JP2010286346A - Spectroscope - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spectrometer of wavelength dispersion type that has a simple structure, able to have a small work region, and has a wide wavelength scanning range. <P>SOLUTION: This spectroscope includes: a spectral element 52 for diffracting electromagnetic wave, showing the characteristics of a sample 43 released from the sample 43; spectral element rotating mechanisms (61-1 and 62-1) making the spectral element 52 rotate about the surface of the spectral element 52 as the axis; a plurality of detectors 53-1, 53-2, ..., and 53-n for detecting the electromagnetic waves diffracted by the spectral element 52 in respective different regions; and detector-rotating mechanisms (61-2 and 62-2) that share a rotating shaft with the spectral element rotating mechanisms (61-1 and 62-1) and make the plurality of detectors move around the spectral element 52. The plurality of detectors can be switched by changing the offset angle of the detector-rotating mechanisms (61-2 and 62-2). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)等の波長分散型の分光器に関する。   The present invention relates to a wavelength dispersion type spectrometer such as an electronic probe microanalyzer (EPMA).

ヨハンソン型の分光器は、図16に示すように、分光素子12eの結晶格子面がローランド円Qの半径Rの2倍の曲率半径2Rに湾曲され、分光素子12eの表面形状は、ローランド円Qの半径Rと等しい曲率に研磨されている。円周角一定の定理から、試料11eの励起線照射部位10eを一方の焦点とすると、励起線照射部位10eと、分光素子12eの分光面と、検出器13eによる検出点とが、ローランド円Q上に位置すれば、分光素子12eからの回折X線が、検出器13eによる検出点で焦点を結ぶ。ヨハンソン型の分光器は、常に励起線照射部位10eを含めた3点をローランド円Q上に配置可能なように設計する必要があり、分光素子12eによりローランド円Qの半径が決まってしまうので、試料11eと分光素子12eの間の距離を自由に選べない。このため、励起線照射部位10eの位置も含めて分光器を設計する必要があり、ヨハンソン型の分光器を、既存の分析装置に新たに搭載することは困難である。又、分光素子12eと、検出器13eの位置を制御する必要があるため、装置が複雑になり、大型化する。   In the Johansson type spectrometer, as shown in FIG. 16, the crystal lattice plane of the spectroscopic element 12e is curved to a radius of curvature 2R which is twice the radius R of the Roland circle Q, and the surface shape of the spectroscopic element 12e is It is ground to have a curvature equal to the radius R. From the theorem where the circumference angle is constant, if the excitation beam irradiation site 10e of the sample 11e is one focal point, the excitation beam irradiation site 10e, the spectroscopic surface of the spectroscopic element 12e, and the detection point by the detector 13e are If positioned above, the diffracted X-ray from the spectroscopic element 12e is focused at a detection point by the detector 13e. The Johansson type spectroscope needs to be designed so that three points including the excitation beam irradiation site 10e can always be arranged on the Roland circle Q, and the radius of the Roland circle Q is determined by the spectroscopic element 12e. The distance between the sample 11e and the spectroscopic element 12e cannot be selected freely. For this reason, it is necessary to design a spectrometer including the position of the excitation beam irradiation site 10e, and it is difficult to newly install a Johansson type spectrometer in an existing analyzer. Further, since it is necessary to control the positions of the spectroscopic element 12e and the detector 13e, the apparatus becomes complicated and the size increases.

一方、図17に示すように、試料11fの励起線照射部位10fから放出された特性X線を、ポリキャピラリレンズ15fを用いて平行ビーム化し、平板型の分光素子12fによって分光し、検出器13fに入射させることによって分析を行う方法が考案されている(特許文献1参照)。この方式では、検出器13fの検出点に焦点を結ぶ必要がなく、分光素子12f上のX線照射部位120fを中心に分光素子12fを回転させ、検出器13fを分光素子12fの回転に連動させることにより分析を行うことができるので、装置の構造を小型化にできる。又、ポリキャピラリレンズ15fから分光素子12fまでの距離は、任意に設定可能であり、図17に示す方式の分光器を、既存の分析装置に新たに搭載することが比較的容易である。   On the other hand, as shown in FIG. 17, the characteristic X-rays emitted from the excitation beam irradiation site 10f of the sample 11f are converted into parallel beams by using a polycapillary lens 15f, and are spectrally separated by a flat plate type spectroscopic element 12f. A method has been devised in which analysis is performed by making it incident on (see Patent Document 1). In this method, it is not necessary to focus on the detection point of the detector 13f, the spectroscopic element 12f is rotated around the X-ray irradiation site 120f on the spectroscopic element 12f, and the detector 13f is interlocked with the rotation of the spectroscopic element 12f. Therefore, the structure of the apparatus can be reduced in size. Further, the distance from the polycapillary lens 15f to the spectroscopic element 12f can be arbitrarily set, and it is relatively easy to newly install a spectroscope of the type shown in FIG. 17 in an existing analyzer.

以上のような波長分散型のX線分光器の場合、1台の分光器に分光可能な波長範囲の異なる複数の分光結晶を搭載し、それらを切り替えることで分光できる波長範囲を広くしているが(特許文献2参照)、1台の分光器で更に広い波長範囲を分析するためには、検出可能な波長範囲の異なる複数の検出器を搭載し、切り替えて使用する必要がある。   In the case of the wavelength dispersion type X-ray spectrometer as described above, a plurality of spectral crystals having different wavelength ranges that can be dispersed are mounted on one spectrometer, and the wavelength range that can be dispersed is widened by switching them. However, in order to analyze a wider wavelength range with a single spectroscope, it is necessary to mount a plurality of detectors having different detectable wavelength ranges and switch them to use.

特開2004−294168号公報JP 2004-294168 A 特開2008−026251号公報JP 2008-026251 A

しかしながら、検出器の切り替えには複雑な構造が必要になるため、小型化が可能な実用に足るような分光器の構成は未だ提案されていない。   However, since a complicated structure is required for switching the detector, a practically usable spectrometer configuration that can be reduced in size has not been proposed yet.

本発明は、簡単な構造でワーク領域を小さくでき、波長走査範囲の広い波長分散型の分光器を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a wavelength-dispersion spectroscope that can reduce the work area with a simple structure and has a wide wavelength scanning range.

上記目的を達成するために、本発明の第1の様態は、(a)試料から放出される試料の特性を示す電磁波を回折する分光素子と、(b)この分光素子をこの分光素子の表面を軸として回転させる分光素子回転機構と、(c)分光素子で回折された電磁波をそれぞれ異なる波長領域で検出する複数の検出器と、(d)分光素子回転機構と回転軸を共有し、複数の検出器を分光素子の回りで移動させる検出器回転機構とを備え、検出器回転機構のオフセット角度を変えることで、複数の検出器を切り替え可能とした分光器であることを要旨とする。   In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention includes (a) a spectroscopic element that diffracts an electromagnetic wave exhibiting characteristics of a sample emitted from the sample, and (b) the spectroscopic element on the surface of the spectroscopic element. (C) a plurality of detectors that detect electromagnetic waves diffracted by the spectroscopic element in different wavelength regions, and (d) a spectroscopic element rotation mechanism that shares a rotation axis, And a detector rotating mechanism that moves the detector around the spectroscopic element, and the gist is that the plurality of detectors can be switched by changing the offset angle of the detector rotating mechanism.

本発明の第2の様態は、(a)試料から放出される試料の特性を示す電磁波を回折する分光素子と、(b)この分光素子をこの分光素子の表面を軸として回転させる分光素子回転機構と、(c)分光素子で回折された電磁波をそれぞれ異なる波長領域で検出する複数の検出器と、(d)分光素子回転機構と回転軸を共有し、複数の検出器の何れかを搭載し、分光素子の回りで移動させる複数の検出器回転機構とを備え、複数の検出器回転機構を切り替えることで、複数の検出器を切り替え可能とした分光器であることを要旨とする。   The second aspect of the present invention includes (a) a spectroscopic element that diffracts an electromagnetic wave exhibiting characteristics of a sample emitted from the sample, and (b) a spectroscopic element rotation that rotates the spectroscopic element around the surface of the spectroscopic element. A mechanism, (c) a plurality of detectors that detect electromagnetic waves diffracted by the spectroscopic elements in different wavelength regions, and (d) a spectroscopic element rotation mechanism that shares a rotation axis and is equipped with any of the plurality of detectors And a plurality of detector rotation mechanisms that move around the spectroscopic element, and a plurality of detector rotation mechanisms can be switched to switch the plurality of detectors.

本発明によれば、簡単な構造でワーク領域を小さくでき、波長走査範囲の広い波長分散型の分光器を提供することができる。   According to the present invention, a work area can be reduced with a simple structure, and a wavelength dispersion type spectrometer having a wide wavelength scanning range can be provided.

本発明の第1の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置の基本的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fundamental structure of the analyzer which used the spectrometer which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置に用いる、レンズ部の構成の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining an example of a structure of a lens part used for the analyzer which used the spectrometer which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るポリキャピラリレンズの構造を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the polycapillary lens which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る回転体駆動部の構成の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining an example of a structure of the rotary body drive part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る分光器における視射角及び回折角を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the viewing angle and diffraction angle in the spectrometer which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る検出器切り替え手段の論理構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of a logic structure of the detector switching means based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る分析方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the analysis method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る分析方法に用いる、2台の検出器の間のオフセット角を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the offset angle between two detectors used for the analysis method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る分析方法において、切り替え前の第1の検出器によりX線を検出する様子を説明する模式図である。In the analysis method which concerns on the 1st Embodiment of this invention, it is a schematic diagram explaining a mode that X-ray | X_line is detected with the 1st detector before switching. 本発明の第1の実施の形態に係る分析方法において、切り替え後の第2の検出器によりX線を検出する様子を説明する模式図である。In the analysis method which concerns on the 1st Embodiment of this invention, it is a schematic diagram explaining a mode that a 2nd detector after switching detects an X-ray. 本発明の第2の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置の基本的な構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structure of the analyzer which used the spectrometer which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置の基本的な構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structure of the analyzer which used the spectrometer which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る分光器の基本的な構造を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the basic structure of the spectrometer which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る検出器切り替え手段の論理構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of a logic structure of the detector switching means based on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明のその他の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置の励起線源及びレンズ部の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the excitation ray source and lens part of the analyzer which used the spectrometer which concerns on other embodiment of this invention. 従来のヨハンソン型の分光器を説明する基本的な模式図である。It is a basic schematic diagram for explaining a conventional Johansson type spectroscope. ポリキャピラリレンズを用いた分光器を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the spectrometer using a polycapillary lens.

