15使快門14移動到圖9所示的關閉位置上(步驟S5)。接著，通過來自處理部11的信號，驅動機構9驅動X射線源3照射X射線(步驟S6)。在該狀態下，因快門14而使X射線不會到達試料1，並且使向外部的洩漏抑制到最低限度。處理機構11基於來自試料罩檢測機構8的信號對試料罩6是否已關閉(是否從打開狀態切換到關閉狀態)進行判斷(步驟S2)。如果試料罩6已關閉，則處理機構11將信號發送到快門驅動部15，而使快門移動到打開位置(步驟S7)。其結果，如圖10所示，來自X射線源3的X射線照射到試料1。也就是，在操作員將試料1載置到試料臺架2上後關閉試料罩6的情況下，就自動開始X射線照射。
通過以上的結構和動作，根據本發明的螢光X射線分析方法和裝置，在關閉試料罩的情況下，自動地從X射線源照射X射線而開始分析，由此可以有效地進行分析。
以上，對本發明所適用的實施方式進行了說明，但本發明並非限定於有關的實施方式，在不脫離本發明的範圍內可以進行各種變形和修正。
產業上的利用可能性本發明的螢光X射線分析方法和裝置，除作為研究、開發的用途使用之外，還可以作為要謀求測定工作效率化、高速化的成套設備(plant)進行活用。
權利要求
1.一種螢光X射線分析方法，對由以可開閉方式安裝在試料臺架上的試料罩所覆蓋的試料照射X射線，檢測出由所述試料產生的螢光X射線，其特徵在於，對所述試料罩的開閉狀態進行判斷，在所述試料罩已關閉的情況下，對所述試料開始照射X射線。
2.一種螢光X射線分析裝置，其特徵在於，具備可設置試料的試料臺架；試料罩，其以可開閉方式安裝在所述試料臺架上；X射線照射機構，其對所述試料照射X射線；螢光X射線檢測機構，其檢測來自所述試料的螢光X射線；試料罩開閉檢測機構，其檢測所述試料罩的開閉狀態；和X射線照射開始機構，其基於來自所述試料罩開閉檢測機構的信號，當所述試料罩已關閉時，對所述試料開始照射X射線。
3.一種螢光X射線分析方法，對由以可開閉方式安裝在試料臺架上的試料罩所覆蓋的試料照射X射線，檢測出由所述試料產生的螢光X射線，其特徵在於，對所述試料罩的開閉狀態進行判斷，對所述試料臺架上是否放置有所述試料進行判斷，在所述試料罩已關閉的情況下，對所述試料開始照射X射線，即使在所述試料罩已關閉的情況下當所述試料臺架上未放置所述試料時，不對所述試料照射X射線。
4.一種X射線分析裝置，其特徵在於，具備可設置試料的試料臺架；試料罩，其以可開閉方式安裝在所述試料臺架上；X射線照射機構，其對所述試料照射X射線；螢光X射線檢測機構，其檢測來自所述試料的螢光X射線；試料罩開閉檢測機構，其檢測所述試料罩的開閉狀態；試料識別機構，其對所述試料臺架上是否放置有所述試料進行判斷；和X射線照射開始機構，其基於來自所述試料罩開閉檢測機構和所述試料識別機構的信號，在所述試料罩已關閉的情況下，對所述試料開始照射X射線，即使在所述試料罩已關閉的情況下當所述試料臺架上未放置所述試料時不對所述試料照射X射線。
全文摘要
是對於放置在X射線照射室(7)上側的試料臺架(2)上的試料(1)，在自試料(1)上方關閉試料罩(6)而遮蔽圍住試料(1)之後，對試料(1)的下面照射X射線而進行分析的螢光X射線分析方法，其中，在試料(1)放置在試料臺架(2)上並關閉試料罩(6)的情況下，由試料罩檢測機構(8)檢測出試料罩(6)已關閉，就自動地從X射線源(3)照射X射線而開始進行分析。
文檔編號G01N23/223GK1965228SQ20058001328
公開日2007年5月16日 申請日期2005年4月25日 優先權日2004年4月28日
發明者巖本洋, 谷美幸, 久角隆雄, 巖田進裕, 坂口悅美 申請人:松下電器產業株式會社