CN106461579B - X射线衍射装置 - Google Patents

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Abstract

针对从试样(S)衍射来的聚光X射线(2)，根据布拉格条件用单色仪(60)仅使特定波长的X射线反射，进而通过受光狭缝(30)，利用X射线检测器(20)进行检测。单色仪(60)做成装卸自如，配置于使来自试样(S)的聚光X射线(2)直接地收敛时的聚光点(2a)与该试样(S)之间。此时，单色仪(60)尽可能接近上述聚光点(2a)。另外，单色仪(60)由内部的栅格面间隔从一端到另一端连续地变化的多层膜反射镜构成。

Description

X射线衍射装置
技术领域
本发明涉及检测在对试样照射X射线时从试样衍射来的X射线的X射线衍射装置，特别涉及构成从试样衍射来的X射线是收敛于一点的聚光X射线的X射线光学系统的X射线衍射装置。
背景技术
作为分析试样的结晶性、结晶构造等的装置之一，已知有X射线衍射装置。
图10是示出现有的X射线衍射装置中的X射线光学系统的结构例的示意图。
如该图所示，做成如下结构：对在试样台上配置的试样S的表面照射由X射线源10产生的X射线，用X射线检测器20检测从试样S衍射来的X射线。虽然未图示，通过测角仪等的驱动，设定X射线相对于试样S的表面的照射角度，并且，使X射线检测器20向捕捉从试样S衍射来的X射线的方向移动。
如该图所示的X射线光学系统被称为Bragg-Brentano(布拉格布伦塔诺)光学系统，对试样照射从X射线源10按照放射状扩展的发散X射线1，收敛于一点的聚光X射线2从试样S衍射过来。
X射线检测器20配置于从试样S衍射来的聚光X射线2的聚光点2a(或者其紧接后方位置)。
在X射线检测器20中的X射线检测面21的跟前，设置有受光狭缝30。受光狭缝30是用于调整向X射线检测器20导入的X射线的剖面积而调节X射线检测器20的分辨率的光学部件。
图11是示出在上述现有的X射线衍射装置中，在从试样衍射来的聚光X射线2的光路上配置有被称为单色仪40的光学部件的X射线光学系统的结构例的示意图。
在从试样S衍射来的聚光X射线2中，包含具有波长分布的连续X射线和多个特性X射线。单色仪40是具有从该聚光X射线2仅取出特定的波长的X射线(例如Κα1射线、Κα2射线)而进行单色化的功能的光学部件。通过将该单色仪40配置于从试样S衍射来的聚光X射线2的光路上，能够去掉噪声分量而仅检测试样分析所需的特定波长的衍射X射线，所以X射线检测器20的检测精度(衍射角度的检测精度)提高。
如图11所示，现有的X射线衍射装置构成为：在受光狭缝30的后方配置单色仪40，将在聚光点2a收敛进而发散的衍射X射线入射到单色仪40，使单色化的衍射X射线反射。从单色仪40的表面反射来的衍射X射线再次变成聚光X射线而收敛于第2聚光点2c。在该第2聚光点2c(或者其紧接后方位置)处配置有X射线检测器20的X射线检测面21。
作为具备这种X射线光学系统的现有的X射线衍射装置，有例如专利文献1公开的装置。
专利文献1：日本特开平4-178547号(日本专利第2866471号)公报
专利文献2：美国专利第5757882号的第2图
专利文献3：日本特开2007-10486号公报
发明内容
对于如上所述在比从试样S衍射来的聚光X射线2的聚光点2a更靠后的位置方配置单色仪40并且使X射线检测器20接受从该单色仪40反射来的X射线的现有的X射线光学系统，到达X射线检测器20为止的衍射X射线的光路长从聚光点2a进一步延伸，所以存在产生衍射X射线强度的衰减这样的课题。
本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种无需将由试样衍射来的聚光X射线直至到达X射线检测器为止的光路长延长得较大，能够通过单色仪使该聚光X射线单色化的X射线衍射装置。
本发明提供一种X射线衍射装置，其特征在于，具备：
X射线源，对试样照射X射线；