次に、図面を参照して、本発明の第1〜第3の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、装置の構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。又、以下に示す第1〜第3の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。   Next, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between thickness and planar dimensions, the configuration of the apparatus, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings. The first to third embodiments shown below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is The material, shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置として、図1に示すように、試料43から放出されるX線を分析する分析ユニット4と、分析ユニット4の種々の動作を制御し、且つ分析ユニット4から得られたデータを解析、管理等をする制御解析装置2を備える電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)について例示的に説明する。
(First embodiment)
As an analysis apparatus using the spectroscope according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, an analysis unit 4 for analyzing X-rays emitted from a sample 43 and various operations of the analysis unit 4 An electronic probe microanalyzer (EPMA) provided with a control analysis device 2 that controls and analyzes and manages data obtained from the analysis unit 4 will be described as an example.

分析ユニット4は、図1に示すように、試料43に向け励起線(電子線)Eを出射する励起線源(電子銃)41と、励起線源41と試料43との間に位置し、試料43上に励起線Eを集束し、走査するレンズ部42と、試料43を保持し、移動するステージ部44と、励起線Eが照射された試料43から放出されたX線を分光、検出する分光器5とを備える。レンズ部42は例えば、図2に示すように、集束レンズ421、偏向コイル422、対物レンズ423等の電子レンズを備える。集束レンズ421及び対物レンズ423は、励起線Eを試料43上に集束し、偏向コイル422は、励起線Eの照射方向を曲げ、試料43上において、励起線Eを走査する。   As shown in FIG. 1, the analysis unit 4 is located between an excitation beam source (electron gun) 41 that emits an excitation beam (electron beam) E toward the sample 43, and between the excitation beam source 41 and the sample 43. A lens unit 42 that focuses and scans the excitation line E on the sample 43, a stage unit 44 that holds and moves the sample 43, and X-rays emitted from the sample 43 irradiated with the excitation line E are spectroscopically detected. The spectroscope 5 is provided. For example, as shown in FIG. 2, the lens unit 42 includes electronic lenses such as a focusing lens 421, a deflection coil 422, and an objective lens 423. The focusing lens 421 and the objective lens 423 focus the excitation line E on the sample 43, and the deflection coil 422 bends the irradiation direction of the excitation line E and scans the excitation line E on the sample 43.

励起線Eは、レンズ部42が形成する磁場を通り、微小径に収束されて、ステージ部44上に載置された試料43の励起線照射部位430を照射する。試料43の励起線照射部位430から試料43の特性を示すX線が周囲に放出されるので、試料43の近傍の上方には、図1に示すように、励起線照射部位430から放出されたX線を分光する分光器5が設置されている。ステージ部44は図示を省略した駆動機構により水平方向に移動し、試料43上の励起線照射部位430で励起線Eの照射位置が走査可能となっている。   The excitation line E passes through the magnetic field formed by the lens unit 42, converges to a minute diameter, and irradiates the excitation line irradiation site 430 of the sample 43 placed on the stage unit 44. Since X-rays indicating the characteristics of the sample 43 are emitted from the excitation beam irradiation site 430 of the sample 43 to the surroundings, the sample 43 is emitted from the excitation beam irradiation site 430 above the vicinity of the sample 43 as shown in FIG. A spectrometer 5 that disperses X-rays is installed. The stage unit 44 is moved in the horizontal direction by a driving mechanism (not shown) so that the irradiation position of the excitation beam E can be scanned at the excitation beam irradiation site 430 on the sample 43.

第1の実施の形態に係る分光器5は、試料43から放出される試料43の特性を示す電磁波を回折する分光素子52と、この分光素子52をこの分光素子52の表面を軸として回転させる分光素子回転機構(61-1,62-1)と、分光素子52で回折された電磁波をそれぞれ異なる波長領域で検出する複数の検出器53-1,53-2,……,53-nと、分光素子回転機構(61-1,62-1)と回転軸を共有し、複数の検出器53-1,53-2,……,53-nを分光素子52の回りで移動させる検出器回転機構(61-2,62-2)とを備え、検出器回転機構(61-2,62-2)のオフセット角度を変えることで、複数の検出器53-1,53-2,……,53-nを切り替え可能としている。図1に示すように、分光素子回転機構(61-1,62-1)は、円盤状の第1の回転体61-1と、第1の回転体61-1を回転させる第1の回転体駆動機構62-1とを備える。検出器回転機構(61-2,62-2)は、第2の回転体61-2と、第2の回転体61-2を回転させる第2の回転体駆動機構62-2とを備える。第1の回転体61-1及び第2の回転体61-2は、第1の回転体61-1がなすゴニオメータ円の中心を通り、紙面に垂直な軸である回転軸60を共有して回転する。   The spectroscope 5 according to the first embodiment includes a spectroscopic element 52 that diffracts an electromagnetic wave indicating the characteristics of the sample 43 emitted from the sample 43, and rotates the spectroscopic element 52 around the surface of the spectroscopic element 52 as an axis. A spectroscopic element rotating mechanism (61-1, 62-1) and a plurality of detectors 53-1, 53-2,..., 53-n that detect electromagnetic waves diffracted by the spectroscopic element 52 in different wavelength regions, respectively. , Detectors that share the rotation axis with the spectroscopic element rotating mechanism (61-1, 62-1) and move the plurality of detectors 53-1, 53-2,..., 53-n around the spectroscopic element 52 And a plurality of detectors 53-1, 53-2,... By changing the offset angle of the detector rotation mechanism (61-2, 62-2). 53-n can be switched. As shown in FIG. 1, the spectroscopic element rotating mechanism (61-1, 62-1) includes a disk-shaped first rotating body 61-1 and a first rotation for rotating the first rotating body 61-1. A body drive mechanism 62-1. The detector rotating mechanism (61-2, 62-2) includes a second rotating body 61-2 and a second rotating body driving mechanism 62-2 that rotates the second rotating body 61-2. The first rotating body 61-1 and the second rotating body 61-2 share a rotating shaft 60 that passes through the center of the goniometer circle formed by the first rotating body 61-1 and is perpendicular to the paper surface. Rotate.

即ち、第1の実施の形態に係る分光器5は、励起線照射部位430から放出されたX線を平行ビーム化するポリキャピラリレンズ51と、第1の回転体61-1と第1の回転体61-1より大きな半径を有する第2の回転体61-2を有するゴニオメータ装置6と、第1の回転体61-1の中央に搭載された分光素子52と、第2の回転体61-2の円周側に設けられ、それぞれ検出可能なX線の波長範囲の異なるn台(nは2以上の整数である。)の検出器53-1,53-2,……,53-nとを備える。   That is, the spectroscope 5 according to the first embodiment includes a polycapillary lens 51 that converts the X-rays emitted from the excitation beam irradiation region 430 into a parallel beam, the first rotating body 61-1, and the first rotation. A goniometer device 6 having a second rotating body 61-2 having a radius larger than that of the body 61-1, a spectroscopic element 52 mounted at the center of the first rotating body 61-1, and a second rotating body 61-. 2 detectors 53-1, 53-2,..., 53-n provided on the circumference side of 2 and having different wavelength ranges of X-rays that can be detected (n is an integer of 2 or more). With.

ポリキャピラリレンズ51は、図3に示すように、内径が1〜100μm程度の微小径のガラスキャピラリ(毛管)を100本〜100万本程度束ね、一端側は個々のキャピラリが焦点Fに向くようにすぼめられ、他端側は個々のキャピラリが平行になるように構成された光学素子である。試料43の励起線照射部位430から放出されたX線は、励起線照射部位430が焦点Fと一致するように設置されたポリキャピラリレンズ51の個々のキャピラリ内を全反射しつつ通過して平行化され、他端側においてX線の平行ビームを形成する。   As shown in FIG. 3, the polycapillary lens 51 bundles about 100 to 1 million glass capillaries (capillaries) having an inner diameter of about 1 to 100 μm, and each capillary is directed to the focal point F on one end side. The other end side is an optical element configured such that individual capillaries are parallel to each other. X-rays emitted from the excitation beam irradiation site 430 of the sample 43 pass through the individual capillaries of the polycapillary lens 51 installed so that the excitation beam irradiation site 430 coincides with the focal point F, and pass through in parallel. And forms a parallel beam of X-rays on the other end side.

