[发明专利]X射线管和X射线分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线管和X射线分析装置，例如用于能量色散型的荧光X射线分析装置，更优选地用于小尺寸和轻重量灵便型以及便携型的荧光X射线分析装置。

背景技术

荧光X射线分析通过向样品照射从X射线源发射的初级X射线并用X射线探测器探测从该样品发射的荧光X射线以便由此从荧光X射线的能量获取光谱，从而进行样品的定性分析或定量分析。由于可以无损地和迅速地分析样品，因此荧光X射线分析被广泛地用在分步/质量控制中。

作为荧光X射线分析的分析方法，存在测量X射线的波长和强度的波长色散型、在不用脉冲高度分析仪来色散荧光X射线并测量X射线的能量和强度的情况下通过半导体探测元件来探测荧光X射线的能

量色散型。

在相关技术(例如专利参考文献1(JP-A-8-115694))中，为了提高荧光X射线的灵敏度，尝试着通过向X射线管提供取出窗口来使X射线管和X射线分析仪接近于样品，其中所述取出窗口用于取出经过其内部并到外部的荧光X射线。

此外，如在专利参考文献2(日本专利No.3062685)中所述，灵便型的能量色散型荧光X射线分析装置已经以小尺寸形式的X射线管和X射线分析仪被普遍使用了。

根据上述相关技术，下列问题仍然存在。

例如，根据专利参考文献1中所述的X射线分析装置，尽管通过使X射线管和X射线探测器接近于样品而实现了提高探测灵敏度的显著效果，但是，X射线管和X射线探测器各自具有有限的和恒定的或多个尺寸，因此，在使X射线管和X射线探测器接近于样品的方面受到限制。

此外，根据相关技术的灵便型能量色散型荧光X射线分析装置，尽管要求更小尺寸的形式和轻重量的形式，但是作为该装置的结构，X射线管和X射线探测器占据大部分的体积和质量，因此根据该相关技术，在实现更小尺寸形式和轻重量形式的方面受到限制。此外，通过在用于分析的处于气密封闭状态的样品室的内部不含样品的环境中使初级X射线直接照射该样品的开放型来构成灵便型，并且因此鉴于对X射线的安全性，限制从X射线管产生X射线的量，并且因此必须更有效地探测来自样品的荧光X射线。

发明内容

本发明是在鉴于上述问题的情况下进行的，并且其目的是提供一种X射线管和X射线分析装置，其能够实现更小尺寸的形式和轻重量的形式，并且能够通过更有效地探测荧光X射线等来提高灵敏度。

为了解决上述问题，本发明采用下列结构。也就是，本发明的X射线管包括：真空室，其内部处于真空状态，并且其包括由X射线透射膜所形成的窗口部分，通过该X射线透射膜可以透射X射线；安装在真空室内部的电子束源，用于发射电子束；靶，用于通过用电子束进行照射而产生初级X射线，并且被安装在真空室的内部，以便能够通过窗口部分将初级X射线发射到外部样品；以及X射线探测元件，其被布置在真空室内部以便能够探测从样品发射并从窗口部分入射的荧光X射线和散射X射线，用于输出包括荧光X射线和散射X射线的能量信息的信号。

根据该X射线管，构成X射线探测器的元件的X射线探测元件被布置在真空室的内部，以便能够探测从窗口部分入射的荧光X射线和散射X射线，因此X射线探测元件与构成X射线管的构成元件的电子束源和靶一起被整体包含在真空室的内部，以便能够进一步促进该装置总体的小尺寸和轻重量的形式。此外，X射线探测元件被布置在真空室的内部，以便与用于产生能够进行探测的初级X射线的靶一起接近样品，因此可以非常有效地进行激励和探测。此外，当应用于开放型的灵便型时，可以进行有效的探测，因此，甚至当进一步限制产生X射线的量时，也可以以高灵敏度进行探测，并且可以实现高度安全性。

此外，根据本发明的X射线管，靶被布置成接近窗口部分或者与窗口部分接触，并且X射线探测元件的光接收面被布置在靶的周围。

也就是，根据该X射线管，X射线探测元件的光接收面被布置在靶的周围，因此，当在使样品接近窗口部分的状态下进行分析时，通过在靶周围(也就是窗口部分的附近)布置的X射线探测元件可以有效地探测通过来自靶的初级X射线由样品产生的荧光X射线等等。

此外，根据本发明的X射线管，该X射线探测元件包括透射孔，该透射孔被布置在电子束源和靶之间的区域处，并且通过该透射孔可以透射电子束。也就是，根据该X射线分析装置，通过在电子束源和靶之间布置的X射线探测元件的透射孔来照射电子束，因此，通过透射孔使电子束变窄而可以将电子束照射到靶上。