反射型的单色仪，入射从试样衍射来的聚光X射线，根据布拉格条件，仅使特定波长的聚光X射线反射；
X射线检测器，检测用所述单色仪进行了单色化的聚光X射线；以及
调节所述X射线检测器的测定分辨率的单元，
在使来自所述试样的聚光X射线直接地收敛时的聚光点与该试样之间的X射线光路上，配置有所述单色仪。
通过在比来自试样的聚光X射线收敛的聚光点更靠前方的位置配置单色仪，相比于在比来自试样的聚光X射线收敛的聚光点更靠后方的位置配置单色仪，从试样经由单色仪到达X射线检测器的聚光X射线的光路长更短。此外，X射线检测器在从单色仪反射来的聚光X射线的聚光点(或者其紧接后方位置)处配置X射线检测面。
在此，单色仪优选由内部的栅格面间隔从一端到另一端连续地变化的多层膜反射镜构成。
进而，在所述多层膜反射镜中，以使聚光X射线以入射角θ1入射的部位处的深度方向的栅格面间隔d1和聚光X射线以入射角θ2入射的部位处的深度方向的栅格面间隔d2根据布拉格条件而使下式的关系成立的方式，调整内部的栅格面间隔，
2d1×sinθ1＝2d2×sinθ2＝nλ
其中，λ是衍射的X射线的波长，n是整数。
通过将这样的结构的多层膜反射镜应用于单色仪，能够针对对单色仪的表面以错误的角度入射来的聚光X射线的整个范围，仅使特定波长的X射线反射而取出。
上述单色仪能够将聚光X射线的入射面设为平坦面。由此，单色仪的制作变得容易。但是，不限于此，还能够根据需要将聚光X射线的入射面设为弯曲面。
另外，单色仪优选在不干扰X射线检测器的范围内，接近使从试样衍射来的聚光X射线直接地收敛时的聚光点地配置。
通过在这样的位置配置单色仪，能够使从单色仪反射了的聚光X射线的聚光点靠近使从试样衍射来的聚光X射线直接地收敛时的聚光点。
调节X射线检测器的测定分辨率的单元能够由例如受光狭缝构成，将该受光狭缝配置于X射线检测器中的X射线检测面的跟前。
另外，作为X射线检测器，能够应用能够二维地检测入射到X射线检测面的X射线的二维X射线检测器。
进而，该二维X射线检测器优选为具备能够二维地检测入射到X射线检测面的X射线的二维X射线检测功能、能够一维地检测入射到X射线检测面的X射线的一维X射线检测功能以及能够零维地检测入射到X射线检测面的X射线的零维X射线检测功能、并能够切换这些各X射线检测功能的结构。
通过使用具有这样的功能的二维X射线检测器，能够用一台二维X射线检测器执行二维、一维、零维的X射线检测，能够扩大测定自由度。
在此，零维地检测X射线是指仅检测X射线的强度，一维地检测X射线是指检测X射线的强度和一维位置信息，进而二维地检测X射线是指检测X射线的强度和二维位置信息。
本发明的X射线衍射装置还能够做成能够从自试样衍射来的聚光X射线的光路上去掉单色仪的结构。
在此，X射线检测器的X射线检测面能够做成具有在从聚光X射线的光路上去掉了单色仪的X射线光学系统中能够检测从试样衍射来的聚光X射线、并且在将单色仪配置于聚光X射线的光路上的X射线光学系统中还能够检测从试样衍射并且由单色仪反射来的聚光X射线的面积的结构。
上述结构通过使单色仪在不干扰X射线检测器的范围内，接近使从试样衍射来的聚光X射线直接地收敛时的聚光点地配置而易于实现。其目的在于，通过这样配置单色仪，能够使由单色仪反射之后的聚光X射线的聚光点靠近拆下了单色仪时的从试样衍射来的聚光X射线的聚光点。
受光狭缝做成在从聚光X射线的光路上去掉了单色仪的X射线光学系统中使从试样衍射来的聚光X射线通过的位置、与在将单色仪配置于聚光X射线的光路上的X射线光学系统中使从试样衍射并且由单色仪反射来的聚光X射线通过的位置之间位置自如变更的结构。
通过该结构，无需使X射线检测器移动，能够实现从聚光X射线的光路上去掉了单色仪的X射线光学系统和将单色仪配置于聚光X射线的光路上的X射线光学系统这两者。
在能够从自试样衍射来的聚光X射线的光路上去掉单色仪的结构中，X射线检测器还能够如以下那样构成。即，X射线检测器也可以做成在从聚光X射线的光路上去掉了单色仪的X射线光学系统中检测从试样衍射并通过受光狭缝而来的聚光X射线的位置、与在将单色仪配置于聚光X射线的光路上的X射线光学系统中检测从试样衍射并且由单色仪反射并通过受光狭缝而来的聚光X射线的位置之间位置自如变更的结构。