第1の回転体駆動機構62-1は、例えば図4に示すように、ステッピングモータ、サーボモータ等のアクチュエータ621と、アクチュエータ621によって回転されるウォーム(ねじ歯車)622と、ウォーム622と噛み合い、第1の回転体61-1の周囲にリング状に設けられたウォームホイール(はすば歯車)623から構成可能である。第2の回転体駆動機構62-2についても同様であり、第1の回転体駆動機構62-1と第2の回転体駆動機構62-2とは、それぞれ独立した駆動が可能である。第1の回転体駆動機構62-1及び第2の回転体駆動機構62-2の動力伝達機構はウォームギアに限定されるものではなく、第1の回転体61-1及び第2の回転体61-2を高精度に駆動制御が可能である限り、他のギアセット、若しくはベルト・プーリ、チェーン・スプロケット等を採用してもよく、又、動力伝達機構を用いないダイレクトドライブ方式等を採用しても構わない。     For example, as shown in FIG. 4, the first rotating body drive mechanism 62-1 meshes with an actuator 621 such as a stepping motor and a servo motor, a worm (screw gear) 622 rotated by the actuator 621, and a worm 622. A worm wheel (helical gear) 623 provided in a ring shape around the first rotating body 61-1 can be used. The same applies to the second rotating body driving mechanism 62-2, and the first rotating body driving mechanism 62-1 and the second rotating body driving mechanism 62-2 can be driven independently. The power transmission mechanism of the first rotating body driving mechanism 62-1 and the second rotating body driving mechanism 62-2 is not limited to the worm gear, but the first rotating body 61-1 and the second rotating body 61. Other gear sets, belts, pulleys, chains, sprockets, etc. may be used as long as the -2 can be controlled with high precision, and a direct drive system that does not use a power transmission mechanism is used. It doesn't matter.

ゴニオメータ装置6は、図示を省略したロータリエンコーダ等の角度検出器を内蔵し、第1の回転体61-1及び第2の回転体61-2の基準点からの回転角度を検出可能である。ゴニオメータ装置6の角度検出器により検出された角度情報は、信号化され制御解析装置2に入力される。   The goniometer device 6 incorporates an angle detector such as a rotary encoder (not shown), and can detect the rotation angle from the reference point of the first rotating body 61-1 and the second rotating body 61-2. The angle information detected by the angle detector of the goniometer device 6 is converted into a signal and input to the control analysis device 2.

第1の実施の形態に係る分光器5に用いる分光素子52は平板型であり、分光素子52の表面が回転軸60を含むように、第1の回転体61-1の回転面に対して表面を垂直にして搭載されている。分光素子52は、フッ化リチウム(LiF)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、フタル酸ルビジウム(RAP)、フタル酸タリウム(TAP)、ペンタエリスリトール(PET)、人工超格子分光素子(LDE)、燐酸2水素アンモニウム(ADP)、……等公知の種々の結晶から適宜選択して、切り替え可能である。分光素子52は、例えば、四角柱や六角柱の各側面に結晶を貼り付け、角柱の中心軸に対して回転する機構を設け、角柱を回転させることにより分光に用いる結晶を切り替えるようにすればよい。角柱の軸の方向は、分光に用いる結晶の表面が回転軸60を含むように搭載可能であれば、第1の回転体61-1に対して垂直でもよいし、平行でもよい。ポリキャピラリレンズ51によって平行ビーム化されたX線は、ポリキャピラリレンズ51から分光素子52の表面に向け出射される。分光素子52への入射角の余角である視射角θは、第1の回転体61-1の回転による分光素子52の表面のポリキャピラリレンズ51の軸方向に対する角度の制御によって変化する。   The spectroscopic element 52 used for the spectroscope 5 according to the first embodiment is a flat plate type, and the surface of the spectroscopic element 52 includes the rotation shaft 60 with respect to the rotation surface of the first rotating body 61-1. It is mounted with the surface vertical. The spectroscopic element 52 includes lithium fluoride (LiF), lithium tantalate (LiTaO3), rubidium phthalate (RAP), thallium phthalate (TAP), pentaerythritol (PET), artificial superlattice spectroscopic element (LDE), phosphoric acid 2 It can be switched by appropriately selecting from various known crystals such as ammonium hydrogen (ADP),. For example, the spectroscopic element 52 may be configured such that a crystal is attached to each side surface of a quadrangular prism or a hexagonal prism, a mechanism that rotates with respect to the central axis of the prism is provided, and a crystal used for spectroscopy is switched by rotating the prism. Good. The direction of the axis of the prism may be perpendicular to or parallel to the first rotating body 61-1 as long as the surface of the crystal used for spectroscopy can be mounted so as to include the rotating shaft 60. X-rays converted into parallel beams by the polycapillary lens 51 are emitted from the polycapillary lens 51 toward the surface of the spectroscopic element 52. The viewing angle θ, which is the remainder of the incident angle on the spectroscopic element 52, is changed by controlling the angle of the surface of the spectroscopic element 52 with respect to the axial direction of the polycapillary lens 51 by the rotation of the first rotating body 61-1.

複数の検出器53-1〜53-nは、それぞれの検出方向を回転軸60へ向け、相互間に所定のオフセット角を有して、第2の回転体61-2に互いに干渉しないように配置されている。検出器53-1〜53-nが互いに干渉しない限り、検出器53-1〜53-nの個数は何台でも構わない。ポリキャピラリレンズ51によって平行ビーム化されたX線が、分光素子52で回折され、図示を省略した受光スリットを通過して複数の検出器53-1〜53-nの何れかにより検出される。このため、ポリキャピラリレンズ51、分光素子52、検出器53-1〜53-nは、回転軸60の方向を法線方向とする同一平面上に位置することは勿論である。   The plurality of detectors 53-1 to 53-n have their respective detection directions directed to the rotation shaft 60, have a predetermined offset angle between them, and do not interfere with each other with the second rotating body 61-2. Has been placed. As long as the detectors 53-1 to 53-n do not interfere with each other, the number of the detectors 53-1 to 53-n may be any number. The X-rays converted into parallel beams by the polycapillary lens 51 are diffracted by the spectroscopic element 52, pass through a light receiving slit (not shown), and detected by any one of a plurality of detectors 53-1 to 53-n. Therefore, it goes without saying that the polycapillary lens 51, the spectroscopic element 52, and the detectors 53-1 to 53-n are located on the same plane with the direction of the rotation shaft 60 as the normal direction.

例えば、分光素子52を用いて波長走査を行う場合において、検出器53-1は、図5に示すように、分光素子52への視射角=θの場合、分光素子52への入射波の方向と、回折波の方向との間の角(以下において回折角という。)が2θとなるように、第2の回転体61-2の回転によって移動される。つまり、視射角θを設定する第1の回転体61-1に設置された分光素子52の回転と、この回転に連動する第2の回転体61-2に設置された検出器53-1の回転により、回折角2θを制御して、倍角の関係を維持することによりブラッグの回折条件が満たされる。   For example, in the case of performing wavelength scanning using the spectroscopic element 52, the detector 53-1, as shown in FIG. 5, when the angle of incidence on the spectroscopic element 52 is θ, It is moved by the rotation of the second rotating body 61-2 so that the angle between the direction and the direction of the diffracted wave (hereinafter referred to as the diffraction angle) becomes 2θ. That is, the rotation of the spectroscopic element 52 installed in the first rotating body 61-1 for setting the viewing angle θ and the detector 53-1 installed in the second rotating body 61-2 linked to this rotation. By controlling the diffraction angle 2θ and maintaining the double angle relationship, the Bragg diffraction condition is satisfied.

検出器53-1〜53-nは、それぞれ測定するX線の波長に応じて、例えば、シンチレーションカウンター、ガスフロー型比例計数管(FPC)、イグザトロン検出器、GeやCdZnTe等の半導体検出器等を用いればよい。   The detectors 53-1 to 53-n are, for example, scintillation counters, gas flow proportional counters (FPC), igzatron detectors, semiconductor detectors such as Ge and CdZnTe, etc., depending on the wavelength of the X-rays to be measured. May be used.

検出器53-1〜53-nによる検出信号は、制御解析装置2における信号処理により、例えば、波長走査に応じたX線スペクトルが作成され、更にこれに基づく定性分析や定量分析が可能である。又、励起線E若しくはステージ部44による位置走査に応じて試料43上の元素の含有量の分布(マッピング)画像を作成するようにすることもできる。   The detection signals from the detectors 53-1 to 53-n are, for example, an X-ray spectrum corresponding to wavelength scanning is created by signal processing in the control analysis device 2, and further qualitative analysis and quantitative analysis based on this are possible. . It is also possible to create an element content distribution (mapping) image on the sample 43 in accordance with the position scanning by the excitation line E or the stage unit 44.

制御解析装置2は図1に示すように、CPU(中央演算処理装置)3、プログラム記憶装置25、波長情報記憶装置26、角度情報記憶装置27、分析情報記憶装置28、入力装置22、出力装置23、表示装置24、入出力制御部21等を備えて、ノイマン型コンピュータのハードウェア構成をなしている。   As shown in FIG. 1, the control analysis device 2 includes a CPU (central processing unit) 3, a program storage device 25, a wavelength information storage device 26, an angle information storage device 27, an analysis information storage device 28, an input device 22, and an output device. 23, the display device 24, the input / output control unit 21 and the like, and the hardware configuration of the Neumann computer is formed.

制御解析装置2のプログラム記憶装置25は、分析ユニット4の制御に必要な一連のプログラムを格納する。波長情報記憶装置26は、複数の検出器53-1〜53-nが、それぞれ有する検出可能なX線の波長範囲と、使用した分光素子52によって波長走査を行うことができる波長範囲とを格納する。角度情報記憶装置27は、検出器53-1〜53-nの切り替え時に必要となる情報として、切り替え前後の視射角θ、回折角2θ、検出器53-1〜53-nの配置された角度差等を格納する。分析情報記憶装置28は、分析対象や分光素子52等の分析条件、分析に用いる検出器53-1〜53-nの他、分析を行った際の分析結果、分析日時等の情報を格納する。   The program storage device 25 of the control analysis device 2 stores a series of programs necessary for controlling the analysis unit 4. The wavelength information storage device 26 stores a wavelength range of X-rays that can be detected by each of the detectors 53-1 to 53-n and a wavelength range in which wavelength scanning can be performed by the used spectral element 52. To do. In the angle information storage device 27, as information required when the detectors 53-1 to 53-n are switched, the visual angle θ before and after the switching, the diffraction angle 2θ, and the detectors 53-1 to 53-n are arranged. Stores the angle difference and the like. The analysis information storage device 28 stores analysis conditions, analysis conditions such as the spectroscopic element 52, detectors 53-1 to 53-n used for analysis, as well as information such as analysis results when analyzed, analysis date and time, and the like. .

