JP2000055838A - Ｂｒａｇｇ反射自動選出方法および装置並びに結晶方位自動決定方法およびシステム - Google Patents

Ｂｒａｇｇ反射自動選出方法および装置並びに結晶方位自動決定方法およびシステム

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JP2000055838A
JP2000055838A JP11146379A JP14637999A JP2000055838A JP 2000055838 A JP2000055838 A JP 2000055838A JP 11146379 A JP11146379 A JP 11146379A JP 14637999 A JP14637999 A JP 14637999A JP 2000055838 A JP2000055838 A JP 2000055838A
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亮一 横山
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/20058—Measuring diffraction of electrons, e.g. low energy electron diffraction [LEED] method or reflection high energy electron diffraction [RHEED] method

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶試料の結晶方位の決定を容易に、且つ自
動で行うことのできる、新しいＢｒａｇｇ反射自動選出
方法および装置並びに結晶方位自動決定方法およびシス
テムを提供する。 【解決手段】 ２反射法による結晶試料の結晶方位の決
定において、基準となる二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１お
よびｐｃ２をコンピュータを用いて自動的に選出するＢ
ｒａｇｇ反射自動選出方法であって、測定可能な全Ｂｒ
ａｇｇ反射各々のＸ線強度および回折条件である２θ
角、ω角、χ角、φ角を入力された結晶情報から計算し
（ステップ２）、各Ｂｒａｇｇ反射に、そのＸ線強度の
大きさおよび試料面法線と散乱ベクトルとの開き角に基
づいて重み点数付けを行い（ステップ３）、重み点数の
大きい順に二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を
選出する（ステップ４）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、Ｂｒａｇ
ｇ反射自動選出方法および装置並びに結晶方位自動決定
方法およびシステムに関するものである。さらに詳しく
は、この出願の発明は、半導体用ウェハーやそのウェハ
ー上に形成された薄膜等の結晶試料の構造解析、並びに
構造評価に有用な、結晶方位の決定を容易に、且つ自動
で行うことのできる、新しいＢｒａｇｇ反射自動選出方
法および装置並びに結晶方位自動決定方法およびシステ
ムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、物質の原子的構造
の解析として、Ｘ線、または中性子線や電子線等の粒子
線を結晶構造未知の結晶試料に入射し、その結晶試料に
よるそれら散乱線の回折現象を利用して、結晶試料の格
子形や格子内の原子配列を明らかにする結晶構造解析の
技術が盛んに研究・開発されてきている。たとえば、Ｘ
線は結晶試料の電子密度の解析、中性子線は結晶試料の
原子核位置の解析、電子線は結晶試料の電気的ポテンシ
ャルの解析に用いられる。
【０００３】一方、結晶構造既知の結晶試料に対して、
その結晶の逆空間内の二つのＢｒａｇｇ反射を検索測定
し、得られた二つのＢｒａｇｇ反射の位置から結晶方位
を決定することがしばしば行われている。このような結
晶方位決定の方法は、一般に、２反射法と呼ばれてい
る。より詳しくは、この２反射法では、まず、図１
（ａ）に例示したように、結晶試料の逆格子が基準位置
にあるときに、結晶試料の結晶方位を決定するための基
準となる二つのＢｒａｇｇ反射Ｋ1 ，Ｋ2 を任意に選択
する。そして、図１（ｂ）に例示したように、基準Ｂｒ
ａｇｇ反射Ｋ1 ，Ｋ2 各々の回折条件２θ角、ω角、χ
角およびφ角を実際に満足するＢｒａｇｇ反射Ｋ1 ’，
Ｋ2 ’を四軸型ゴニオメータ測定装置により実測し、測
定されたＢｒａｇｇ反射Ｋ1 ’，Ｋ2 ’の位置、つまり
基準Ｂｒａｇｇ反射Ｋ1 ，Ｋ2 の位置からの回転角を用
いて、逆格子の基準位置からの回転角が求まり、これに
よって、実際の結晶試料の結晶方位が決定される。
【０００４】なお、四軸型ゴニオメータ測定装置は、周
知のものであり、たとえば図２および図３に例示したよ
うに、結晶の方向を決めるΩ軸と、Ω軸上に乗っている
Χ−Φアセンブリ、および回折Ｘ線を検出する２Θ軸の
四つの回転軸を有する四軸型ゴニオメータ（１００）、
Ｘ線を発生させるＸ線源（１１０）、回折線を検出する
Ｘ線カウンタなどの検出器（１２０）、ＣＰＵ（１３
１）とメモリ（１３２）とＣＲＴディスプレイ（１３
３）とを有する制御用コンピュータ（１３０）、および
四軸型ゴニオメータ（１００）の各回転軸を回転させる
２θ回転駆動装置（１４１）、ω回転駆動装置（１４
２）、χ回転駆動装置（１４３）、φ回転駆動装置（１
４４）を備えている。
【０００５】四軸型ゴニオメータ（１００）における２
Θ軸、Ω軸、Χ軸およびΦ軸それぞれの回転角度が、回
折角である２θ角、入射角であるω角、結晶試料のｔｉ
ｌｔ回転角であるχ角および結晶試料のΧ軸上の回転角
であるφ角となる。コンピュータ（１３０）は、２θ回
転駆動装置（１４１）、ω回転駆動装置（１４２）、χ
回転駆動装置（１４３）およびφ回転駆動装置（１４
４）各々を制御して、四軸型ゴニオメータ（１００）に
おける実際の２θ角、ω角、χ角およびφ角それぞれが
基準Ｂｒａｇｇ反射の回折条件の各角と同じ値となるよ
うに、各回転軸を回転させる。
【０００６】そして、それら各角における回折Ｘ線、つ
まり回折条件を満足する実際のＢｒａｇｇ反射が検出器
（１２０）で検出される。しかしながら、従来、このよ
うな２反射法による結晶方位決定では、結晶方位決定の
ための基準となる二つのＢｒａｇｇ反射選択を手動で行
わなければならず、コンピュータを用いた自動選択の技
術が確立されていないため、手動で選出したＢｒａｇｇ
反射を別途測定して正確な位置を求め、そして、結晶方
位を計算させるので、非常に煩雑で、時間がかかるとい
った問題があり、結晶方位の決定を一貫して自動で行う
ことのできる技術の確立が強く望まれていた。
【０００７】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を
解消し、結晶試料の結晶方位の決定を容易に、且つ自動
で行うことのできる、新しいＢｒａｇｇ反射自動選出方
法および装置並びに結晶方位自動決定方法およびシステ
ムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決する第１の発明として、２反射法による結
晶試料の結晶方位の決定において、基準となる二つのＢ
ｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２をコンピュータを用い
て自動的に選出するＢｒａｇｇ反射自動選出方法であっ
て、測定可能な全Ｂｒａｇｇ反射各々のＸ線強度および
回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角を入力された
結晶情報から計算し、各Ｂｒａｇｇ反射に、そのＸ線強
度の大きさおよび試料面法線と散乱ベクトルとの開き角
に基づいて重み点数付けを行い、重み点数の大きい順に
二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出するこ
とを特徴とするＢｒａｇｇ反射自動選出方法（請求項
１）を提供し、この方法において、各Ｂｒａｇｇ反射毎
に、その構造因子を最大強度のＢｒａｇｇ反射の構造因
子で正規化した値を点数Ａとし、且つ、その試料面法線
と散乱ベクトルとの開き角の余弦を点数Ｂとし、これら
点数Ａおよび点数ＢならびにＸ線強度に対する重みｍ％
および前記開き角に対する重みｎ％を用いて、重み点数
＝Ａ×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ／１００を計算し、各Ｂｒａ
ｇｇ反射に当該重み点数を付けること（請求項２）や、
入射角、出射角、ω角、χ角およびφ角のいずれか一つ
の角が一定の条件において、回折条件である２θ角、ω
角、χ角、φ角を計算すること（請求項３）や、結晶情
報として、少なくとも空間群、格子定数および原子位置
を入力すること（請求項４）などをその態様として提供
する。
【０００９】また、この出願の発明は、第２の発明とし
て、各種演算処理を行うコンピュータ、およびこのコン
ピュータからの計算値に基づき各種測定を行う四軸型ゴ
ニオメータ測定装置を用いて結晶試料の結晶方位を自動
的に決定する結晶方位自動決定方法であって、入力され
た結晶情報から測定可能な全Ｂｒａｇｇ反射各々のＸ線
強度および回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角を
計算し、各Ｂｒａｇｇ反射に、そのＸ線強度の大きさお
よび試料面法線と散乱ベクトルとの開き角に基づいて重
み点数付けを行い、重み点数の大きい順に二つのＢｒａ
ｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出し、次いで、Ｂｒａ
ｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の回折条件を実際に満
足するＢｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ２を四軸型ゴニ
オメータ測定装置により検索測定し、さらに、Ｂｒａｇ
ｇ反射ｐｏ１およびｐｏ２間の開き角αｏを計算し、Ｂ
ｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の等価反射を対称
操作により求め、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各
々の等価反射の中から、開き角が前記開き角αｏと等し
く、且つ散乱ベクトル長がＢｒａｇｇ反射ｐｃ１および
ｐｃ２の散乱ベクトル長に一致する等価反射ｐｃ１’お
よびｐｃ２’の組み合わせを選出し、そして、これら等
価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’について、２反射法によ
り結晶方位を計算することを特徴とする結晶方位自動決
定方法（請求項５）をも提供し、この方法において、計
算された結晶方位を有する結晶構造の結晶系が三方晶系
である場合において、ｃ軸上にないＢｒａｇｇ反射ｐ１
およびそのＢｒａｇｇ反射ｐ１をｃ軸周りに６０°回転
させたＢｒａｇｇ反射ｐ２を選出し、Ｂｒａｇｇ反射ｐ
１およびｐ２各々のＸ線強度Ｉ１およびＩ２を四軸型ゴ
ニオメータ測定装置により測定し、Ｘ線強度Ｉ１および
Ｉ２間の大小関係とＢｒａｇｇ反射ｐ１およびｐ２各々
の構造因子間の大小関係とが一致するかどうかを判断
し、一致していない場合には、前記結晶構造をｃ軸周り
に６０°回転させること（請求項６）や、計算された結
晶方位を有する結晶構造の結晶系が三方晶系である場合
において、その結晶方位を、結晶情報から別に算出され
た結晶方位にできるだけ一致させるために、結晶の軸変
換を行うこと（請求項７）や、各Ｂｒａｇｇ反射毎に、
その構造因子を最大強度のＢｒａｇｇ反射の構造因子で
正規化した値を点数Ａとし、且つ、その試料面法線と散
乱ベクトルとの開き角の余弦を点数Ｂとし、これら点数
Ａおよび点数ＢならびにＸ線強度に対する重みｍ％およ
び前記開き角に対する重みｎ％を用いて、重み点数＝Ａ
×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ／１００を計算し、各Ｂｒａｇｇ
反射に当該重み点数を付けること（請求項８）や、結晶
情報として、少なくとも空間群、格子定数および原子位
置が入力されること（請求項９）や、入射角、出射角、
ω角、χ角およびφ角のいずれか一つの角が一定の条件
において、回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角を
計算すること（請求項１０）や、結晶方位として、試料
面法線とのＯｆｆ角が計算されること（請求項１１）
や、結晶方位として、入射Ｘ線と指定入射方向との開き
角が計算されること（請求項１２）などをその態様とし
て提供する。
【００１０】さらにまた、この出願の発明は、第３の発
明として、２反射法による結晶試料の結晶方位の決定に
おいて、基準となる二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１および
ｐｃ２を自動的に選出するＢｒａｇｇ反射自動選出装置
であって、測定可能な全Ｂｒａｇｇ反射各々のＸ線強度
および回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角を入力
された結晶情報から計算するＸ線強度・回折条件計算手
段と、各Ｂｒａｇｇ反射にそのＸ線強度の大きさおよび
試料面法線と散乱ベクトルとの開き角に基づいて重み点
数付けを行う重み点数付手段と、重み点数の大きい順に
二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出するＢ
ｒａｇｇ反射選出手段とを備えていることを特徴とする
Ｂｒａｇｇ反射自動選出装置（請求項１３）をも提供
し、この装置において、重み点数付手段は、各Ｂｒａｇ
ｇ反射毎に、その構造因子を最大強度のＢｒａｇｇ反射
の構造因子で正規化した値を点数Ａとし、且つ、その試
料面法線と散乱ベクトルとの開き角の余弦を点数Ｂと
し、これら点数Ａおよび点数ＢならびにＸ線強度に対す
る重みｍ％および前記開き角に対する重みｎ％を用い
て、重み点数＝Ａ×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ／１００を計算
し、各Ｂｒａｇｇ反射に当該重み点数を付けること（請
求項１４）や、結晶情報として、少なくとも空間群、格