另外，本发明的X射线衍射装置还能够如以下那样构成。
单色仪做成能够从自试样衍射来的聚光X射线的光路上去掉的结构。
X射线检测器应用能够二维地检测入射到X射线检测面的X射线的二维X射线检测器。
该X射线检测器的X射线检测面做成具有在从聚光X射线的光路上去掉了单色仪的X射线光学系统中能够检测从试样衍射来的聚光X射线、并且在将单色仪配置于聚光X射线的光路上的X射线光学系统中还能够检测从试样衍射并且由单色仪反射来的聚光X射线的面积的结构。
上述结构如上所述通过使单色仪在不干扰X射线检测器的范围内，接近使从试样衍射来的聚光X射线直接地收敛时的聚光点地配置而易于实现。
进而，X射线检测器做成具有在从聚光X射线的光路上去掉了单色仪的X射线光学系统中检测从试样衍射来的聚光X射线的第1X射线检测区域、与在将单色仪配置于聚光X射线的光路上的X射线光学系统中检测从试样衍射并且由单色仪反射来的聚光X射线的第2X射线检测区域之间自如变更该X射线检测区域的功能的结构。
在此，X射线检测器中的自如变更X射线检测区域的功能构成调节X射线检测器的测定分辨率的单元。因此，上述受光狭缝变得不需要。
在该结构中，X射线检测器(二维X射线检测器)也优选做成具备能够二维地检测入射到X射线检测面的X射线的二维X射线检测功能、能够一维地检测入射到X射线检测面的X射线的一维X射线检测功能以及能够零维地检测入射到X射线检测面的X射线的零维X射线检测功能、能够切换这些各X射线检测功能的结构。通过使用具有这样的功能的二维X射线检测器，能够用一台二维X射线检测器执行二维、一维、零维的X射线检测，能够扩大测定自由度。
如以上说明，根据本发明，能够提供无需将由试样衍射来的聚光X射线直至到达X射线检测器为止的光路长延长得较大，能够通过单色仪使该聚光X射线单色化的X射线衍射装置。
附图说明
图1是示出涉及本发明的第1实施方式的X射线衍射装置的结构例的示意图。
图2是示出在本发明的第1实施方式中使用的单色仪的结构的示意图。
图3A、图3B是示出单色仪的装卸与聚光X射线收敛的聚光点的位置变化的关系的图。
图4是示出X射线检测器的X射线检测面上的聚光X射线的受光位置的移动和受光狭缝的位置变更的示意图。
图5A、图5B、图5C是用于说明多功能二维X射线检测器的原理的示意图。
图6A、图6B是用于说明相对于成为检测对象的聚光X射线的聚光点的X射线检测器的X射线检测面和受光狭缝的配置关系的示意图。
图7是示出涉及本发明的第2实施方式的X射线衍射装置的主要部分的示意图。
图8是示出涉及本发明的第3实施方式的X射线衍射装置的主要部分的示意图。
图9A、图9B是示出在透射式的X射线光学系统中应用本发明时的应用例的示意图。
图10是示出不配置单色仪的现有的X射线衍射装置中的X射线光学系统的结构例的示意图。
图11是示出配置了单色仪的现有的X射线衍射装置中的X射线光学系统的结构例的示意图。
图12是用于说明使单色仪从聚光X射线2的光路上退避的机构的示意图。
图13是示出在从X射线源以放射状射出而照射到试样的发散X射线的光路上配置单色仪的应用例的示意图。
(符号说明)
S：试样；10：X射线源；20：X射线检测器；21：X射线检测面；22：检测元件；30：受光狭缝；40、60：单色仪；51：发散狭缝、52：散射狭缝。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。
〔第1实施方式〕
首先，参照图1～图6B以及图10，说明本发明的第1实施方式的X射线衍射装置。
图1是示出涉及本实施方式的X射线衍射装置的结构例的示意图。
如该图所示的X射线衍射装置做成如下结构：具备X射线源10、发散狭缝51、散射狭缝52、单色仪60、受光狭缝30、X射线检测器20，对在试样台上配置的试样S的表面照射由X射线源10产生的发散X射线1，使从试样S衍射来的聚光X射线2在单色仪60中单色化而入射到X射线检测器20。