入力装置22、出力装置23及び表示装置24は、入出力制御部21を介して、CPU3とのデータの送受信を行う。図1において、入力装置22はキーボード、マウス、ライトペン等で構成される。入力装置22より分析実行者は、分析対象の元素、分光素子52の種類、複数の検出器53-1〜53-nによる走査波長範囲、波長走査の際のステップ幅、等の分析条件の設定を行うことが可能である。更に、入力装置22より、分析中止の命令、設定した各条件の修正等を行うことも可能である。又、出力装置23及び表示装置24は、それぞれ、プリンタ装置及びディスプレイ装置等により構成することが可能である。表示装置24は分析条件設定画面、分析結果画面等を表示することができる。   The input device 22, the output device 23, and the display device 24 perform data transmission / reception with the CPU 3 via the input / output control unit 21. In FIG. 1, the input device 22 includes a keyboard, a mouse, a light pen, and the like. The analysis practitioner sets the analysis conditions such as the element to be analyzed, the type of the spectroscopic element 52, the scanning wavelength range by the plurality of detectors 53-1 to 53-n, the step width at the time of wavelength scanning, and the like. Can be done. Furthermore, it is also possible to perform an analysis stop command, correction of each set condition, and the like from the input device 22. The output device 23 and the display device 24 can be configured by a printer device, a display device, and the like, respectively. The display device 24 can display an analysis condition setting screen, an analysis result screen, and the like.

制御解析装置2のCPU(中央演算処理装置)3は、励起線源41の動作を制御する励起線源制御手段31、レンズ部42の動作を制御するレンズ部制御手段32、ステージ部44の動作を制御するステージ部制御手段33、検出器53-1〜53-nからの検出信号を処理する検出信号処理手段34、検出器53-1〜53-nの切り替えを制御する検出器切り替え手段35等のハードウェア資源を論理構造として有する。検出器切り替え手段35の詳細は、図6に示すように、ゴニオメータ装置6の第1の回転体駆動機構62-1及び第2の回転体駆動機構62-2の駆動制御を行うゴニオメータ装置制御手段351と、検出器53-1〜53-nの切り替え時に必要となるゴニオメータ装置6の駆動量(回転角)を計算する駆動量処理手段352と、検出器53-1〜53-nの駆動制御を行う検出器制御手段353とを有する。   The CPU (central processing unit) 3 of the control analyzer 2 operates an excitation source control unit 31 that controls the operation of the excitation source 41, a lens unit control unit 32 that controls the operation of the lens unit 42, and an operation of the stage unit 44. Stage control means 33 for controlling the detection signals, detection signal processing means 34 for processing the detection signals from the detectors 53-1 to 53-n, and detector switching means 35 for controlling the switching of the detectors 53-1 to 53-n. Etc. as a logical structure. As shown in FIG. 6, details of the detector switching means 35 are goniometer device control means for controlling the driving of the first rotating body driving mechanism 62-1 and the second rotating body driving mechanism 62-2 of the goniometer device 6. 351, drive amount processing means 352 for calculating the drive amount (rotation angle) of the goniometer device 6 required when the detectors 53-1 to 53-n are switched, and drive control of the detectors 53-1 to 53-n Detector control means 353 for performing

なお、図1のプログラム記憶装置25、波長情報記憶装置26、角度情報記憶装置27、分析情報記憶装置28は、論理構成を模式的に表示したものであり、現実の物理的構成としては、プログラム記憶装置25、波長情報記憶装置26等の記憶内容は同一のハードウェアに格納されて構わない。例えば、角度情報記憶装置27の記憶内容は、SRAM、DRAM等の揮発性の記憶装置からなる主記憶装置に格納することが可能で、プログラム記憶装置25、波長情報記憶装置26、分析情報記憶装置28の記憶内容は、ハードディスク(HD)等の磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク等の不揮発性の記憶装置からなる補助記憶装置に格納することが可能である。補助記憶装置としては、その他、RAMディスク、ICカード、フラッシュメモリーカード、USBフラッシュメモリー、フラッシュディスク(SSD)等が使用可能である。   Note that the program storage device 25, the wavelength information storage device 26, the angle information storage device 27, and the analysis information storage device 28 in FIG. 1 are schematic representations of logical configurations. The storage contents of the storage device 25, the wavelength information storage device 26, etc. may be stored in the same hardware. For example, the storage contents of the angle information storage device 27 can be stored in a main storage device composed of a volatile storage device such as SRAM and DRAM, and the program storage device 25, the wavelength information storage device 26, and the analysis information storage device. The storage contents 28 can be stored in an auxiliary storage device including a nonvolatile storage device such as a magnetic disk such as a hard disk (HD), a magnetic tape, an optical disk, or a magneto-optical disk. In addition, as the auxiliary storage device, a RAM disk, an IC card, a flash memory card, a USB flash memory, a flash disk (SSD), or the like can be used.

図1に示すような、本発明の第1の実施の形態に係る分光器5によれば、以下に説明するような手順で波長範囲の異なる複数の検出器53-1〜53-nを切り替えて順次使用できる。   As shown in FIG. 1, according to the spectrometer 5 according to the first embodiment of the present invention, a plurality of detectors 53-1 to 53-n having different wavelength ranges are switched in the procedure described below. Can be used sequentially.

なお、図1に示す第1の実施の形態に係る分光器5は例示であり、複数の検出器53-1,53-2,……,53-nを搭載するギアを用い、このギアの中心軸中に分光素子52を搭載するためのシャフトを通し、そのシャフトを大きなギアで回すような、他の構成であっても構わない。   The spectroscope 5 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is an example, and a gear on which a plurality of detectors 53-1, 53-2,. Another configuration may be employed in which a shaft for mounting the spectroscopic element 52 is passed through the central axis and the shaft is rotated by a large gear.

−検出器切り替え方法−
図7のフローチャートを用いて、第1の実施の形態に係る分析方法の一例として、第1の検出器53-1を用いて視射角θ〜θ、回折角2θ〜2θで分析を行った後、第2の検出器53-2に切り替えて視射角θ〜θ、回折角2θ〜2θで分析を行う場合について例示的に説明する。図8に示すように、分光素子52への入射波の方向を基準として、第1の検出器53-1の回転角φ、第2の検出器53-2の回転角φとすれば、第1の検出器53-1、第2の53-2の間のオフセット角β=φ−φとなる。:
(イ)先ず、ステップS101において、図1に示す入力装置22を介して、分析に用いる検出器、試料43の分析対象元素、分光素子52の種類、走査波長範囲、波長ステップ幅、視射角θ,θ,θ,θ、回転角φ,φ等、分析に用いる種々の条件やパラメータを分析条件として設定する。設定された条件やパラメータは、分析情報記憶装置28に格納され、視射角θ,θ,θ,θ、回転角φ,φが角度情報記憶装置27に格納される。
-Detector switching method-
As an example of the analysis method according to the first embodiment, using the flowchart of FIG. 7, the first detector 53-1 is used for the viewing angles θ S to θ 1 and the diffraction angles 2θ S to1 . After the analysis, the case of switching to the second detector 53-2 and performing the analysis at the viewing angles θ 2 to θ E and the diffraction angles 2θ 2 toE will be described as an example. As shown in FIG. 8, relative to the direction of the incident wave to the spectral element 52, the rotation angle phi 1 of the first detector 53-1, if the rotation angle phi 2 of the second detector 53-2 The offset angle β between the first detector 53-1 and the second detector 53-2 is φ = φ 1 −φ 2 . :
(A) First, in step S101, the detector used for analysis, the analysis target element of the sample 43, the type of the spectroscopic element 52, the scanning wavelength range, the wavelength step width, and the viewing angle via the input device 22 shown in FIG. Various conditions and parameters used for analysis, such as θ S , θ 1 , θ 2 , θ E , and rotation angles φ 1 , φ 2, are set as analysis conditions. The set conditions and parameters are stored in the analysis information storage device 28, and the viewing angles θ S , θ 1 , θ 2 , θ E , and the rotation angles φ 1 , φ 2 are stored in the angle information storage device 27.

(ロ)ステップS102において、ステップS101で指定された分析条件に基づき分析を行う。ゴニオメータ装置制御手段351が、第1の回転体駆動機構62-1及び第2の回転体駆動機構62-2を駆動させ、図9に示すように、分光素子52への視射角θ=θ、第1の検出器53-1の回転角φ=2θを初期値として、第1の回転体61-1を例えば、時計方向に回転させ、この第1の回転体61-1の回転に連動させて、第2の回転体61-2を時計方向に回転させ、第1の検出器53-1を用いて、視射角θ〜θ、回折角2θ〜2θまでの間時計方向に波長走査する。第1の検出器53-1の時計方向の波長走査が終了すると、ステップS103において、ステップS101で指定された分析条件に基づき、第2の検出器53-2に切り替えて分析を行うか否かを決定する。第2の検出器53-2に切り替える場合は、ステップS104に進む。 (B) In step S102, an analysis is performed based on the analysis conditions specified in step S101. The goniometer device control means 351 drives the first rotating body driving mechanism 62-1 and the second rotating body driving mechanism 62-2, and as shown in FIG. 9, the viewing angle θ = θ to the spectroscopic element 52 S , with the rotation angle φ 1 = 2θ S of the first detector 53-1 as an initial value, the first rotating body 61-1 is rotated, for example, clockwise, and the first rotating body 61-1 In conjunction with the rotation, the second rotating body 61-2 is rotated in the clockwise direction, and the first detector 53-1 is used to display angles θ S to θ 1 and diffraction angles 2θ S to1. Wavelength scan in the clockwise direction. When the wavelength scanning in the clockwise direction of the first detector 53-1 is completed, in step S103, based on the analysis condition specified in step S101, whether or not the analysis is performed by switching to the second detector 53-2. To decide. When switching to the 2nd detector 53-2, it progresses to Step S104.

