[发明专利]X射线管和X射线分析设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线管和一种X射线分析设备，比如用在能量 分散X射线荧光分光计中。该X射线管和X射线分析设备优选地用 作尺寸小、重量轻、可携带或便携设备。

背景技术

通过把从X射线源发出的主X射线对准到样品、使用X射线检 测器检测从样品释放的荧光X射线、以及从荧光X射线的能量中获得 光谱，荧光X射线分析用于进行样品的定性分析或定量分析。荧光X 射线分析法使无破坏性地且快速地分析样品成为可能，因此在制造过 程管理和质量控制中被广泛接受。

荧光X射线分析的一种分析方法是波长分散光谱测定法，其中利 用分析晶体从光谱上分解荧光X射线，并测量X射线的波长及强度。 荧光X射线分析的另一种分析方法是能量分散X射线光谱测定法，其 中利用半导体检测器装置检测荧光X射线而不从光谱上分散X射线， 且X射线的能量和强度通过脉冲高度分析器来测量。

例如在专利参考文献1中描述了一种常规的给荧光X射线增强灵 敏度的方法。提供了一种带窗口的X射线管，该窗口允许进入该X射 线管的荧光X射线被取出。X射线管和X射线分析器与样品靠得更近。

如专利参考文献2描述的那样，一种可携带的能量分散荧光X射 线分析设备由于减小了X射线管和X射线分析器的尺寸而被广泛使 用。

专利参考文献1：JP-A-8-115694。

专利参考文献2：日本专利No.3062685。

上述的常规技术存在以下问题。比如，在专利参考文献1描述的 X射线分析设备中，使X射线管和X射线分析器与样品靠得更近可以 有效地增强检测的灵敏度。然而，该X射线管和X射线分析器大小有 限且具有比给定值大的尺度。因此使该X射线管和X射线分析器无限 靠近样品是不可能的。

而且，也有进一步减小常规的可携带能量分散荧光X射线分析器 的尺寸和重量的需求。因为该X射线管和X射线分析器一道占据了仪 器的体积和质量的较大部分，所以如果保留这种常规的形式就限制了 尺寸和重量的进一步减小。另外，在可携带类型中，要被分析的样品 未置于封闭的样品室内。相反，直接用主X射线照射空气中的样品。 即，仪器是开放型的。因此，由于安全原因，从该X射线管产生的X 射线的量被限制。所以有必要更有效地检测来自样品的荧光X射线。

发明内容

由于前述的问题，提出了本发明。本发明的一个目的是提供能够 被做得尺寸更小重量更轻、且能够以增强的灵敏度检测荧光X射线的 X射线管和X射线分析设备。

根据本发明制成的达到上述目的的X射线管包括：真空封闭件， 该真空封闭件具有真空内部和由透射X射线的X射线透射膜构成的窗 口；电子束源，该电子束源设置在所述真空封闭件中并发射电子束； 目标件，该目标件用所述电子束照射并产生主X射线，且被设置在所 述窗口中央部分的上方以允许所述主X射线穿过该窗口对准外部样 品，该目标件的外直径比所述窗口小；X射线检测器装置，该装置设 在所述真空封闭件中以能够检测从所述样品释放后从所述窗口进入 的荧光X射线和散射X射线，所述X射线检测器装置输出携带了与 所述荧光X射线和散射X射线的能量有关的信息的信号；金属热电导 体单元，所述金属热电导体单元设置在所述窗口的一部分的上方，并 从所述目标件延伸到所述真空封闭件。

在该X射线管中，作为X检测器的一个构件的X射线检测器装 置被置于真空封闭件中，以使该检测器装置能够检测荧光X射线和从 窗口进入的散射X射线。因此，该X射线检测器装置与所述电子束源 和所述目标件整体地容纳在真空封闭件内，所述电子束源是X射线管 的构件。从而，整个仪器能够在尺寸和重量上做得更小。而且，该X 射线检测器装置被置于真空封闭件内。该检测器装置与产生主X射线 的目标件一起被放置得靠近样品。在这种条件下，检测能被执行。因 此，能够非常有效地执行激发和检测。而且，如果将该X射线管应用 于开放的可携带型，允许有效检测。因此，如果将产生的X射线的量 抑制得更多，那么能够以高灵敏度执行检测。所以能够获得较高的安 全性。