子定数および原子位置が入力されること（請求項１５）
や、Ｘ線強度・回折条件計算手段は、入射角、出射角、
ω角、χ角およびφ角のいずれか一つの角が一定の条件
において、回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角を
計算すること（請求項１６）などをその態様として提供
する。
【００１１】さらに、この出願の発明は、第４の発明と
して、各種演算処理を行う演算処理装置と、この演算処
理装置からの各種計算値に基づいて各種測定を行う四軸
型ゴニオメータ測定装置とを備えた、結晶試料の結晶方
位を自動的に決定する結晶方位自動決定システムであっ
て、演算処理装置は、二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およ
びｐｃ２を選出するＢｒａｇｇ反射選出部と、四軸型ゴ
ニオメータ測定装置からの各種測定値に基づき結晶方位
を計算する結晶方位計算部とを備えており、Ｂｒａｇｇ
反射選出部は、測定可能な全Ｂｒａｇｇ反射各々のＸ線
強度および回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角を
入力された結晶情報から計算するＸ線強度・回折条件計
算手段と、各Ｂｒａｇｇ反射にそのＸ線強度の大きさお
よび試料面法線と散乱ベクトルとの開き角に基づいて重
み点数付けを行う重み点数付手段と、重み点数の大きい
順に二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出す
るＢｒａｇｇ反射選出手段とを備えており、四軸型ゴニ
オメータ測定装置は、Ｂｒａｇｇ反射選出部からのＢｒ
ａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の回折条件を実際に
満足するＢｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ２を検索測定
し、結晶方位計算部は、四軸型ゴニオメータ測定装置か
らのＢｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ２間の開き角αｏ
を計算する開き角計算手段と、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１お
よびｐｃ２各々の等価反射を対称操作により求める等価
反射計算手段と、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各
々の等価反射の中から、開き角が前記開き角αｏと等し
く、且つ散乱ベクトル長がＢｒａｇｇ反射ｐｃ１および
ｐｃ２の散乱ベクトル長に一致する等価反射ｐｃ１’お
よびｐｃ２’の組み合わせを選出する等価反射選出手段
と、等価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’について、２反射
法により結晶方位を計算する結晶方位計算手段とを備え
ていることを特徴とする結晶方位自動決定システム（請
求項１７）を提供し、このシステムにおいて、演算処理
装置は、計算された結晶方位を有する結晶構造の結晶系
が三方晶系である場合において、ｃ軸上にないＢｒａｇ
ｇ反射ｐ１およびそのＢｒａｇｇ反射ｐ１をｃ軸周りに
６０°回転させたＢｒａｇｇ反射ｐ２とを選出する第２
Ｂｒａｇｇ反射選出手段を有し、四軸型ゴニオメータ測
定装置は、Ｂｒａｇｇ反射ｐ１’およびｐ２’各々のＸ
線強度Ｉ１およびＩ２を測定し、さらに、演算処理装置
は、Ｘ線強度Ｉ１およびＩ２間の大小関係と、Ｂｒａｇ
ｇ反射ｐ１およびｐ２各々の構造因子間の大小関係とが
一致するかどうかを判断する大小関係判断手段と、大小
関係が一致していない場合に前記結晶構造をｃ軸周りに
６０°回転させる回転手段とを備えていること（請求項
１８）や、演算処理装置は、計算された結晶方位を有す
る結晶構造の結晶系が三方晶系である場合において、そ
の結晶方位を、結晶情報から別に算出された結晶方位に
できるだけ一致させるために、結晶の軸変換を行う軸変
換手段を備えていること（請求項１９）や、重み点数付
手段は、各Ｂｒａｇｇ反射毎に、その構造因子を最大強
度のＢｒａｇｇ反射の構造因子で正規化した値を点数Ａ
とし、且つ、その試料面法線と散乱ベクトルとの開き角
の余弦を点数Ｂとし、これら点数Ａおよび点数Ｂならび
にＸ線強度に対する重みｍ％および前記開き角に対する
重みｎ％を用いて、重み点数＝Ａ×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ
／１００を計算し、各Ｂｒａｇｇ反射に当該重み点数を
付けること（請求項２０）や、結晶情報として、少なく
とも空間群、格子定数および原子位置が入力されること
（請求項２１）や、Ｘ線強度・回折条件計算手段は、入
射角、出射角、ω角、χ角およびφ角のいずれか一つの
角が一定の条件において、回折条件である２θ角、ω
角、χ角、φ角を計算すること（請求項２２）や、結晶
方位として、試料面法線とのＯｆｆ角が計算されること
（請求項２３）や、結晶方位として、入射Ｘ線と指定入
射方向との開き角が計算されること（請求項２４）など
をその態様として提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図４は、この発明のＢｒａｇｇ反
射自動選出方法の各処理ステップのフローを例示したも
のである。この発明のＢｒａｇｇ反射自動選出方法は、
前述した公知の２反射法による結晶試料の結晶方位決定
において、基準となる二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およ
びｐｃ２をコンピュータを用いて自動的に選出する方法
であって、まず、図４に例示したように、コンピュータ
に結晶試料の結晶情報を入力する（ステップ１）。この
結晶情報としては、たとえば空間群、格子定数、原子位
置、温度定数、面法線、Ｘ線入射方向を入力する。
【００１３】入力された結晶情報から、測定可能な全Ｂ
ｒａｇｇ反射各々のＸ線強度および回折条件である２θ
角、ω角、χ角、φ角を計算する（ステップ２）。ここ
で、Ｘ線強度は、たとえば、空間群、格子定数、原子位
置および温度定数を用いる公知の方法により算出される
Ｂｒａｇｇ反射の構造因子を二乗したものにほぼ等し
い。また、回折条件は、たとえば、入射角、出射角、ω
角、χ角およびφ角のいずれか一つの角が一定の条件に
おいて、２θを一定として、ω角、χ角およびφ角が計
算される。
【００１４】次いで、各Ｂｒａｇｇ反射に、そのＸ線強
度の大きさ、試料面法線と散乱ベクトルとの開き角に基
づいて重み点数付けを行う（ステップ３）。この重み点
数付け（ステップ３）では、図５に例示したように、ま
ず、各Ｂｒａｇｇ反射毎に、その構造因子を最大強度の
Ｂｒａｇｇ反射の構造因子で正規化し、得られた値を点
数Ａとする（ステップ３１）。したがって、たとえば、
最大強度の正規化値は１．０となり、この１．０が最大
強度を有するＢｒａｇｇ反射の点数Ａとなる。すなわ
ち、より大きな強度を有するＢｒａｇｇ反射ほど、より
大きな点数Ａを有するようになる。なお、Ｂｒａｇｇ反
射の最大強度とは、強度と見なされる結晶構造の最大値
のことである。
【００１５】また、各Ｂｒａｇｇ反射毎に、その試料面