(ハ)ステップS104において、第2の検出器53-2に切り替えるためのゴニオメータ装置6の駆動量を取得する。駆動量処理手段352は、角度情報記憶装置27から視射角θ,θ、回転角φ,φを読み出し、ゴニオメータ装置6に必要な駆動量である回転角を算出し、角度情報記憶装置27に格納し、ゴニオメータ装置制御手段351が、角度情報記憶装置27からゴニオメータ装置6に必要な回転角を読み出す。 (C) In step S104, the drive amount of the goniometer device 6 for switching to the second detector 53-2 is acquired. The drive amount processing means 352 reads the viewing angles θ 2 and θ E and the rotation angles φ 1 and φ 2 from the angle information storage device 27, calculates a rotation angle that is a drive amount necessary for the goniometer device 6, and provides angle information. The data is stored in the storage device 27, and the goniometer device control means 351 reads the rotation angle necessary for the goniometer device 6 from the angle information storage device 27.

(ニ)ステップS105において、ゴニオメータ装置制御手段351は、第1の回転体61-1と第2の回転体61-2を連動させて回転させθ=θ,φ=2θとした後、第2の回転体駆動機構62-2を介して、第2の回転体61-2を、オフセット角βだけ時計方向に進行させ、第2の検出器53-2の回転角φ=2θとする。更に、検出器制御手段353によって、検出器53-1の動作を停止し、検出器53-2の動作を開始し、検出器53-2からの検出信号を制御解析装置2に出力するように切り替える。 (D) In step S105, the goniometer device control means 351 rotates the first rotating body 61-1 and the second rotating body 61-2 in conjunction with each other to obtain θ = θ 2 and φ 1 = 2θ 2. Then, the second rotating body 61-2 is advanced clockwise by the offset angle β via the second rotating body driving mechanism 62-2, and the rotation angle φ 2 = 2θ of the second detector 53-2. 2 . Further, the detector control means 353 stops the operation of the detector 53-1, starts the operation of the detector 53-2, and outputs the detection signal from the detector 53-2 to the control analyzer 2. Switch.

(ホ)ステップS106に進み、ゴニオメータ装置制御手段351が、第1の回転体駆動機構62-1及び第2の回転体駆動機構62-2を駆動させ、図10に示すように、検出器53-2を用いて、視射角θ〜θ、回折角2θ〜2θまでの間波長走査する。検出器53-2での波長走査が終了すると、ステップS103において、ステップS101で指定された分析条件に基づき、更に次の検出器に切り替えて次の波長範囲の分析を続けるか否かを決定する。次の波長範囲の分析を行わない場合は終了する。 (E) Proceeding to step S106, the goniometer device control means 351 drives the first rotating body driving mechanism 62-1 and the second rotating body driving mechanism 62-2, and as shown in FIG. Using -2, wavelength scanning is performed between a viewing angle θ 2 to θ E and a diffraction angle 2θ 2 toE. When the wavelength scanning in the detector 53-2 is completed, in step S103, based on the analysis condition specified in step S101, it is determined whether or not to continue the analysis in the next wavelength range by switching to the next detector. . If the next wavelength range is not analyzed, the process ends.

上記の説明は、第1の回転体61-1及び第2の回転体61-2が時計方向に回転して、時計方向に波長走査する場合について説明したが、反時計方向に波長走査をする場合は、第1の回転体61-1及び第2の回転体61-2を反時計方向に回転させ、視射角θのとき回折角2θとなるようにすればよい。   In the above description, the case where the first rotator 61-1 and the second rotator 61-2 are rotated clockwise to perform wavelength scanning in the clockwise direction has been described, but wavelength scanning is performed in the counterclockwise direction. In this case, the first rotating body 61-1 and the second rotating body 61-2 may be rotated counterclockwise so that the diffraction angle 2θ is obtained when the viewing angle θ.

(第2の実施の形態)
図1に示す第1の実施の形態に係る分光器の構成は例示であり、ゴニオメータ装置6は、図11に示すように、複数の検出器回転機構(61-2a,62-2a;61-3a,62-3a)を備え、複数の検出器回転機構(61-2a,62-2a;61-3a,62-3a)にそれぞれ検出器を備えるようにしてもよい。
(Second Embodiment)
The configuration of the spectroscope according to the first embodiment shown in FIG. 1 is an exemplification, and the goniometer device 6 includes a plurality of detector rotation mechanisms (61-2a, 62-2a; 61− as shown in FIG. 11). 3a, 62-3a), and a plurality of detector rotation mechanisms (61-2a, 62-2a; 61-3a, 62-3a) may be provided with detectors.

即ち、本発明の第2の実施の形態に係る分光器5aは、図11に示すように、試料43から放出される試料43の特性を示す電磁波を回折する分光素子52aと、この分光素子52aをこの分光素子52aの表面を軸として回転させる分光素子回転機構(61-1a,62-1a)と、分光素子52aで回折された電磁波をそれぞれ異なる波長領域で検出する複数の検出器(53-1a〜53-na;54-1a〜54-ma)と、分光素子回転機構(61-1a,62-1a)と回転軸を共有し、複数の検出器(53-1a〜53-na;54-1a〜54-ma)の何れかを搭載し、分光素子52aの回りで移動させる複数の検出器回転機構(61-2a,62-2a;61-3a,62-3a)とを備え、複数の検出器回転機構(61-2a,62-2a;61-3a,62-3a)を切り替えることで、複数の検出器(53-1a〜53-na;54-1a〜54-ma)を切り替え可能としている点で第1の実施の形態と異なる。分光素子回転機構(61-1a,62-1a)は、図11に示すように、円盤状の第1の回転体61-1aと、第1の回転体61-1aを回転させる第1の回転体駆動機構62-1aとを備える。第1の検出器回転機構(61-2a,62-2a)は、第2の回転体61-2aと、第2の回転体61-2aを回転させる第2の回転体駆動機構62-2aとを備え、第2の検出器回転機構(61-3a,62-3a)は、第3の回転体61-3aと、第3の回転体61-3aを回転させる第3の回転体駆動機構62-3aとを備える。   That is, as shown in FIG. 11, the spectroscope 5a according to the second embodiment of the present invention includes a spectroscopic element 52a that diffracts an electromagnetic wave indicating the characteristics of the sample 43 emitted from the sample 43, and the spectroscopic element 52a. And a plurality of detectors (53−) for detecting electromagnetic waves diffracted by the spectroscopic element 52a in different wavelength regions, respectively. 1a to 53-na; 54-1a to 54-ma) and the spectral element rotation mechanism (61-1a, 62-1a) and the rotation axis, and a plurality of detectors (53-1a to 53-na; 54). -1a to 54-ma), and a plurality of detector rotation mechanisms (61-2a, 62-2a; 61-3a, 62-3a) that move around the spectroscopic element 52a. By switching the detector rotation mechanism (61-2a, 62-2a; 61-3a, 62-3a) The difference from the first embodiment is that the detectors (53-1a to 53-na; 54-1a to 54-ma) can be switched. As shown in FIG. 11, the spectroscopic element rotating mechanism (61-1a, 62-1a) has a first disc-shaped rotating body 61-1a and a first rotation for rotating the first rotating body 61-1a. A body drive mechanism 62-1a. The first detector rotating mechanism (61-2a, 62-2a) includes a second rotating body 61-2a, and a second rotating body driving mechanism 62-2a that rotates the second rotating body 61-2a. The second detector rotating mechanism (61-3a, 62-3a) includes a third rotating body 61-3a and a third rotating body driving mechanism 62 that rotates the third rotating body 61-3a. -3a.

具体的には、図11に示すように、第2の回転体61-2上にn台(nは1以上の整数である。)の検出器53-1a〜53-naを、第3の回転体61-3上にm台(mは1以上の整数である。)の検出器54-1a〜54-maを備える。   Specifically, as shown in FIG. 11, n detectors 53-1a to 53-na (n is an integer of 1 or more) are provided on the second rotating body 61-2. On the rotating body 61-3, m detectors 54-1a to 54-ma (m is an integer of 1 or more) are provided.

図11に示すように、第2の回転体61-2aは、第1の回転体61-1より大きな半径を有し、第3の回転体61-3aは、第2の回転体61-2aより大きな半径を有する。第1の回転体61-1a、第2の回転体61-2a、第3の回転体61-3aは、それぞれ第1の回転体61-1aがなすゴニオメータ円の中心を通り、紙面に垂直な回転軸60aを共有して回転する。第3の回転体駆動機構62-3aは、第1の回転体駆動機構62-1a、第2の回転体駆動機構62-2aと同様な基本構成となっており、第1の回転体駆動機構62-1a、第2の回転体駆動機構62-2a、第3の回転体駆動機構62-3aは、互いに独立した高精度な駆動制御が可能である。   As shown in FIG. 11, the second rotator 61-2a has a larger radius than the first rotator 61-1 and the third rotator 61-3a is the second rotator 61-2a. Have a larger radius. The first rotating body 61-1a, the second rotating body 61-2a, and the third rotating body 61-3a pass through the center of the goniometer circle formed by the first rotating body 61-1a and are perpendicular to the paper surface. It rotates by sharing the rotating shaft 60a. The third rotating body drive mechanism 62-3a has a basic configuration similar to that of the first rotating body drive mechanism 62-1a and the second rotating body drive mechanism 62-2a, and the first rotating body drive mechanism The 62-1a, the second rotating body drive mechanism 62-2a, and the third rotating body drive mechanism 62-3a can perform highly accurate drive control independent of each other.