在此，从X射线源10放射按照放射状扩展的发散X射线1。从X射线源10放射的发散X射线1在发散狭缝51中被限制扩展(发散角)，照射到试样S的表面。根据布拉格定律，X射线从试样S衍射过来。来自试样S的衍射X射线是收敛于一点的聚光X射线2。
图1所示的本实施方式的X射线衍射装置是在图10所示的现有的Bragg-Brentano型X射线衍射装置中附加了反射型的单色仪60的装置。反射型的单色仪60具有根据布拉格条件仅使特定波长的X射线反射的功能。
单色仪60配置于使来自试样S的聚光X射线2直接地收敛时的聚光点2a(参照图10)与该试样S之间。
从试样S衍射来的聚光X射线2由单色仪60反射而被单色化。即，入射到单色仪60的聚光X射线2根据布拉格条件，从单色仪60仅反射来特定波长的聚光X射线2(例如Κα1射线、Κα2射线)。这样由单色仪60进行了单色化的聚光X射线3入射到X射线检测器20的X射线检测面21，被X射线检测器20检测出。
在本实施方式中，在X射线检测器20中的X射线检测面21的跟前配置有受光狭缝30。如上所述，受光狭缝30是用于调整引入到X射线检测器20的X射线的剖面积来调节X射线检测器20的分辨率的光学部件。
此外，虽然在图1中未示出，通过测角仪等的驱动，设定X射线相对于试样S的表面的照射角度，并且，使X射线检测器20向捕捉从试样S衍射来的X射线的方向移动。另外，关于图1所示的结构例以外的X射线衍射装置用的光学部件，当然也能够根据需要安装。
图2是示出在本实施方式中使用的单色仪60的结构的示意图。
在本实施方式中使用的单色仪60在平坦面形成有聚光X射线2的入射面(表面)。另外，在内部，通过人工的多层膜，层状地形成有使特定波长的X射线衍射的多个栅格面。这些各栅格面的间隔以从单色仪60的一端(图2的左端)到另一端(图2的右端)连续地变化的方式调整。
在此，如图2所示，设来自试样S的聚光X射线2以入射角θ1入射到单色仪60的一端部(图2的左端部)的表面。另外，将该一端部处的深度方向的栅格面间隔设为d1。另一方面，设来自试样S的聚光X射线2以入射角θ2入射到单色仪60的另一端部(图2的右端部)的表面。另外，将该另一端部处的深度方向的栅格面间隔设为d2。
关于在单色仪60的内部按照层状形成的各栅格面的间隔，根据布拉格条件，以使下式的关系成立的方式连续地变化。
2d1×sinθ1＝2d2×sinθ2＝nλ
此外，λ是衍射的X射线的波长，n是整数。
由此，特定波长λ的X射线从一端部(图2的左端部)的表面以θ1的角度反射过来，并且从另一端部(图2的右端部)的表面以θ2的角度反射过来。即，上述结构的反射型的单色仪60具有能够从所入射的聚光X射线2仅使特定波长的X射线以与入射角相同的角度从表面反射并且作为聚光X射线3收敛于一点的功能。
此外，具有这种功能的单色仪是公知的，例如公开于专利文献2的美国专利。
在本实施方式的X射线衍射装置中，单色仪60在聚光X射线2的光路上装卸自如，能够通过将单色仪60配置于聚光X射线2的光路上，形成图1所示那样的X射线光学系统，另一方面，通过将单色仪60从聚光X射线2的光路上拆下，形成图10所示那样的X射线光学系统。
将单色仪60配置于聚光X射线2的光路上的图1的X射线光学系统能够通过单色仪60去掉噪声分量而仅使试样S的分析中所需的特定波长的衍射X射线入射到X射线检测器20，所以X射线检测器20的检测精度(衍射角度的检测精度)提高。
另一方面，如果将单色仪60配置于聚光X射线2的光路上，则入射到X射线检测器20的衍射X射线的强度降低，所以对于X射线强度比衍射角度更重要的测定等，反而将单色仪60从聚光X射线2的光路上拆下了的图10所示的X射线光学系统有时更优选。
在本实施方式中，将单色仪60设为装卸自如，能够根据测定目的，选择使检测精度的提高和X射线强度的增大中的哪一个优先。
另外，与将单色仪60设为装卸自如的结构相关联地，在本实施方式的X射线衍射装置中，如以下那样构成单色仪60、X射线检测器20、受光狭缝30。