法線と散乱ベクトルとの開き角（以下、この開き角をΔ
Ｇとする）の余弦（ｃｏｓ）を計算し、得られた値を点
数Ｂとする（ステップ３１）。したがって、たとえば、
ΔＧ＝０°の余弦は１であり、この１がΔＧ＝０°を有
するＢｒａｇｇ反射の点数Ｂとなり、ΔＧ＝９０°の余
弦は０であり、この０がΔＧ＝９０°を有するＢｒａｇ
ｇ反射の点数Ｂとなる。すなわち、より０°に近い開き
角ΔＧを有するＢｒａｇｇ反射ほど、より大きな点数Ｂ
を有するようになる。
【００１６】一方、Ｘ線強度に対する重みｍ％および開
き角ΔＧに対する重みｎ％をコンピュータに入力する
（ステップ３２）。これらｍおよびｎは、次ぎに算出す
る重み点数において点数Ａおよび点数Ｂがそれぞれどの
程度の重み（または割合）となるか、すなわち点数Ａお
よび点数Ｂのどちらが重み点数においてより重要視され
るか、を決める値である。これらｍおよびｎは、様々な
結晶試料について予め行なわれた実験の結果に基づい
て、すなわち経験則に基づいて任意に決められる値であ
り、たとえば結晶試料によってｍ：ｎ＝７：３の値など
となる。なお、ｍおよびｎの関係は、たとえばｎ＝１０
０−ｍとすることができる。
【００１７】そして、計算された点数Ａおよび点数Ｂな
らびに入力されたｍ％およびｎ％を用いて、各Ｂｒａｇ
ｇ反射毎の重み点数＝Ａ×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ／１００
を計算する（ステップ３３）。続いて、このように重み
点数付けされた全Ｂｒａｇｇ反射の中から、基準となる
Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２として、重み点数が
一番大きいＢｒａｇｇ反射と二番目に大きいＢｒａｇｇ
反射を選出する（ステップ４）。ただし、二番目のＢｒ
ａｇｇ反射が、原点と一番目のＢｒａｇｇ反射とによる
直線の上にある場合には、その直線上にない次の反射
（たとえば三番目の反射）を選ぶ。つまり、選出する二
つの反射は、原点からの同一直線上にないことが条件と
なる。
【００１８】以上の各処理はコンピュータにより行われ
るので、必要データをコンピュータに入力するだけで、
簡単に、且つ自動的に基準Ｂｒａｇｇ反射二つを選出す
ることができる。そして、これら二つの基準Ｂｒａｇｇ
反射について、前述したように、図２および３に例示し
たような公知の四軸型ゴニオメータ測定装置によって各
基準Ｂｒａｇｇ反射の回折条件を実際に満足する二つの
Ｂｒａｇｇ反射を検索測定し、測定Ｂｒａｇｇ反射の基
準Ｂｒａｇｇ反射からの回転角を用いて逆格子の位置が
求められて、結晶試料の結晶方位が決定される。
【００１９】この際、この発明のＢｒａｇｇ反射自動選
出方法によって二つの基準Ｂｒａｇｇ反射の選出がコン
ピュータを用いて自動化されたことで、たとえば、四軸
型ゴニオメータ測定装置のコンピュータ（１３０）を用
いて、選出、測定、計算を一貫して、自動的に行うこと
ができ、結晶方位決定が非常に簡単に、且つ短時間で実
現できるようになる。
【００２０】もちろん、この発明の方法による二つの基
準Ｂｒａｇｇ反射選出は、四軸型ゴニオメータ測定装置
のコンピュータ（１３０）とは別体のコンピュータを用
いて行ってもよく、この場合にも、コンピュータ間でデ
ータの送受信が行われることとなるので、結晶方位の一
貫した自動決定が行われる。図６は、この発明の結晶方
位自動決定方法の各処理のフローを例示したものであ
る。
【００２１】たとえばこの図６に例示したように、この
発明の結晶方位自動決定方法では、まず、コンピュータ
を用いて、結晶方位の決定の基準となる二つのＢｒａｇ
ｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を、上述の図４および図５に
例示したこの発明のＢｒａｇｇ反射自動選出方法の各処
理と同じ処理、つまりＸ線強度・回折条件の計算処理、
重み点数付け処理、および選出処理を行うことにより、
自動選出する（ステップ１０）。
【００２２】次いで、選出されたＢｒａｇｇ反射ｐｃ１
の回折条件とＢｒａｇｇ反射ｐｃ２の回折条件とを四軸
型ゴニオメータ測定装置に送り、四軸型ゴニオメータ測
定装置によって各回折条件を実際に満足するＢｒａｇｇ
反射ｐｏ１およびｐｏ２を検索測定する（ステップ１
１）。なお、四軸型ゴニオメータ測定装置は、前述の図
２および図３に例示した構成を有する公知のものが用い
られる。
【００２３】ところで、このように測定されたＢｒａｇ
ｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２が目的の反射とは別の等価反
射である可能性があり、等価反射である場合には、真の
結晶構造を見誤る恐れがある。そこで、この発明の方法
では、正確な結晶方位を求め、真の結晶構造を解析する
ために、以下のような処理を行うようにする。まず、コ
ンピュータにより、四軸型ゴニオメータ測定装置により
測定されたＢｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ２間の開き
角αｏを計算する（ステップ１２）。Ｂｒａｇｇ反射ｐ
ｃ１およびｐｃ２各々の等価反射を対称操作により求
め、その等価反射の中から、開き角が測定Ｂｒａｇｇ反
射ｐｏ１およびｐｏ２間の開き角αｏと等しく、且つ散
乱ベクトル長がＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２の散
乱ベクトル長に一致する等価反射ｐｃ１’およびｐｃ
２’の組み合わせを選出する。
【００２４】より詳しくは、元の基準Ｂｒａｇｇ反射ｐ
ｃ１およびｐｃ２各々の等価反射ｐｃ１’およびｐｃ
２’を対称操作により求め（ステップ１３）、等価反射
ｐｃ１’およびｐｃ２’間の開き角αｃを計算する（ス
テップ１４）。次いで、この開き角αｃとＢｒａｇｇ反
射ｐｏ１およびｐｏ２間の開き角αｏとが等しいかどう
かを判断する（ステップ１５）。等しくなければ、再度
別の等価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’を求めて、それら
の開き角αｃを計算し、開き角αｏと等しいかを判断す
る。このループがαｃ＝αｏとなる等価反射ｐｃ１’お
よびｐｃ２’が得られるまで行う。
【００２５】αｃ＝αｏとなる等価反射ｐｃ１’および
ｐｃ２’が得られると、それら等価反射ｐｃ１’および
ｐｃ２’の散乱ベクトル長が、基準Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ
１およびｐｃ２の散乱ベクトル長と一致するかどうかを
判断する（ステップ１６）。一致しなければ、再度、α
ｃ＝αｏとなる別の等価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’を
求めて（ステップ１３〜１５）、散乱ベクトル長の一致
判断が行われる（ステップ１６）。このループが散乱ベ
クトル長が一致する等価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’が
得られるまで行われる。
【００２６】そして、選出された等価反射ｐｃ１’およ
びｐｃ２’について、前述したように公知の２反射法に
より結晶方位を計算する（ステップ１７）。つまり、等