なお、図11においては、複数の検出器回転機構(61-2a,62-2a;61-3a,62-3a)として、第1の検出器回転機構(61-2a,62-2a)及び第2の検出器回転機構(61-3a,62-3a)の2つの検出器回転機構を例示しているが、検出器回転機構は2つに限定されるものではなく、検出器回転機構は3つ以上でも構わない。即ち、第2の実施の形態のゴニオメータ装置6aが4枚以上の回転体を備え、それぞれの回転体に検出器を備えるようにしてもよい。   In FIG. 11, the first detector rotating mechanism (61-2a, 62-2a) and the first detector rotating mechanism (61-2a, 62-2a; 61-3a, 62-3a) Although two detector rotation mechanisms of two detector rotation mechanisms (61-3a, 62-3a) are illustrated, the number of detector rotation mechanisms is not limited to two, and the detector rotation mechanism is 3 There can be more than one. That is, the goniometer device 6a according to the second embodiment may include four or more rotating bodies, and each rotating body may include a detector.

図11に示すように、検出器54-1a〜54-maは、検出器53-1〜53-nと同様に、mが2以上の場合は、それぞれの検出方向を回転軸60aへ向け、互いに干渉しないように相互間に所定の角度差を有して、第3の回転体61-3aに配設される。ポリキャピラリレンズ51aによって平行ビーム化されたX線等の電磁波が、分光素子52aで回折され、図示を省略したスリットを通過して検出器53-1a〜53-na,54-1a〜54-maによって検出可能なように、ポリキャピラリレンズ51a、分光素子52a、検出器53-1a〜53-na,54-1a〜54-maは、回転軸60aに対して垂直な同一平面上に位置する。   As shown in FIG. 11, the detectors 54-1a to 54-ma, like the detectors 53-1 to 53-n, have their detection directions directed to the rotation shaft 60a when m is 2 or more. The third rotating body 61-3a is disposed with a predetermined angle difference between the rotating bodies 61-3a so as not to interfere with each other. Electromagnetic waves such as X-rays converted into parallel beams by the polycapillary lens 51a are diffracted by the spectroscopic element 52a, pass through slits (not shown), and detectors 53-1a to 53-na and 54-1a to 54-ma. The polycapillary lens 51a, the spectroscopic element 52a, and the detectors 53-1a to 53-na and 54-1a to 54-ma are located on the same plane perpendicular to the rotation axis 60a.

例えば、定性分析や定量分析等のための波長走査を、検出器53-1aを用いて視射角θ〜θ、回折角2θ〜2θまでの間行った後、検出器54-1aに切り替えて視射角θ〜θ、回折角2θ〜2θまでの間行う場合において、分光素子52aへの入射波の方向を基準として、切り替え前に用いる検出器53-1aの回転角φ、切り替え後に用いる検出器54-1aの回転角φとすると、第2の回転体61-2aに設置された検出器53-1aと、第3の回転体61-3aに設置された検出器54-1aとは、互いに独立した回転が可能なため、検出器53-1aによる波長走査の最中に、検出器54-1aの回転角φ=2θとして待機させておくことが可能となり、より迅速な分析を行うことができる。 For example, a wavelength scan, such as for qualitative and quantitative analyzes, elevation angle theta S through? 1 viewed using a detector 53-1a, after until the diffraction angle 2θ S ~2θ 1, the detector 54 - 1a to switch to glancing angle theta 2 through? E, when performing until the diffraction angle 2θ 2 ~2θ E, based on the direction of the incident wave into spectral element 52a, the detector 53-1a used before the switching If the rotation angle φ 1 is the rotation angle φ 2 of the detector 54-1a used after switching, the detector 53-1a installed on the second rotating body 61-2a and the third rotating body 61-3a are installed. Since the detector 54-1a can rotate independently of each other, the detector 53-1a waits as the rotation angle φ 2 = 2θ 2 during the wavelength scanning by the detector 53-1a. And more rapid analysis can be performed.

(第3の実施の形態)
分光素子は、第1及び第2の実施の形態で説明したような平板型に限定されるものではない。本発明の第3の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置の分析ユニット4bは、図12に示すように、湾曲型の分光素子52bによって分光を行うヨハンソン型の分光器5bを備える。背景技術の欄で説明したように、分光素子52bの表面の曲率半径Rと等しい半径Rを有するローランド円Q上に、試料43bの励起線照射部位430bと、格子面の曲率半径2Rの分光素子52bと、検出点とが位置する必要がある。このため、第3の実施の形態に係る分光器を用いた分析装置においては、励起線照射部位430bから分光素子52bまでの距離と、分光素子52bからn台の検出器53-1b〜53-nbによる検出点までの距離とがローランド円Qを基準として調節される。
(Third embodiment)
The spectroscopic element is not limited to the flat plate type described in the first and second embodiments. As shown in FIG. 12, the analysis unit 4b of the analyzer using the spectroscope according to the third embodiment of the present invention includes a Johansson spectroscope 5b that performs spectroscopic analysis using a curved spectroscopic element 52b. As described in the background art section, on the Roland circle Q having the radius R equal to the curvature radius R of the surface of the spectroscopic element 52b, the spectroscopic element having the excitation ray irradiation portion 430b of the sample 43b and the curvature radius 2R of the lattice plane. 52b and the detection point need to be located. For this reason, in the analyzer using the spectroscope according to the third embodiment, the distance from the excitation beam irradiation site 430b to the spectroscopic element 52b and the n detectors 53-1b to 53- from the spectroscopic element 52b. The distance to the detection point by nb is adjusted with reference to the Roland circle Q.

例えば、図13に示すように、第3の実施の形態に係る分光器は、励起線照射部位430bと、湾曲型の分光素子52bと、受光スリット59bとをローランド円Qの外周に配置する第1の回転体61-1bと、検出可能な波長範囲の異なる複数の検出器53-1b〜53-nb(図12及び図13では、2台の検出器53-1b,53-2bのみ図示している。)を配置するように、第1の回転体61-1bと同一の回転中心を有し、第1の回転体61-1bより大きな半径を有し、第1の回転体61-1bよりも紙面の奥に位置する円盤状の第2の回転体61-2bとを備える。第2の回転体61-2bには、第2の回転体61-2bを回転させる第2の回転体駆動機構62-2bが設けられている。図13に示すような構成にすれば、主アーム63bの一端側(図13において左側の端部側)は、ローランド円Qの回転軸60bに平行な励起線照射部位430bを通る軸を回転軸としてローランド円Qに固定され、他端側(図13において右側の端部側)はローランド円Qの中心となる回転軸60bを、ローランド円Qが回転するように支持する。位置を固定された励起線照射部位430bが、常にローランド円Qの円周上に位置し、主アーム63bの回転により移動する回転軸60bには、補助アーム64bの一方の端部が固定され、補助アーム64bにより距離Rを隔てた補助アーム64bの他端側がローランド円Qの円周上に位置するように、受光スリット59bがローランド円Q上に設置されている。検出器53-1b〜53-nbによる検出点Dは、受光スリット59bのスリット部に近似することが可能なので、検出点Dは、補助アーム64bにより、常にローランド円Qの円周上に位置する。   For example, as shown in FIG. 13, the spectroscope according to the third embodiment includes an excitation beam irradiation site 430b, a curved spectroscopic element 52b, and a light receiving slit 59b arranged on the outer periphery of the Roland circle Q. One rotating body 61-1b and a plurality of detectors 53-1b to 53-nb having different detectable wavelength ranges (FIGS. 12 and 13 show only two detectors 53-1b and 53-2b. The first rotating body 61-1b has the same center of rotation as the first rotating body 61-1b and has a larger radius than the first rotating body 61-1b. And a disk-shaped second rotating body 61-2b located deeper in the drawing. The second rotating body 61-2b is provided with a second rotating body driving mechanism 62-2b that rotates the second rotating body 61-2b. With the configuration as shown in FIG. 13, one end side (the left end side in FIG. 13) of the main arm 63b has an axis passing through the excitation beam irradiation site 430b parallel to the rotation axis 60b of the Roland circle Q as the rotation axis. The other end side (the right end side in FIG. 13) supports a rotation shaft 60b that is the center of the Roland circle Q so that the Roland circle Q rotates. One end portion of the auxiliary arm 64b is fixed to the rotation shaft 60b, which is always positioned on the circumference of the Roland circle Q, and the rotational axis 60b that moves by the rotation of the main arm 63b, the excitation beam irradiation site 430b whose position is fixed, The light receiving slit 59b is installed on the Roland circle Q so that the other end side of the auxiliary arm 64b separated from the distance R by the auxiliary arm 64b is positioned on the circumference of the Roland circle Q. Since the detection point D by the detectors 53-1b to 53-nb can be approximated to the slit portion of the light receiving slit 59b, the detection point D is always located on the circumference of the Roland circle Q by the auxiliary arm 64b. .

湾曲型の分光素子52bは、分光素子52bの法線方向がローランド円Qの回転軸60bに向かうように、分光素子ホルダ65bを介してローランド円Qである第1の回転体61-1bの円周上に回転可能に、且つ、円周上をスライドするように設置されている。分光素子52bは、分光素子駆動機構55bにより、分光素子ガイド56bに沿って直線駆動されることにより、ローランド円Qの円周上をスライドする。分光素子ガイド56bは、励起線Eが照射される試料43bの表面に対して一定の角度を維持して、分光素子52bが直線移動するので、励起線照射部位430bと、分光素子52bの表面を通る分光素子中心軸520bの距離が変化すると、ローランド円Qの中心である回転軸60bが、励起線照射部位430bを中心として回転する。   The curved spectroscopic element 52b is a circle of the first rotating body 61-1b which is the Roland circle Q via the spectroscopic element holder 65b so that the normal direction of the spectroscopic element 52b is directed to the rotation axis 60b of the Roland circle Q. It is installed so that it can rotate on the circumference and slide on the circumference. The spectroscopic element 52b slides on the circumference of the Roland circle Q by being linearly driven along the spectroscopic element guide 56b by the spectroscopic element driving mechanism 55b. The spectroscopic element guide 56b maintains a constant angle with respect to the surface of the sample 43b irradiated with the excitation ray E, and the spectroscopic element 52b moves linearly, so that the excitation beam irradiation part 430b and the surface of the spectroscopic element 52b are moved. When the distance of the spectroscopic element central axis 520b passing therethrough changes, the rotation axis 60b, which is the center of the Roland circle Q, rotates about the excitation beam irradiation site 430b.

