X射線產(chǎn)生源和熒光x射線分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特別適于能夠進(jìn)行有害物質(zhì)的檢測等且在產(chǎn)品的篩選等或電鍍等的膜厚測定中使用的熒光X射線分析裝置的X射線產(chǎn)生源和具有該X射線產(chǎn)生源的熒光X射線分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在熒光X射線分析中，對試樣照射從X射線管球射出的X射線，利用X射線檢測器檢測從試樣放出的熒光X射線，根據(jù)它們的強(qiáng)度關(guān)系進(jìn)行與試樣組成有關(guān)的定性分析或濃度、膜厚等定量分析。在該熒光X射線分析中，由于能夠以非破壞的方式迅速分析試樣，所以，在工序、品質(zhì)管理等中廣泛利用。近年來，期待普及實(shí)現(xiàn)了高精度化和高靈敏度化且能夠進(jìn)行微量測定、特別是進(jìn)行材料或復(fù)合電子部件等中包含的有害物質(zhì)的檢測的分析手法。
[0003]通常，在將對試樣照射的一次X射線集中為細(xì)束狀、對數(shù)十?數(shù)百微米的范圍進(jìn)行分析的熒光X射線分析裝置中，在X射線源即X射線管球中組合用于限定X射線照射區(qū)域的機(jī)構(gòu)(以下稱為X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)或會(huì)聚元件)。例如，公知具備能夠使來自X射線管球的X射線會(huì)聚而減小對于試樣的照射面積的多毛細(xì)管(polycapillary)。該多毛細(xì)管是如下的元件:由內(nèi)徑10 μπι左右的中空玻璃管(毛細(xì)管)的束構(gòu)成，通過在內(nèi)壁進(jìn)行全反射來傳播所入射的X射線，通過使各毛細(xì)管的射出口指向I點(diǎn)，使X射線會(huì)聚。
[0004]這種X射線管球內(nèi)部的X射線產(chǎn)生位置和X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)需要精密地進(jìn)行位置調(diào)整。但是，由于裝置的設(shè)置環(huán)境、管球的筐體內(nèi)部的發(fā)熱、門的開閉而導(dǎo)致的筐體內(nèi)部的溫度變動(dòng)等各種要因，多數(shù)情況下，X射線管球的周邊溫度以某種程度的幅度進(jìn)行變動(dòng)。由于該變動(dòng)，X射線管球的主要是正極部分的熱變形量變化，導(dǎo)致X射線產(chǎn)生位置的變動(dòng)。
[0005]S卩，X射線管球依賴于其輸出、環(huán)境溫度和裝置筐體內(nèi)部的溫度等要因，各部的溫度發(fā)生變化，伴隨該溫度變化，X射線管球以熱的方式變化，X射線產(chǎn)生部的機(jī)械位置發(fā)生變動(dòng)。因此，在對特定的微小部照射X射線并對來自該微小部的熒光X射線進(jìn)行分析的裝置中，X射線產(chǎn)生位置的機(jī)械變動(dòng)引起該X射線產(chǎn)生位置與用于對特定的微小部照射X射線的機(jī)構(gòu)的位置偏移，其結(jié)果，存在導(dǎo)致X射線照射位置和X射線強(qiáng)度的變動(dòng)的問題。
[0006]例如，在將多毛細(xì)管安裝固定在X射線源上的情況下，會(huì)聚效率(來自多毛細(xì)管的輸出強(qiáng)度)依賴于多毛細(xì)管的安裝位置，當(dāng)在X射線管球的靶中的X射線產(chǎn)生位置的正下方配置多毛細(xì)管時(shí)，輸出強(qiáng)度最大。該情況下，當(dāng)由于機(jī)械要因或熱(溫度漂移)而使X射線源與多毛細(xì)管的相對位置偏移時(shí)，輸出強(qiáng)度減小。特別地，相對于與多毛細(xì)管的中心軸正交的水平方向較為敏感，例如，當(dāng)在水平方向上偏移10 μm時(shí)，輸出強(qiáng)度減少5%。
[0007]針對這些變動(dòng)，以往，利用通過室內(nèi)空調(diào)來抑制氣溫變動(dòng)或頻繁進(jìn)行用于校正溫度變動(dòng)效果的校正測定等的方法進(jìn)行對應(yīng)，但是并不足夠。
[0008]針對上述這種課題，在專利文獻(xiàn)I中提出了如下的系統(tǒng):針對周圍的溫度變化，通過對X射線管球的靶進(jìn)行加熱冷卻而進(jìn)行移動(dòng)，對由于溫度變化而導(dǎo)致的位置偏移進(jìn)行修正。
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-71120號公報(bào)
[0010]在上述現(xiàn)有技術(shù)中殘留有以下課題。
[0011]S卩，在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，存在如下的不良情況:為了控制靶的溫度，需要溫度傳感器和溫度致動(dòng)器等多個(gè)部件和復(fù)雜構(gòu)造，并且，需要復(fù)雜地進(jìn)行高精度的溫度控制。并且，因此存在系統(tǒng)整體昂貴這樣的不良情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明是鑒于所述課題而完成的，其目的在于，提供能夠通過比較簡易的結(jié)構(gòu)抑制X射線產(chǎn)生位置與用于限定X射線照射區(qū)域的機(jī)構(gòu)的位置偏移的X射線產(chǎn)生源和具有該X射線產(chǎn)生源的熒光X射線分析裝置。