価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’の回折条件各々実際に満
足するＢｒａｇｇ反射を四軸型ゴニオメータ装置により
検索測定し、コンピュータにより、それら二つの測定Ｂ
ｒａｇｇ反射の等価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’からの
回転角を用いて逆格子の位置が求められて、結晶試料の
結晶方位が最終的に決定される。
【００２７】この結晶方位としては、試料面法線とのＯ
ｆｆ角や、入射Ｘ線と指定入射方向との間の開き角が計
算される。このようにして各処理をコンピュータおよび
四軸型ゴニオメータ測定装置により行うことで、コンピ
ュータに結晶情報などの必要データを入力するだけで、
自動的に結晶方位が決定されて、結晶試料の結晶構造を
解析することができる。
【００２８】ところで、上述のように各処理（ステップ
１０〜１６）を行って最終的に２反射法により決定され
た（ステップ１７）結晶方位を有する結晶構造におい
て、その結晶系が三方晶系である場合では、その結晶構
造が真の構造からｃ軸周りに６０°（正・負どちらでも
よい）ずれている可能性がある。そこで、この発明の結
晶方位自動決定方法では、解析された結晶構造の結晶系
が三方晶系である場合、すなわちＬＡＵＥ群（対称）が
−３、−３１ｍ、−３ｍ１のいずれかの場合［ステップ
１８Ｙｅｓ］には、結晶構造から特定のＢｒａｇｇ反射
を選び、そのＸ線強度と、そのＢｒａｇｇ反射からｃ軸
周りに６０°ずらしたＢｒａｇｇ反射のＸ線強度とを比
較して、Ｘ線強度の大小関係が、それらＢｒａｇｇ反射
の構造因子の大小関係と一致しているかどうかを判断
し、一致していないならば、その結晶構造から６０°ず
らして、真の結晶構造を得るようにする。
【００２９】より詳しくは、この処理は、たとえば図７
に例示したように実行される。まず、ｃ軸上にないＢｒ
ａｇｇ反射ｐ１およびこのＢｒａｇｇ反射ｐ１をｃ軸周
りに６０°回転させたｃ軸上にないＢｒａｇｇ反射ｐ２
を選出し（ステップ１９）、それらの回折条件を四軸型
ゴニオメータ測定装置に送る。選出するＢｒａｇｇ反射
ｐ１およびｐ２は、互いの強度の差が大きいことが好ま
しい。
【００３０】次いで、四軸型ゴニオメータ測定装置によ
り、Ｂｒａｇｇ反射ｐ１のＸ線強度Ｉ１およびＢｒａｇ
ｇ反射ｐ２のＸ線強度Ｉ２を測定する（ステップ２
０）。四軸型ゴニオメータ測定装置による測定Ｘ線強度
Ｉ１およびＩ２はコンピュータに送られ、そして、これ
らＸ線強度Ｉ１およびＩ２間の大小関係と、Ｂｒａｇｇ
反射ｐ１およびｐ２各々の構造因子間の大小関係とが一
致するかどうかを判断し（ステップ２１）、一致してい
ない場合には、元の結晶構造をｃ軸周りに６０°回転さ
せる（ステップ２２）。
【００３１】このようにして、従来の２反射法では不可
能であった、結晶系が三方晶系である場合における結晶
方位の決定を、コンピュータを用いて自動で実現でき、
正確な結晶構造解析が行われるようになる。さらにま
た、以上のように計算された結晶方位と、結晶情報から
別に算出された結晶方位とをできるだけ一致させるため
に、結晶の軸変換、つまり軸を入れ換えても結晶構造が
変わらない変換をも行うようにしてもよい。このような
結晶の軸変換を行うことにより、より正確な結晶方位を
求めることができる。
【００３２】これらの各処理もコンピュータにより行わ
れるので、結晶方位の高精度な決定が全て自動的に行わ
れるようになる。図８は、この発明のＢｒａｇｇ反射自
動選出装置の構成の一例を示したものである。たとえば
この図８に示したように、この発明のＢｒａｇｇ反射自
動選出装置（４０）は、コンピュータシステムであっ
て、Ｘ線強度・回折条件計算手段（４１）と、重み点数
付け手段（４２）と、Ｂｒａｇｇ反射選出手段（４３）
とを備えている。
【００３３】Ｘ線強度・回折条件計算手段（４１）は、
入力された結晶情報（たとえば空間群、格子定数、原子
位置、温度定数、面法線、Ｘ線入射方向）を用いて、測
定可能な全Ｂｒａｇｇ反射各々のＸ線強度および回折条
件である２θ角、ω角、χ角、φ角を計算し、この計算
データを重み点数付け手段（４２）に送る。なお、ここ
でのＸ線強度および回折条件の計算は、前述したこの発
明の方法と同様に行われる。
【００３４】次いで、重み点数付け手段（４２）は、受
け取ったＸ線強度の大きさおよび試料面法線と散乱ベク
トルとの開き角ΔＧに基づいて、各Ｂｒａｇｇ反射に重
み点数付けを行う。この重み点数付けは、前述したこの
発明のＢｒａｇｇ反射選出方法における重み点数付け処
理と同じ処理が行われる。すなわち、各Ｂｒａｇｇ反射
毎に、その構造因子を最大強度のＢｒａｇｇ反射の構造
因子で正規化した値を点数Ａとし、且つ、その試料面法
線と散乱ベクトルとの開き角の余弦を点数Ｂとし、これ
ら点数Ａおよび点数ＢならびにＸ線強度に対する重みｍ
％および前記開き角に対する重みｎ％を用いて、重み点
数＝Ａ×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ／１００を計算し、各Ｂｒ
ａｇｇ反射に当該重み点数を付ける。
【００３５】そして、Ｂｒａｇｇ反射選出手段（４３）
は、重み点数付け手段（４２）から送られてきた重み点
数の大きい順に、原点からの同一直線上にない二つのＢ
ｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出する。この発明
のＢｒａｇｇ反射自動選出装置では、このような各手段
によって必要な処理が施されて、２反射法を用いた結晶
方位決定において必要な基準となる二つのＢｒａｇｇ反
射を容易に、且つ自動的に選出するこができ、よって、
二反射方による結晶方位決定の一連の処理を、必要なデ
ータの入力のみで、コンピュータにより自動的に行うこ
とができるようになる。
【００３６】図９は、この発明の結晶方位自動決定シス
テムの構成の一例を示したものである。この図９に例示
したように、この発明の結晶方位自動決定システムは、
各種演算処理を行うコンピュータである演算処理装置
と、この演算処理装置からの各種計算値に基づいて各種
測定を行う四軸型ゴニオメータ測定装置とから構成され
ている。四軸型ゴニオメータ測定装置は、図２および図
３に例示した構成を有する公知のものである。
【００３７】演算処理装置は、二つのＢｒａｇｇ反射を
選出するＢｒａｇｇ反射選出部（５０）と、四軸型ゴニ
オメータ測定装置からの各種測定値に基づき結晶方位を
計算する結晶方位計算部（６０）とを備えている。Ｂｒ
ａｇｇ反射選出部（５０）は、入力された結晶情報を用
いて、測定可能な全Ｂｒａｇｇ反射各々のＸ線強度およ
び回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角を計算する
Ｘ線強度・回折条件計算手段（５１）と、このＸ線強度
・回折条件計算手段（５１）により計算されたＸ線強度
の大きさおよび試料面法線と散乱ベクトルとの開き角Δ
Ｇに基づいて、各Ｂｒａｇｇ反射に重み点数付けを行う
重み点数付手段（５２）と、この重み点数付け手段（５
２）により付けられた重み点数の大きい順に二つのＢｒ
ａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出するＢｒａｇｇ反