分光素子駆動機構55bは、図13に示すように、分光素子ホルダ65bに保持された分光素子52bがローランド円Qの円周上をスライドするように、分光素子中心軸520bを中心に回転する。   As shown in FIG. 13, the spectroscopic element driving mechanism 55b rotates around the spectroscopic element central axis 520b so that the spectroscopic element 52b held by the spectroscopic element holder 65b slides on the circumference of the Roland circle Q.

受光スリット59bは、受光スリット駆動機構57bにより、ローランド円Qの円周上に受光スリット59bの回転中心がスライドするように固定されながら受光スリットガイド58bに沿って直線移動される。受光スリットガイド58bは、受光スリット59bを駆動させる際の直線移動のガイドであり、常に受光スリット59bを通る光軸が分光素子中心軸520bの方向を向くように設定されている。分光素子52bからの回折X線が、受光スリット59bを通過し、検出器53-1b〜53-nbの何れかによって検出されるように、受光スリットガイド58bは、分光素子中心軸520b、受光スリット59b、及び検出器53-1b〜53-nbの何れかが一直線上に保持する。   The light receiving slit 59b is linearly moved along the light receiving slit guide 58b while being fixed so that the rotation center of the light receiving slit 59b slides on the circumference of the Roland circle Q by the light receiving slit driving mechanism 57b. The light receiving slit guide 58b is a guide for linear movement when driving the light receiving slit 59b, and is set so that the optical axis passing through the light receiving slit 59b always faces the direction of the spectral element central axis 520b. The light receiving slit guide 58b has a spectral element central axis 520b and a light receiving slit so that the diffracted X-rays from the spectroscopic element 52b pass through the light receiving slit 59b and are detected by any of the detectors 53-1b to 53-nb. 59b and any of detectors 53-1b to 53-nb are held in a straight line.

複数の検出器53-1b〜53-nbは、それぞれ検出器ホルダ66-1b〜66-nbに保持され、互いに干渉しないように相互間に所定の角度差を有して、分光素子ガイド56b、受光スリットガイド58bよりも紙面の奥の方で回転する第2の回転体61-2bの円周側に配設されている。検出器ホルダ66-1b〜66-nbは、それぞれ第2の回転体61-2bと平行な面で回転(自転)可能であり、第2の回転体61-2bの回転(公転)に伴い、検出に用いる検出器53-1b〜53-nbの検出方向を受光スリット59bに向くように制御する。   The plurality of detectors 53-1b to 53-nb are respectively held by the detector holders 66-1b to 66-nb, and have a predetermined angle difference between them so as not to interfere with each other, and the spectroscopic element guide 56b, It is disposed on the circumferential side of the second rotating body 61-2b that rotates deeper in the drawing than the light receiving slit guide 58b. Each of the detector holders 66-1b to 66-nb can be rotated (rotated) on a plane parallel to the second rotating body 61-2b, and along with the rotation (revolution) of the second rotating body 61-2b, Control is performed so that the detection directions of the detectors 53-1b to 53-nb used for detection are directed to the light receiving slit 59b.

検出器ホルダ66-1b〜66-nbのそれぞれは、検出器53-1b〜53-nbの何れかを受光スリットガイド58bに順次脱着させるため、図示を省略した駆動機構により、紙面に垂直方向の移動が可能である。受光スリットガイド58bは、検出器の位置の下面に開口部を有し、検出器53-1b〜53-nbの何れかを選択して受光スリットガイド58bに順次開口部を介して脱着させる際、選択された検出器53-1b〜53-nbの何れかと、受光スリットガイド58bの開口部との位置合わせは、第2の回転体駆動機構62-2bによる第2の回転体61-2bの回転によって行われる。   Each of the detector holders 66-1b to 66-nb sequentially attaches or detaches any of the detectors 53-1b to 53-nb to the light receiving slit guide 58b. It is possible to move. The light receiving slit guide 58b has an opening on the lower surface of the position of the detector, and when any of the detectors 53-1b to 53-nb is selected and attached to the light receiving slit guide 58b sequentially through the opening, The alignment of any of the selected detectors 53-1b to 53-nb and the opening of the light receiving slit guide 58b is performed by rotating the second rotating body 61-2b by the second rotating body driving mechanism 62-2b. Is done by.

図13で第2の回転体61-2bは紙面の奥に位置するが、測定時(分析時)において、X線が分光素子52bで回折され、受光スリット59bで焦点を結び、検出点Dを複数の検出器53-1b〜53-nbの何れかによって順次検出可能なように、励起線照射部位430b、分光素子52b、検出点Dは、同一平面をなすローランド円Qの円周上にそれぞれ位置する。   In FIG. 13, the second rotating body 61-2b is located at the back of the paper surface. At the time of measurement (during analysis), X-rays are diffracted by the spectroscopic element 52b, focused by the light receiving slit 59b, and the detection point D is set. The excitation-ray irradiation site 430b, the spectroscopic element 52b, and the detection point D are respectively arranged on the circumference of the Roland circle Q that forms the same plane so that any of the detectors 53-1b to 53-nb can sequentially detect them. To position.

第3の実施の形態に係る制御解析装置2のCPU3が論理構造として有する検出器切り替え手段35bは、図14に示すように、ゴニオメータ装置6bの第2の回転体駆動機構62-2bの駆動制御を行うゴニオメータ装置制御手段351bと、検出器53-1b〜53-nbの切り替え時に必要となる分光器5bの駆動量を計算する駆動量処理手段352bと、検出器53-1b〜53-nbの駆動制御を行う検出器制御手段353bと、分光素子駆動機構55b、受光スリット駆動機構57bを駆動制御する分光器制御手段355bとを備える。試料43bの励起線照射部位430bと、分光素子52bの分光面と、検出器53-1b〜53-nbによる受光スリット59bの検出点Dとは、主アーム63b、補助アーム64b、分光素子駆動機構55b、受光スリット駆動機構57b、第2の回転体駆動機構62-2bによって、常にローランド円Qの円周上に位置するように、試料43bから分光素子52bまでの距離と、分光素子52bから検出点Dまでの距離とが等しくなるように制御され、このまま、視射角θと回折角2θとが倍角の関係でブラッグの回折条件を満たすので、X線の波長走査が達成される。   As shown in FIG. 14, the detector switching means 35b that the CPU 3 of the control analysis device 2 according to the third embodiment has as a logical structure is used to control the drive of the second rotating body drive mechanism 62-2b of the goniometer device 6b. Of the goniometer device control means 351b for performing the above, the drive amount processing means 352b for calculating the drive amount of the spectroscope 5b required when switching the detectors 53-1b to 53-nb, and the detectors 53-1b to 53-nb Detector control means 353b that performs drive control, and spectroscopic control means 355b that drives and controls the spectroscopic element drive mechanism 55b and the light receiving slit drive mechanism 57b are provided. The excitation beam irradiation part 430b of the sample 43b, the spectroscopic surface of the spectroscopic element 52b, and the detection point D of the light receiving slit 59b by the detectors 53-1b to 53-nb are a main arm 63b, an auxiliary arm 64b, and a spectroscopic element driving mechanism. 55b, the light receiving slit driving mechanism 57b, and the second rotating body driving mechanism 62-2b, and the distance from the sample 43b to the spectroscopic element 52b and the spectroscopic element 52b are detected so that they are always located on the circumference of the Roland circle Q. The distance to the point D is controlled to be equal, and the Bragg diffraction condition is satisfied with the double angle of the viewing angle θ and the diffraction angle 2θ, so that X-ray wavelength scanning is achieved.

例えば、第1の検出器53-1bと第2の検出器53-2bとが、回転軸60bに対してオフセット角βを有して配置され、第1の検出器53-1bを用いて分析を行った後、第2の検出器53-2bに切り替えて分析を行う場合において、第1の検出器53-1bによる検出が終了すると、第1の検出器53-1bは、受光スリットガイド58bの開口部から紙面の奥に下がることにより、受光スリットガイド58bから離脱される。第2の回転体駆動機構62-2bにより第2の回転体61-2bをオフセット角βだけ回転させることによって、第2の検出器53-2bと受光スリットガイド58bの開口部との位置合わせが行われる。第2の検出器53-2bが、紙面の奥から上昇して開口部から受光スリットガイド58bの内部に挿入されることによって受光スリットガイド58bに装着され、第2の検出器53-2bによる検出が可能となる。   For example, the first detector 53-1b and the second detector 53-2b are arranged with an offset angle β with respect to the rotation shaft 60b, and are analyzed using the first detector 53-1b. In the case where the analysis is performed after switching to the second detector 53-2b, when the detection by the first detector 53-1b is completed, the first detector 53-1b moves the light receiving slit guide 58b. Is removed from the light-receiving slit guide 58b. By rotating the second rotating body 61-2b by the offset angle β by the second rotating body driving mechanism 62-2b, the second detector 53-2b and the opening of the light receiving slit guide 58b are aligned. Done. The second detector 53-2b is mounted on the light receiving slit guide 58b by being raised from the back of the paper and inserted into the light receiving slit guide 58b through the opening, and is detected by the second detector 53-2b. Is possible.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は第1〜第3実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first to third embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、第1及び第2の実施の形態の説明においては、ゴニオメータ装置6,6aが備える複数の回転体の形状は、円盤状に限るものでない。分光素子52の表面が回転軸60を含み、複数の検出器が検出方向を回転軸60に向くように配設可能であれば、リング状、棒状等であっても構わない。例えば、棒状の回転体を、回転軸60と一致するように装置し、先端に分光素子52を搭載するようにしてもよい。   For example, in the description of the first and second embodiments, the shapes of the plurality of rotating bodies included in the goniometer devices 6 and 6a are not limited to the disk shape. As long as the surface of the spectroscopic element 52 includes the rotation shaft 60 and a plurality of detectors can be arranged so that the detection direction faces the rotation shaft 60, a ring shape, a rod shape, or the like may be used. For example, a rod-shaped rotating body may be installed so as to coincide with the rotating shaft 60, and the spectroscopic element 52 may be mounted at the tip.