[0013]為了解決所述課題，本發(fā)明采用了以下結(jié)構(gòu)。S卩，第I發(fā)明的X射線產(chǎn)生源的特征在于，該X射線產(chǎn)生源具備:x射線管球，其對試樣照射一次X射線；殼體，其收納所述X射線管球；χ射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)，其限制從所述X射線管球照射的所述一次X射線對于所述試樣的照射面積；以及機(jī)構(gòu)保持部，其在所述殼體上保持所述X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)，所述X射線管球具備:筐體，其內(nèi)部保持真空；電子線源，其作為陰極設(shè)置在所述筐體的內(nèi)部，產(chǎn)生電子線；以及靶部，其作為與所述電子線源對置的陽極設(shè)置在所述筐體的內(nèi)部，基端固定在所述筐體上，并且，在突出的前端部被照射所述電子線，所述機(jī)構(gòu)保持部具有:基端固定部，其在所述靶部的基端的正下方固定在所述殼體上；以及延伸支承部，其從所述基端固定部沿著所述靶部的突出方向延伸，支承所述X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)。
[0014]在該X射線產(chǎn)生源中，由于機(jī)構(gòu)保持部具有:基端固定部，其在靶部的基端的正下方固定在殼體上；以及延伸支承部，其從基端固定部沿著革G部的突出方向延伸，支承X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)，所以，即使發(fā)生熱膨脹，也能夠抑制靶部的前端部與X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)的相對位置的變動(dòng)。即，通過在與革G部同樣以懸臂方式在相同方向上延伸的延伸支承部上保持X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)，在與靶部的熱膨脹相同的方向上，延伸支承部進(jìn)行熱膨脹。因此，即使靶部的前端部中的X射線產(chǎn)生位置由于熱膨脹而偏移，通過使延伸支承部也進(jìn)行熱膨脹，延伸支承部上保持的X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)也在相同方向上以相同變位量偏移。由此，針對周圍溫度的變化，即使熱膨脹，靶部的前端部與X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)的相對位置也不容易變動(dòng)，其結(jié)果，還能夠抑制輸出強(qiáng)度的變動(dòng)。
[0015]第2發(fā)明的X射線產(chǎn)生源的特征在于，在第I發(fā)明中，所述延伸支承部的延伸方向的熱膨脹率與所述靶部的突出方向的熱膨脹率相同。
[0016]S卩，在該X射線產(chǎn)生源中，由于延伸支承部的延伸方向的熱膨脹率與靶部的突出方向的熱膨脹率相同，所以，即使伴隨周圍的溫度變化而使靶部在突出方向上進(jìn)行熱膨脹，延伸支承部的長度也以相同熱膨脹率在延伸方向上變化，由此，靶部的前端部與X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)的相對位置不會(huì)變動(dòng)。
[0017]第3發(fā)明的X射線產(chǎn)生源的特征在于，在第I或第2發(fā)明中，所述延伸支承部由與所述靶部相同的材料形成，并且，設(shè)定為從固定在所述殼體上的部分到所述X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)的中心軸的距離與從所述靶部的基端到所述前端部的X射線產(chǎn)生位置的距離相同。
[0018]S卩，在該X射線產(chǎn)生源中，由于延伸支承部由與靶部相同的材料形成，并且，設(shè)定為從固定在殼體上的部分到X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)的中心軸的距離與從靶部的基端到前端部的X射線產(chǎn)生位置的距離相同，所以，伴隨周圍的溫度變化而使靶部進(jìn)行熱膨脹的變位量與延伸支承部相同，靶部的X射線產(chǎn)生位置與X射線照射區(qū)域限定機(jī)構(gòu)的相對位置不會(huì)變動(dòng)。
[0019]第4發(fā)明的X射線產(chǎn)生源的特征在于，在第I?第3發(fā)明的任意一個(gè)發(fā)明中，所述機(jī)構(gòu)保持部具有以能夠熱膨脹的方式在延伸方向上引導(dǎo)所述延伸支承部的引導(dǎo)部。
[0020]S卩，在該X射線產(chǎn)生源中，由于機(jī)構(gòu)保持部具有以能夠熱膨脹的方式在延伸方向上引導(dǎo)延伸支承部的引導(dǎo)部，所以，通過引導(dǎo)部引導(dǎo)延伸支承部，抑制了在熱膨脹時(shí)延伸支承部在延伸方向以外的方向上彎曲或撓曲，能夠防止朝向延伸方向以外的方向偏移。
[0021 ] 第5發(fā)明的熒光X射線分析裝置的特征在于，該熒光X射線分析裝置具有:第I?第4發(fā)明的X射線產(chǎn)生源；以及檢測器，其檢測從被照射所述一次X射線的所述試樣產(chǎn)生的熒光X射線。
[0022]S卩，在該熒光X射線分析裝置中，由于具有第I?第4發(fā)明的X射線產(chǎn)生源，所以，輸出強(qiáng)度的變動(dòng)較少，能夠進(jìn)行高精度的熒光X射線分析。
[0023