射選出手段（５３）とを備えている。このＢｒａｇｇ反
射選出部（５０）における各処理は、前述のこの発明の
Ｂｒａｇｇ反射自動選出装置における各手段による処理
と同様にして行われる。
【００３８】選出が終わると、Ｂｒａｇｇ反射選出部
（５０）は、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の
回折条件２θ1 角、ω1 角、χ1 角、φ1 角および２θ
2 角、ω2 角、χ2 角、φ2 角を四軸型ゴニオメータ測
定装置に送る。四軸型ゴニオメータ測定装置は、それら
回折条件２θ1 、ω1 角、χ1 角、φ1 角および２
θ2、ω2 角、χ2 角φ2 角付近でそれぞれのＢｒａｇ
ｇ角を実際に満足するＢｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ
２を検索測定し、続いて、開き角計算手段（６１）と等
価反射計算手段（６２）と等価反射選出手段（６３）と
結晶方位計算手段（６４）とを備えた結晶方位計算部
（６０）に送る。
【００３９】この結晶方位計算部（６０）では、開き角
計算手段（６１）が、送られてきたＢｒａｇｇ反射ｐｏ
１およびｐｏ２間の開き角αｏを計算し、一方で、等価
反射計算手段（６２）が、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１および
ｐｃ２各々の等価反射を対称操作により求める。続い
て、等価反射選出手段（６３）は、等価反射計算手段
（６２）により求められたＢｒａｇｇ反射ｐｃ１および
ｐｃ２各々の等価反射の中から、開き角αｃが、開き角
計算手段（６１）により得られた開き角αｏと等しく、
且つ散乱ベクトル長がＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ
２の散乱ベクトル長と等しい等価反射ｐｃ１’およびｐ
ｃ２’の組み合わせを選出する。この選出は、前述した
この発明の方法における処理と同様にして、αｃ＝α
ｏ、且つ散乱ベクトル長が一致する等価反射ｐｃ１’お
よびｐｃ２’の組み合わせが得られるまで、ループ処理
により実行される。
【００４０】そして、選出された等価反射ｐｃ１’およ
びｐｃ２’について、結晶方位計算手段（６４）が、公
知の２反射法を用い、四軸型ゴニオメータ測定装置との
データ送受信を介して、結晶方位を計算する。さらに、
この発明の結晶方位自動決定システムでは、前述したよ
うに、結晶方位計算手段（６４）により計算された結晶
方位を有する結晶構造の結晶系が三方晶系である場合に
対応するために、以下のようになっていることが望まし
い。
【００４１】すなわち、演算処理装置は、ｃ軸上にない
Ｂｒａｇｇ反射ｐ１およびそのＢｒａｇｇ反射ｐ１をｃ
軸周りに６０°回転させたＢｒａｇｇ反射ｐ２とを選出
する第２Ｂｒａｇｇ反射選出手段（７０）を有してお
り、この第２Ｂｒａｇｇ反射選出手段（７０）がＢｒａ
ｇｇ反射ｐ１およびｐ２各々の回折条件を四軸型ゴニオ
メータ測定装置に送ると、四軸型ゴニオメータ測定装置
は、それらＢｒａｇｇ反射ｐ１およびｐ２各々のＸ線強
度Ｉ１およびＩ２を測定し、演算処理装置に送る。
【００４２】さらに、演算処理装置は、大小関係判断手
段（７１）と回転手段（７２）をも備えており、この大
小関係判断手段（７１）が、送られてきたＸ線強度Ｉ１
およびＩ２間の大小関係と、Ｂｒａｇｇ反射ｐ１および
ｐ２各々の構造因子間の大小関係とが一致するかどうか
を判断し、大小関係が一致していないと判断された場合
に、回転手段（７２）が、前記結晶構造をｃ軸周りに６
０°回転させる。
【００４３】このようにすることによって、様々な結晶
構造既知の結晶試料に対して、真の結晶構造を自動的に
得ることができる。さらにまた、演算処理装置は、計算
された結晶方位と、結晶情報から別に算出された結晶方
位とをできるだけ一致させるために、結晶の軸変換を行
う軸変換手段（７３）を備えていてもよく、この軸変換
手段（７３）によって、より高精度な結晶方位の決定を
実現させることができる。
【００４４】このように、この発明の結晶方位自動決定
システムでは、必要な各計算・測定が一連の流れで自動
的に行われるため、結晶試料の結晶方位の決定を容易
に、且つ自動で行い、優れた結晶構造解析が実現され
る。なお、上述したこの発明のＢｒａｇｇ反射自動選出
装置またはこの発明の結晶方位自動決定システムの演算
処理装置は、前述の図３に例示した公知の四軸型ゴニオ
メータ測定装置におけるコンピュータ（１３０）に内蔵
されていても、別体のコンピュータとされていてもよい
ことは言うまでもない。
【００４５】以下、添付した図面に沿って実施例を示
し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。
【００４６】
【実施例】この発明を用いて結晶試料Ａｌ2 Ｏ3 の結晶
方位を決定した。ここで、最初に入力する結晶情報とし
ては、以下の表示１に示したものとする。
【００４７】
【表１】
【００４８】このような入力結晶情報を用いて、上述し
た各処理をコンピュータおよび四軸型ゴニオメータを用
いて実行したところ、結晶方位として、試料面法線との
Ｏｆｆ角＝０．０８６６°、および入射Ｘ線と指定入射
方向との開き角＝２７．９６１５°が自動的に得られ、
正確な結晶構造の解析を行うことができた。もちろん、
この発明は以上の例に限定されるものではなく、細部に
ついては様々な態様が可能であることは言うまでもな
い。
【００４９】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、結晶試料の結晶方位の決定を容易に、且つ自動で
行うことのできる、新しいＢｒａｇｇ反射自動選出方法
および装置並びに結晶方位自動決定方法およびシステム
が提供され、これらのこの発明を用いることにより、結
晶試料の構造解析および評価を非常に容易に、且つ高精
度で実現させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は、各々、２反射法による結晶方
位決定を模式的に例示した図である。
【図２】公知の四軸型ゴニオメータ測定装置における四
軸型ゴニオメータの回転軸構成を例示した模式図であ
る。
【図３】公知の四軸型ゴニオメータ測定装置の一例を示
した要部構成図である。
【図４】この発明のＢｒａｇｇ反射自動選出方法の各処
理のフローを例示した図である。
【図５】重み点数付け処理のフローを例示した図であ
る。
【図６】この発明の結晶方位自動決定方法の各処理のフ
ローを例示した図である。
【図７】三方結晶の場合の軸回転処理のフローを例示し
た図である。
【図８】この発明のＢｒａｇｇ反射自動選出装置を例示
した構成図である。
【図９】この発明の結晶方位自動決定システムを例示し
た構成図である。
【符号の説明】