首先，在不干扰X射线检测器20的范围内，接近使从试样S衍射来的聚光X射线2直接收敛时的聚光点(参照图10)地配置有单色仪60。
图3A、图3B是示出单色仪的装卸与聚光X射线收敛的聚光点的位置变化的关系的图。
在拆下了单色仪60的状态(即图10的X射线光学系统)下，从试样S衍射来的聚光X射线2收敛于图3A所示的第1聚光点2a。另一方面，当在聚光X射线2的光路上配置了单色仪60的状态(即图1的X射线光学系统)下，从试样S衍射来的聚光X射线2入射到单色仪60的表面，从单色仪60反射来被单色化为特定波长的X射线的聚光X射线3。然后，从该单色仪60反射来的聚光X射线3收敛于图3A所示的第2聚光点3a。
在图3A所示的光学系统中，接近第1聚光点2a地配置有单色仪60，所以从单色仪60反射来的聚光X射线3的第2聚光点3a接近第1聚光点2a，各聚光点2a、3a的距离L1短。
另一方面，如图3B所示，如果使单色仪60离开第1聚光点2a，则从单色仪60反射来的聚光X射线3的第2聚光点3a离开第1聚光点2a，各聚光点2a、3a的距离L2变长。
在本实施方式的X射线衍射装置中，着眼于这样的单色仪60的配置位置和聚光点3a的位置变化的关系，接近使从试样S衍射来的聚光X射线2直接收敛时的第1聚光点2a而配置有单色仪60。
由此，能够缩短第1聚光点2a和第2聚光点3a的距离。其结果，能够实现如后所述那样在固定着X射线检测器20的状态下能够对应于图10的X射线光学系统和图1的X射线光学系统中的任意一个的结构。另外，通过接近第1聚光点2a而配置单色仪60，聚光X射线2向单色仪60的入射面积变小，所以还能够使单色仪60小形化(参照图3A)。
X射线检测器20使用能够二维地检测入射到X射线检测面21的X射线的二维X射线检测器。另外，做成如下结构：通过一台X射线检测器20的X射线检测面21，能够在拆下了单色仪60的X射线光学系统(图10的X射线光学系统)中，检测从试样S衍射来的聚光X射线2，并且在配置有单色仪60的X射线光学系统(图1的X射线光学系统)中，检测由单色仪60反射来的聚光X射线3。
这样，通过做成在固定着一台X射线检测器20的状态下能够对应于图10的X射线光学系统和图1的X射线光学系统中的任意一个的结构，各光学系统的切换变得容易。
图4是示出X射线检测器的X射线检测面上的聚光X射线的受光位置的移动和受光狭缝的位置变更的示意图。
X射线检测器20的X射线检测面21配置于聚光X射线2或者3的聚光点2a或者3a(或者其紧接后方位置)。此外，该配置关系的详细情况在后叙述。
在图4中，在从聚光X射线2的光路上拆下了单色仪60的X射线光学系统(图10的X射线光学系统)中，从试样S衍射来的聚光X射线2入射到X射线检测器20的X射线检测面21上的第1受光位置21a。另一方面，在将单色仪60配置于聚光X射线2的光路上的X射线光学系统(图1的X射线光学系统)中，从单色仪60反射来的聚光X射线3入射到X射线检测器20的X射线检测面21上的第2受光位置21b。
因此，需要与单色仪60的装卸对应地变更在X射线检测器20的X射线检测面21的跟前配置的受光狭缝30的位置。即，在从聚光X射线2的光路上拆下了单色仪60的X射线光学系统(图10的X射线光学系统)时，在第1受光位置21a的跟前配置受光狭缝30，使从试样S衍射来的聚光X射线2通过。另一方面，在将单色仪60配置于聚光X射线2的光路上的X射线光学系统(图1的X射线光学系统)时，在第2受光位置21b的跟前配置受光狭缝30，使从单色仪60反射来的聚光X射线3通过。
受光狭缝30的位置变更可以通过手动或者自动中的任意一种方式进行。为了使受光狭缝30自动地变更位置，做成嵌入受光狭缝30驱动机构并通过来自该驱动机构的驱动力使受光狭缝30移动的结构即可。
另外，X射线检测器20优选使用具备能够二维地检测入射到X射线检测面21的X射线的二维X射线检测功能、能够一维地检测入射到X射线检测面21的X射线的一维X射线检测功能以及能够零维地检测入射到X射线检测面21的X射线的零维X射线检测功能、并且能够切换这些各X射线检测功能的结构的多功能二维X射线检测器。