又、第3の実施の形態においては、ゴニオメータ装置6bが備える回転体の数は2枚に限られるものでなく、第2の実施の形態の形態に示すように、3枚以上の回転体を備え、それぞれの回転体に検出器を備えるようにしてもよい。   In the third embodiment, the number of rotating bodies included in the goniometer device 6b is not limited to two. As shown in the second embodiment, three or more rotating bodies are provided. And a detector may be included in each rotating body.

更に、第1〜第3の実施の形態の説明においては、検出器として、CCD検出器、フォトダイオード、光電子増倍管等を備えることによって、X線以外の波長、即ち波長0.1〜0.01nm以下のγ線或いは波長10nm以上の紫外線の波長の電磁波を検出することができ、分光素子として、様々な分光結晶、回折格子、反射鏡等を分光素子ホルダに備え、分光素子を適宜選択し、変更可能にすることにより、広範な分析対象についてより多くの分析を行うことができる。例えば、分光素子52を回折格子とし、CCD検出器によりカソードルミネッセンス等を検出する構成としてもよい。   Further, in the description of the first to third embodiments, by providing a CCD detector, a photodiode, a photomultiplier tube, etc. as a detector, wavelengths other than X-rays, that is, wavelengths of 0.1 to 0 are used. It can detect electromagnetic waves with a wavelength of .01 nm or less or ultraviolet rays with a wavelength of 10 nm or more. As a spectroscopic element, the spectroscopic element holder is equipped with various spectroscopic crystals, diffraction gratings, reflectors, etc. And by making it changeable, more analyzes can be performed for a wide range of analysis objects. For example, the spectroscopic element 52 may be a diffraction grating and the cathode luminescence may be detected by a CCD detector.

又、第1〜第3実施の形態の説明においては、励起線源41及びレンズ部42は、電子銃及び電子レンズに限るものでなく、図15に示すように、X線源41dと、試料43dの励起線照射部位430dに焦点を合わせたポリキャピラリレンズ42dとを採用した蛍光X線分析(XRF)装置であっても、同様なシステムが構築可能であり、同様な方法が実施可能で、更に、同様な作用効果が得られることは、上記の説明から明らかであろう。   In the description of the first to third embodiments, the excitation ray source 41 and the lens unit 42 are not limited to the electron gun and the electron lens, but as shown in FIG. Even with a fluorescent X-ray analysis (XRF) apparatus that employs a polycapillary lens 42d focused on the 43d excitation beam irradiation site 430d, a similar system can be constructed and a similar method can be implemented. Furthermore, it will be clear from the above description that similar effects can be obtained.

又、第1〜第3実施の形態の説明においては、励起線としてイオンビームを用いた粒子線励起X線分析(PIXE)装置等、波長分散型の分光器を用いた他の分析装置であっても、同様なシステムが構築可能であり、同様な方法が実施可能で、更に、同様な作用効果が得られることは、上記の説明から明らかであろう。   In the description of the first to third embodiments, other analysis apparatuses using wavelength dispersion type spectrometers such as a particle beam excitation X-ray analysis (PIXE) apparatus using an ion beam as an excitation line are used. However, it will be apparent from the above description that a similar system can be constructed, a similar method can be implemented, and a similar effect can be obtained.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

Q…ローランド円
2…制御解析装置
3…CPU
4,4b…分析ユニット
5,5a,5b…分光器
6,6a,6b…ゴニオメータ装置
10e,10f,430,430b,430d…励起線照射部位
11e,11f,43,43b,43d…試料
12e,12f,52,52a,52b…分光素子
13e,13f,53-1〜53-n,54-1〜54-m…検出器
15f,42d,51,51a…ポリキャピラリレンズ
21…入出力制御部
22…入力装置
23…出力装置
24…表示装置
25…プログラム記憶装置
26…波長情報記憶装置
27…角度情報記憶装置
28…分析情報記憶装置
31…励起線源制御手段
32…レンズ部制御手段
33…ステージ部制御手段
34…検出信号処理手段
35,35b…検出器切り替え手段
41…励起線源
41d…X線源
42…レンズ部
44…ステージ部
55b…分光素子駆動機構
56b…分光素子ガイド
57b…受光スリット駆動機構
58b…受光スリットガイド
59b…受光スリット
60,60a,60b…回転軸
61-1…第1の回転体
61-2…第2の回転体
61-3…第3の回転体
62-1…第1の回転体駆動機構
62-2…第2の回転体駆動機構
62-3…第3の回転体駆動機構
63b…主アーム
64b…補助アーム
65b…分光素子ホルダ
66-1b〜66-nb…検出器ホルダ
351,351b…ゴニオメータ装置制御手段
352,352b…駆動量処理手段
353,353b…検出器制御手段
355b…分光器制御手段
421…集束レンズ
422…偏向コイル
423…対物レンズ
520b…分光素子中心軸
621…アクチュエータ
622…ウォーム
623…ウォームホイール
Q ... Roland circle 2 ... Control analysis device 3 ... CPU
4, 4b ... Analysis unit 5,5a, 5b ... Spectroscope 6,6a, 6b ... Goniometer device 10e, 10f, 430, 430b, 430d ... Excitation beam irradiation site 11e, 11f, 43, 43b, 43d ... Sample 12e, 12f , 52, 52a, 52b ... spectral elements 13e, 13f, 53-1-53-n, 54-1-54-m ... detectors 15f, 42d, 51, 51a ... polycapillary lens 21 ... input / output control unit 22 ... Input device 23 ... Output device 24 ... Display device 25 ... Program storage device 26 ... Wavelength information storage device 27 ... Angle information storage device 28 ... Analysis information storage device 31 ... Excitation source control means 32 ... Lens part control means 33 ... Stage part Control means 34 ... detection signal processing means 35, 35b ... detector switching means 41 ... excitation source 41d ... X-ray source 42 ... lens section 44 ... stay Section 55b ... Spectroscopic element driving mechanism 56b ... Spectral element guide 57b ... Light receiving slit driving mechanism 58b ... Light receiving slit guide 59b ... Light receiving slit 60, 60a, 60b ... Rotating shaft 61-1 ... First rotating body 61-2 ... Second Rotating body 61-3 ... Third rotating body 62-1 ... First rotating body driving mechanism 62-2 ... Second rotating body driving mechanism 62-3 ... Third rotating body driving mechanism 63b ... Main arm 64b Auxiliary arm 65b Spectroscopic element holder 66-1b to 66-nb Detector holder 351, 351b Goniometer device control means 352, 352b Drive amount processing means 353, 353b Detector control means 355b Spectroscope control means 421 ... Converging lens 422 ... Deflection coil 423 ... Objective lens 520b ... Spectral element central axis 621 ... Actuator 622 ... Worm 623 ... Worm wheel

Claims (2)

試料から放出される前記試料の特性を示す電磁波を回折する分光素子と、
該分光素子を該分光素子の表面を軸として回転させる分光素子回転機構と、
前記分光素子で回折された前記電磁波をそれぞれ異なる波長領域で検出する複数の検出器と、
前記分光素子回転機構と回転軸を共有し、前記複数の検出器を前記分光素子の回りで移動させる検出器回転機構
とを備え、前記検出器回転機構のオフセット角度を変えることで、前記複数の検出器を切り替え可能としたことを特徴とする分光器。
A spectroscopic element that diffracts an electromagnetic wave indicating the characteristics of the sample emitted from the sample;
A spectroscopic element rotating mechanism for rotating the spectroscopic element around the surface of the spectroscopic element;
A plurality of detectors for detecting the electromagnetic waves diffracted by the spectroscopic element in different wavelength regions;
A detector rotating mechanism that shares a rotation axis with the spectroscopic element rotating mechanism and moves the plurality of detectors around the spectroscopic element, and changing the offset angle of the detector rotating mechanism, A spectrometer characterized in that the detector can be switched.
試料から放出される前記試料の特性を示す電磁波を回折する分光素子と、
該分光素子を該分光素子の表面を軸として回転させる分光素子回転機構と、
前記分光素子で回折された前記電磁波をそれぞれ異なる波長領域で検出する複数の検出器と、
前記分光素子回転機構と回転軸を共有し、前記複数の検出器の何れかを搭載し、前記分光素子の回りで移動させる複数の検出器回転機構
とを備え、前記複数の検出器回転機構を切り替えることで、前記複数の検出器を切り替え可能としたことを特徴とする分光器。
A spectroscopic element that diffracts an electromagnetic wave indicating the characteristics of the sample emitted from the sample;
A spectroscopic element rotating mechanism for rotating the spectroscopic element around the surface of the spectroscopic element;
A plurality of detectors for detecting the electromagnetic waves diffracted by the spectroscopic element in different wavelength regions;
A plurality of detector rotation mechanisms that share a rotation axis with the spectroscopic element rotation mechanism, mount any of the plurality of detectors, and move around the spectroscopic element, and the plurality of detector rotation mechanisms. A spectroscope characterized in that the plurality of detectors can be switched by switching.
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