１，２，３，３１，３２，３３，４ 各処理ステップ １０〜２２ 各処理ステップ ４０ Ｂｒａｇｇ反射自動選出装置 ４１ Ｘ線強度・回折条件計算手段 ４２ 重み点数付け手段 ４３ Ｂｒａｇｇ反射選出手段 ５０ Ｂｒａｇｇ反射選出部 ５１ Ｘ線強度・回折条件計算手段 ５２ 重み点数付け手段 ５３ Ｂｒａｇｇ反射選出手段 ６０ 結晶方位計算部 ６１ 開き角計算手段 ６２ 等価反射計算手段 ６３ 等価反射選出手段 ６４ 結晶方位計算手段 ７０ 第２Ｂｒａｇｇ反射選出手段 ７１ 大小関係判断手段 ７２ 回転手段 ７３ 軸変換手段 １００ 四軸型ゴニオメータ １０１ ω回転台 １０２ ２θ回転台 １１０ Ｘ線源 １２０ 検出器 １３０ コンピュータ １３１ ＣＰＵ １３２ メモリ １３３ ＣＲＴディスプレイ １４１ ２θ回転駆動装置 １４２ ω回転駆動装置 １４３ χ回転駆動装置 １４４ φ回転駆動装置 １５０ Ｘ線強度演算回路 １６０ 入力装置 ２００ 結晶試料

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２反射法による結晶試料の結晶方位の決
    定において、基準となる二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１お
    よびｐｃ２をコンピュータを用いて自動的に選出するＢ
    ｒａｇｇ反射自動選出方法であって、測定可能な全Ｂｒ
    ａｇｇ反射各々のＸ線強度および回折条件である２θ
    角、ω角、χ角、φ角を入力された結晶情報から計算
    し、各Ｂｒａｇｇ反射に、そのＸ線強度の大きさおよび
    試料面法線と散乱ベクトルとの開き角に基づいて重み点
    数付けを行い、重み点数の大きい順に二つのＢｒａｇｇ
    反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出することを特徴とするＢ
    ｒａｇｇ反射自動選出方法。
  2. 【請求項２】 各Ｂｒａｇｇ反射毎に、その構造因子を
    最大強度のＢｒａｇｇ反射の構造因子で正規化した値を
    点数Ａとし、且つ、その試料面法線と散乱ベクトルとの
    開き角の余弦を点数Ｂとし、これら点数Ａおよび点数Ｂ
    ならびにＸ線強度に対する重みｍ％および前記開き角に
    対する重みｎ％を用いて、重み点数＝Ａ×ｍ／１００＋
    Ｂ×ｎ／１００を計算し、各Ｂｒａｇｇ反射に当該重み
    点数を付ける請求項１のＢｒａｇｇ反射自動選出方法。
  3. 【請求項３】 入射角、出射角、ω角、χ角およびφ角
    のいずれか一つの角が一定の条件において、回折条件で
    ある２θ角、ω角、χ角、φ角を計算する請求項１また
    は２のＢｒａｇｇ反射自動選出方法。
  4. 【請求項４】 結晶情報として、少なくとも空間群、格
    子定数および原子位置を入力する請求項１ないし３のい
    ずれかのＢｒａｇｇ反射自動選出方法。
  5. 【請求項５】 各種演算処理を行うコンピュータ、およ
    びこのコンピュータからの計算値に基づき各種測定を行
    う四軸型ゴニオメータ測定装置を用いて結晶試料の結晶
    方位を自動的に決定する結晶方位自動決定方法であっ
    て、入力された結晶情報から測定可能な全Ｂｒａｇｇ反
    射各々のＸ線強度および回折条件である２θ角、ω角、
    χ角、φ角を計算し、各Ｂｒａｇｇ反射に、そのＸ線強
    度の大きさおよび試料面法線と散乱ベクトルとの開き角
    に基づいて重み点数付けを行い、重み点数の大きい順に
    二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出し、次
    いで、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の回折条
    件を実際に満足するＢｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ２
    を四軸型ゴニオメータ測定装置により検索測定し、さら
    に、Ｂｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ２間の開き角αｏ
    を計算し、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の等
    価反射を対称操作により求め、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ１お
    よびｐｃ２各々の等価反射の中から、開き角が前記開き
    角αｏと等しく、且つ散乱ベクトル長がＢｒａｇｇ反射
    ｐｃ１およびｐｃ２の散乱ベクトル長に一致する等価反
    射ｐｃ１’およびｐｃ２’の組み合わせを選出し、そし
    て、これら等価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’について、
    ２反射法により結晶方位を計算することを特徴とする結
    晶方位自動決定方法。
  6. 【請求項６】 計算された結晶方位を有する結晶構造の
    結晶系が三方晶系であある場合において、ｃ軸上にない
    Ｂｒａｇｇ反射ｐ１およびそのＢｒａｇｇ反射ｐ１をｃ
    軸周りに６０°回転させたＢｒａｇｇ反射ｐ２を選出
    し、Ｂｒａｇｇ反射ｐ１およびｐ２各々のＸ線強度Ｉ１
    およびＩ２を四軸型ゴニオメータ測定装置により測定
    し、Ｘ線強度Ｉ１およびＩ２間の大小関係とＢｒａｇｇ
    反射ｐ１およびｐ２各々の構造因子間の大小関係とが一
    致するかどうかを判断し、一致していない場合には、前
    記結晶構造をｃ軸周りに６０°回転させる請求項５の結
    晶方位自動決定方法。
  7. 【請求項７】 計算された結晶方位を有する結晶構造の
    結晶系が三方晶系である場合において、その結晶方位
    を、結晶情報から別に算出された結晶方位にできるだけ
    一致させるために、結晶の軸変換を行う請求項５または
    ６の結晶方位自動決定方法。
  8. 【請求項８】 各Ｂｒａｇｇ反射毎に、その構造因子を
    最大強度のＢｒａｇｇ反射の構造因子で正規化した値を
    点数Ａとし、且つ、その試料面法線と散乱ベクトルとの
    開き角の余弦を点数Ｂとし、これら点数Ａおよび点数Ｂ
    ならびにＸ線強度に対する重みｍ％および前記開き角に
    対する重みｎ％を用いて、重み点数＝Ａ×ｍ／１００＋
    Ｂ×ｎ／１００を計算し、各Ｂｒａｇｇ反射に当該重み
    点数を付ける請求項５ないし７のいずれかの結晶方位自
    動決定方法。
  9. 【請求項９】 結晶情報として、少なくとも空間群、格
    子定数および原子位置が入力される請求項５ないし８の
    いずれかの結晶方位自動決定方法。
  10. 【請求項１０】 入射角、出射角、ω角、χ角およびφ
    角のいずれか一つの角が一定の条件において、回折条件
    である２θ角、ω角、χ角、φ角を計算する請求項５な
    いし９のいずれかの結晶方位自動決定方法。
  11. 【請求項１１】 結晶方位として、試料面法線とのＯｆ
    ｆ角が計算される請求項５ないし１０のいずれかの結晶
    方位自動決定方法。
  12. 【請求項１２】 結晶方位として、入射Ｘ線と指定入射
    方向との開き角が計算される請求項５ないし１１のいず
    れかの結晶方位自動決定方法。
  13. 【請求項１３】 ２反射法による結晶試料の結晶方位の
    決定において、基準となる二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１