如上所述，零维地检测X射线是指：仅检测X射线的强度。一维地检测X射线是指：检测X射线的强度和一维位置信息。进而二维地检测X射线是指：检测X射线的强度和二维位置信息。
图5A、图5B、图5C是用于说明这种多功能二维X射线检测器的原理的示意图。
二维X射线检测器20如图5A所示，通过按照二维状排列的多个检测元件22形成一个矩形的X射线检测面21。各个检测元件22在相互形成直角的两个方向(图的横向和纵向)上按照栅格状排列。各个检测元件22检测分别入射了的X射线的强度。具体而言，如果X射线入射到某一个检测元件22，则该检测元件22生成与所入射的X射线的强度成比例的检测信号(电信号等)。因此，在用二维X射线检测器20检测X射线的情况下，能够得到形成X射线检测面21的检测元件22的个数相当量的检测信号。
然后，通过变更构成X射线检测面21的各检测元件22的使用范围，能够选择二维X射线检测功能、一维X射线检测功能、零维X射线检测功能中的某一个，切换X射线检测方式。
即，如图5A所示，如果使用在X射线检测面21的整体中排列的各检测元件22，则能够发挥作为能够二维地检测入射到X射线检测面21的X射线的二维X射线检测器的功能。另外，如图5B所示，如果仅使用在X射线检测面21中排列的各检测元件22中的、在多条直线上排列的检测元件22a，则能够发挥作为能够一维地检测入射到X射线检测面21的X射线的一维X射线检测器的功能。进而，如图5C所示，如果仅使用在X射线检测面21中排列的各检测元件22中的一个或者多个固定的检测元件22b，则能够发挥作为能够零维地检测入射到X射线检测面21的X射线的零维X射线检测器的功能。
通过使用这样的多功能二维X射线检测器，能够任意地选择拆下了单色仪60的X射线光学系统(图10的X射线光学系统)中的二维X射线检测、一维X射线检测、零维X射线检测和将单色仪60配置于聚光X射线2的光路上的X射线光学系统(图1的X射线光学系统)中的二维X射线检测、一维X射线检测、零维X射线检测来进行X射线衍射测定，能够显著增加测定的自由度。
此外，一般在二维X射线检测或者一维X射线检测中，采用将单色仪60从聚光X射线2的光路上拆下、并使大的X射线强度的聚光X射线2入射到X射线检测器20的方式。另一方面，在零维X射线检测中，采用将单色仪60配置于聚光X射线2的光路上、并以高的检测精度检测聚光X射线2的方式。
另外，在二维X射线检测或者一维X射线检测时，优选如图6A所示的那样，在成为检测对象的聚光X射线2(或者3)的聚光点2a(或者3a)处配置X射线检测器20的X射线检测面21。另一方面，在零维X射线检测时，优选如图6B所示的那样，在成为检测对象的聚光X射线2(或者3)的聚光点2a(或者3a)处配置受光狭缝30，X射线检测器20的X射线检测面21配置于其紧接后方位置。
〔第2实施方式〕
接下来，参照图7，说明本发明的第2实施方式的X射线衍射装置。
图7是示出第2实施方式的X射线衍射装置的主要部分的示意图。
本实施方式的X射线衍射装置的整体构造与之前说明了的第1实施方式的装置相同。
在本实施方式中，构成为X射线检测器20与受光狭缝30一体地移动。
即，使受光狭缝30和在X射线检测器20的X射线检测面21中与该受光狭缝30相对的检测区域移动到接下来的某一个位置。首先，在拆下了单色仪60的X射线光学系统(图10的X射线光学系统)时，配置于从试样S衍射来的聚光X射线2的光路上。另一方面，在配置了单色仪60的X射线光学系统(图1的X射线光学系统)时，配置于从试样S衍射并且由单色仪60反射来的聚光X射线3的光路上。
在本实施方式的X射线衍射装置中，为了使X射线检测器20移动，相比于之前的第1实施方式，接近使从试样S衍射来的聚光X射线2直接地收敛时的聚光点2a(参照图10)地配置单色仪60的必要性低。但是，为了将X射线检测器20的移动量抑制为最小限度，仍优选接近使从试样S衍射来的聚光X射线2直接地收敛时的聚光点2a(参照图10)地配置单色仪60的结构。
在使X射线检测器20和受光狭缝30一体地移动的机构中，能够应用例如专利文献3公开的检测部件移动装置(9)。
此外，在本实施方式中，构成为X射线检测器20与受光狭缝30一体地移动，但本发明不限于此，还能够做成X射线检测器20和受光狭缝30分别移动的结构。
〔第3实施方式〕
接下来，参照图8，说明本发明的第3实施方式的X射线衍射装置。
图8是示出第3实施方式的X射线衍射装置的主要部分的示意图。
本实施方式的X射线衍射装置的整体构造与之前说明的第1实施方式的装置相同。
在本实施方式中，使用具有自如变更X射线检测区域的功能的二维X射线检测器20。该二维X射线检测器20中的自如变更X射线检测区域的功能构成调节X射线检测器20的测定分辨率的单元。因此，在本实施方式的X射线衍射装置中，去掉了受光狭缝30。
如图5A所示，二维X射线检测器20的X射线检测面21通过按照二维状排列的多个检测元件22形成一个矩形的X射线检测面21。各个检测元件22在相互形成直角的两个方向(图的横向和纵向)上按照栅格状排列，检测分别入射了的X射线的强度。
在本实施方式中，做成如下结构：通过从形成X射线检测面21的多个检测元件22中选择在X射线的检测中使用的检测元件22，在X射线检测面21中形成任意的X射线检测区域。
即，如图8所示，关于X射线检测器20，针对拆下了单色仪60的X射线光学系统(图10的X射线光学系统)，仅使用处于从试样S衍射来的聚光X射线2入射的区域的检测元件22c来形成第1X射线检测区域。另外，针对配置有单色仪60的X射线光学系统(图1的X射线光学系统)，仅使用处于从试样S衍射并且由单色仪60反射来的聚光X射线3入射的区域的检测元件22d来形成第2X射线检测区域。这些检测区域以外的检测元件22不使用。
通过这样构成，形成第1X射线检测区域或者第2X射线检测区域的检测元件22c或者22d一并具有受光狭缝30的作用，能够省略受光狭缝30。
将二维X射线检测器20的X射线检测区域设为变更自如的结构能够利用例如本申请人之前已提交的日本特愿2013-243 506号公开的“假想罩”的结构。
此外，本发明不限于上述实施方式，当然能够进行各种变形实施或者应用实施。
例如，作为基础的X射线光学系统不限于图10以及图1所示的结构，例如如图9A、图9B所示的那样，关于对试样S照射聚光X射线2并使在试样S的内部衍射的X射线透射而收敛于一点的透射式的X射线光学系统，也能够与上述各实施方式同样地应用本发明。
另外，在上述实施方式中，使用了二维X射线检测器，但还能够根据需要使用专用的一维X射线检测器或者零维X射线检测器。
进而，在上述实施方式中，做成使单色仪60在聚光X射线2的光路上装卸自如的结构，但也可以做成不从装置拆下单色仪60而能够使其在装置上移动而从聚光X射线2的光路上退避的结构。
例如，如图12所示，设置使单色仪60转动的机构，通过转动动作，将单色仪配置于聚光X射线2的光路上、或者使其从该聚光X射线2的光路上退避。
另外，作为本发明的应用，还能够如图13所示，以将单色仪60配置于从X射线源按照放射状射出并照射到试样的发散X射线的光路上并用单色仪60使入射到试样的发散X射线单色化的方式，构成X射线衍射装置。接近X射线源10地配置单色仪60。即使在该结构中，单色仪60也能够应用在上述本发明的实施方式中使用的反射型的单色仪。

Claims (11)

1.一种X射线衍射装置，其特征在于包括：
X射线源，对试样照射X射线；
反射型的单色仪，入射从试样衍射来的聚光X射线，根据布拉格条件，仅使特定波长的聚光X射线反射并收敛于第2聚光点；
X射线检测器，检测用所述单色仪进行了单色化的聚光X射线；以及
调节所述X射线检测器的测定分辨率的单元，
在使来自所述试样的聚光X射线直接地收敛时的第1聚光点与该试样之间的X射线光路上，配置有所述单色仪。
2.根据权利要求1所述的X射线衍射装置，其特征在于：所述单色仪是内部的栅格面间隔从一端到另一端连续地变化的多层膜反射镜。
3.根据权利要求2所述的X射线衍射装置，其特征在于：所述单色仪的聚光X射线的入射面是平坦面。