    およびｐｃ２を自動的に選出するＢｒａｇｇ反射自動選
    出装置であって、測定可能な全Ｂｒａｇｇ反射各々のＸ
    線強度および回折条件である２θ角、ω角、χ角、φ角
    を入力された結晶情報から計算するＸ線強度・回折条件
    計算手段と、各Ｂｒａｇｇ反射にそのＸ線強度の大きさ
    および試料面法線と散乱ベクトルとの開き角に基づいて
    重み点数付けを行う重み点数付手段と、重み点数の大き
    い順に二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２を選出
    するＢｒａｇｇ反射選出手段とを備えていることを特徴
    とするＢｒａｇｇ反射自動選出装置。
  14. 【請求項１４】 重み点数付手段は、各Ｂｒａｇｇ反射
    毎に、その構造因子を最大強度のＢｒａｇｇ反射の構造
    因子で正規化した値を点数Ａとし、且つ、その試料面法
    線と散乱ベクトルとの開き角の余弦を点数Ｂとし、これ
    ら点数Ａおよび点数ＢならびにＸ線強度に対する重みｍ
    ％および前記開き角に対する重みｎ％を用いて、重み点
    数＝Ａ×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ／１００を計算し、各Ｂｒ
    ａｇｇ反射に当該重み点数を付ける請求項１３のＢｒａ
    ｇｇ反射自動選出装置。
  15. 【請求項１５】 結晶情報として、少なくとも空間群、
    格子定数および原子位置が入力される請求項１３または
    １４のＢｒａｇｇ反射自動選出装置。
  16. 【請求項１６】 Ｘ線強度・回折条件計算手段は、入射
    角、出射角、ω角、χ角およびφ角のいずれか一つの角
    が一定の条件において、回折条件である２θ角、ω角、
    χ角、φ角を計算する請求項１３ないし１５のいずれか
    のＢｒａｇｇ反射自動選出装置。
  17. 【請求項１７】 各種演算処理を行う演算処理装置と、
    この演算処理装置からの各種計算値に基づいて各種測定
    を行う四軸型ゴニオメータ測定装置とを備えた、結晶試
    料の結晶方位を自動的に決定する結晶方位自動決定シス
    テムであって、演算処理装置は、二つのＢｒａｇｇ反射
    ｐｃ１およびｐｃ２を選出するＢｒａｇｇ反射選出部
    と、四軸型ゴニオメータ測定装置からの各種測定値に基
    づき結晶方位を計算する結晶方位計算部とを備えてお
    り、Ｂｒａｇｇ反射選出部は、測定可能な全Ｂｒａｇｇ
    反射各々のＸ線強度および回折条件である２θ角、ω
    角、χ角、φ角を入力された結晶情報から計算するＸ線
    強度・回折条件計算手段と、各Ｂｒａｇｇ反射にそのＸ
    線強度の大きさおよび試料面法線と散乱ベクトルとの開
    き角に基づいて重み点数付けを行う重み点数付手段と、
    重み点数の大きい順に二つのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およ
    びｐｃ２を選出するＢｒａｇｇ反射選出手段とを備えて
    おり、四軸型ゴニオメータ測定装置は、Ｂｒａｇｇ反射
    選出部からのＢｒａｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の
    回折条件を実際に満足するＢｒａｇｇ反射ｐｏ１および
    ｐｏ２を検索測定し、結晶方位計算部は、四軸型ゴニオ
    メータ測定装置からのＢｒａｇｇ反射ｐｏ１およびｐｏ
    ２間の開き角αｏを計算する開き角計算手段と、Ｂｒａ
    ｇｇ反射ｐｃ１およびｐｃ２各々の等価反射を対称操作
    により求める等価反射計算手段と、Ｂｒａｇｇ反射ｐｃ
    １およびｐｃ２各々の等価反射の中から、開き角が前記
    開き角αｏと等しく、且つ散乱ベクトル長がＢｒａｇｇ
    反射ｐｃ１およびｐｃ２の散乱ベクトル長に一致する等
    価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’の組み合わせを選出する
    等価反射選出手段と、等価反射ｐｃ１’およびｐｃ２’
    について、２反射法により結晶方位を計算する結晶方位
    計算手段とを備えていることを特徴とする結晶方位自動
    決定システム。
  18. 【請求項１８】 演算処理装置は、計算された結晶方位
    を有する結晶構造の結晶系が三方晶系である場合におい
    て、ｃ軸上にないＢｒａｇｇ反射ｐ１およびそのＢｒａ
    ｇｇ反射ｐ１をｃ軸周りに６０°回転させたＢｒａｇｇ
    反射ｐ２とを選出する第２Ｂｒａｇｇ反射選出手段を有
    し、四軸型ゴニオメータ測定装置は、Ｂｒａｇｇ反射ｐ
    １’およびｐ２’各々のＸ線強度Ｉ１およびＩ２を測定
    し、さらに、演算処理装置は、Ｘ線強度Ｉ１およびＩ２
    間の大小関係と、Ｂｒａｇｇ反射ｐ１およびｐ２各々の
    構造因子間の大小関係とが一致するかどうかを判断する
    大小関係判断手段と、大小関係が一致していない場合に
    前記結晶構造をｃ軸周りに６０°回転させる回転手段と
    を備えている請求項１７の結晶方位自動決定システム。
  19. 【請求項１９】 演算処理装置は、計算された結晶方位
    を有する結晶構造の結晶系が三方晶系である場合におい
    て、その結晶方位を、結晶情報から別に算出された結晶
    方位にできるだけ一致させるために、結晶の軸変換を行
    う軸変換手段を備えている請求項１７または１８の結晶
    方位自動決定システム。
  20. 【請求項２０】 重み点数付手段は、各Ｂｒａｇｇ反射
    毎に、その構造因子を最大強度のＢｒａｇｇ反射の構造
    因子で正規化した値を点数Ａとし、且つ、その試料面法
    線と散乱ベクトルとの開き角の余弦を点数Ｂとし、これ
    ら点数Ａおよび点数ＢならびにＸ線強度に対する重みｍ
    ％および前記開き角に対する重みｎ％を用いて、重み点
    数＝Ａ×ｍ／１００＋Ｂ×ｎ／１００を計算し、各Ｂｒ
    ａｇｇ反射に当該重み点数を付ける請求項１７ないし１
    ９のいずれかの結晶方位自動決定システム。
  21. 【請求項２１】 結晶情報として、少なくとも空間群、
    格子定数および原子位置が入力される請求項１７ないし
    ２０のいずれかの結晶方位自動決定システム。
  22. 【請求項２２】 Ｘ線強度・回折条件計算手段は、入射
    角、出射角、ω角、χ角およびφ角のいずれか一つの角
    が一定の条件において、回折条件である２θ角、ω角、
    χ角、φ角を計算する請求項１７ないし２１のいずれか
    の結晶方位自動決定システム。
  23. 【請求項２３】 結晶方位として、試料面法線とのＯｆ
    ｆ角が計算される請求項１７ないし２２のいずれかの結
    晶方位自動決定システム。
  24. 【請求項２４】 結晶方位として、入射Ｘ線と指定入射
    方向との開き角が計算される請求項１７ないし２３のい
    ずれかの結晶方位自動決定システム。
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