4.根据权利要求2或3所述的X射线衍射装置，其特征在于：在所述多层膜反射镜中，以使聚光X射线以入射角θ1入射的部位处的深度方向的栅格面间隔d1和聚光X射线以入射角θ2入射的部位处的深度方向的栅格面间隔d2根据布拉格条件而使下式的关系成立的方式，调整内部的栅格面间隔，
2d1×sinθ1＝2d2×sinθ2＝nλ
其中，λ是衍射的X射线的波长，n是整数。
5.根据权利要求1所述的X射线衍射装置，其特征在于：所述单色仪在不干扰所述X射线检测器的范围内，接近使从所述试样衍射来的聚光X射线直接地收敛时的所述第1聚光点地配置。
6.根据权利要求5所述的X射线衍射装置，其特征在于：调节所述X射线检测器的测定分辨率的单元是在所述X射线检测器中的X射线检测面的跟前所配置的受光狭缝。
7.根据权利要求6所述的X射线衍射装置，其特征在于：所述X射线检测器是能够二维地检测入射到所述X射线检测面的X射线的二维X射线检测器。
8.根据权利要求6或7所述的X射线衍射装置，其特征在于：
所述单色仪能够从自所述试样衍射来的聚光X射线的光路上去掉，
所述X射线检测器的X射线检测面具有在从所述聚光X射线的光路上去掉了所述单色仪的X射线光学系统中能够检测从所述试样衍射来的聚光X射线、并且在将所述单色仪配置于所述聚光X射线的光路上的X射线光学系统中还能够检测从所述试样衍射并且由所述单色仪反射来的聚光X射线的面积，
所述受光狭缝做成在从所述聚光X射线的光路上去掉了所述单色仪的X射线光学系统中使从所述试样衍射来的聚光X射线通过的位置、与在将所述单色仪配置于所述聚光X射线的光路上的X射线光学系统中使从所述试样衍射并且由所述单色仪反射来的聚光X射线通过的位置之间位置自如变更的结构。
9.根据权利要求6或7所述的X射线衍射装置，其特征在于：
所述单色仪能够从自所述试样衍射来的聚光X射线的光路上去掉，
所述受光狭缝做成在从所述聚光X射线的光路上去掉了所述单色仪的X射线光学系统中使从所述试样衍射来的聚光X射线通过的位置、与在将所述单色仪配置于所述聚光X射线的光路上的X射线光学系统中使从所述试样衍射并且由所述单色仪反射来的聚光X射线通过的位置之间位置自如变更的结构，
所述X射线检测器做成在从所述聚光X射线的光路上去掉了所述单色仪的X射线光学系统中检测从所述试样衍射并通过所述受光狭缝而来的聚光X射线的位置、与在将所述单色仪配置于所述聚光X射线的光路上的X射线光学系统中检测从所述试样衍射并且由所述单色仪反射并通过所述受光狭缝而来的聚光X射线的位置之间位置自如变更的结构。
10.根据权利要求5所述的X射线衍射装置，其特征在于：
所述单色仪能够从自所述试样衍射来的聚光X射线的光路上去掉，
所述X射线检测器是能够二维地检测入射到所述X射线检测面的X射线的二维X射线检测器，
该X射线检测器的X射线检测面具有在从所述聚光X射线的光路上去掉了所述单色仪的X射线光学系统中能够检测从所述试样衍射来的聚光X射线、并且在将所述单色仪配置于所述聚光X射线的光路上的X射线光学系统中还能够检测从所述试样衍射并且由所述单色仪反射来的聚光X射线的面积，
进而，该X射线检测器具有在从所述聚光X射线的光路上去掉了所述单色仪的X射线光学系统中检测从所述试样衍射来的聚光X射线的第1X射线检测区域、与在将所述单色仪配置于所述聚光X射线的光路上的X射线光学系统中检测从所述试样衍射并且由所述单色仪反射来的聚光X射线的第2X射线检测区域之间自如变更该X射线检测区域的功能，
所述X射线检测器中的自如变更所述X射线检测区域的功能构成调节所述X射线检测器的测定分辨率的单元。
11.根据权利要求7或10所述的X射线衍射装置，其特征在于：所述二维X射线检测器是具备能够二维地检测入射到X射线检测面的X射线的二维X射线检测功能、能够一维地检测入射到X射线检测面的X射线的一维X射线检测功能以及能够零维地检测入射到X射线检测面的X射线的零维X射线检测功能、并能够切换这些各X射线检测功能的结构。
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