JP2000147200A

JP2000147200A - モノクロメータ装置及びｘ線装置

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Publication number: JP2000147200A
Application number: JP10315915A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Shimizu; 勝彦清水
Original assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2000-05-26
Anticipated expiration: 2018-11-06
Also published as: JP3722455B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線装置に関する光軸調整時の安全性を確保
すると共にその作業性を向上する。【解決手段】Ｘ線光路上に配置されＸ線を単色化する
モノクロメータ２２を有するモノクロメータ装置２であ
る。モノクロメータ２２の外側には、Ｘ線光路を横切る
ように回転移動できる円筒状のカバー３４が配設され
る。このカバー３４は、Ｘ線測定のために十分な量のＸ
線を通過させる縦長の測定用スリット３８及び通過する
Ｘ線の量を低減する横長のＸ線強度低減スリット３９を
有する。カバー３４を中心軸線Ｘm を中心として回転移
動させることにより、測定用スリット３８及びＸ線強度
低減スリット３９のいずれか一方を選択してＸ線光路へ
持ち運ぶことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線を単色化する
ために用いられるモノクロメータ装置に関する。また本
発明は、そのモノクロメータ装置を用いて構成されるＸ
線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線装置を用いて試料を解析する装置、
すなわちＸ線装置は、従来から広く知られている。ま
た、このＸ線装置として、試料に入射するＸ線又は試料
で回折したＸ線から特性Ｘ線を取り出すため、すなわち
Ｘ線を単色化するためにモノクロメータを用いる構造の
ものが知られている。従来、モノクロメータを用いたＸ
線装置として、図１３に示す構造のものが知られてい
る。

【０００３】このＸ線装置では、例えば、試料Ｓを試料
軸線Ｘs を中心として所定の角速度で連続的又は間欠的
に回転、いわゆるθ回転させ、同時にＸ線カウンタ５１
を試料軸線Ｘsを中心としてθ回転の２倍の角速度でそ
れと同じ方向へ回転、いわゆる２θ回転させる。そし
て、それらのθ回転及び２θ回転を行う間、Ｘ線焦点Ｆ
から放射されるＸ線をモノクロメータ用スリット５２、
モノクロメータ５３、ソーラスリット５４及び発散制限
スリット５６を通して試料Ｓに入射する。

【０００４】θ回転する試料に入射するＸ線とその試料
Ｓの結晶格子面との間でブラッグの回折条件が満足され
ると、その試料ＳでＸ線の回折が生じ、その回折Ｘ線は
それぞれが２θ回転する散乱線制限スリット５７及び受
光スリット５８を通してＸ線カウンタ５１によって検出
される。これにより、試料Ｓで回折するＸ線の回折角度
２θ及びＸ線強度が測定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線装置によってＸ線
回折測定を行う場合には、できるだけ強度の強いＸ線を
試料に入射させる必要がある。よって、この場合には、
モノクロメータへ十分量のＸ線を供給してそのモノクロ
メータの出力側に十分量のＸ線を取り出す必要がある。

【０００６】他方、Ｘ線装置内の各構成要素に関して光
軸調整を行う場合には、本来であれば試料を置く所に試
料が置かれないので、Ｘ線カウンタにダイレクトビーム
が入ってそれを破損するおそれがある。また、ダイレク
トビームは作業者にとっての安全性を損なうおそれがあ
る。よって、光軸調整を行う場合には、モノクロメータ
から出るＸ線の量を低減する必要がある。

【０００７】従来のＸ線装置では、作業者にとっての安
全性を高めたり、Ｘ線カウンタにダイレクトビームが入
ることを防止する等のために、Ｘ線光軸上の適所にＡｌ
（アルミニウム）等といった金属板を置き、この金属板
によってＸ線の強度を低減していた。しかしながら、こ
のような従来装置においては、Ｘ線装置に対する金属板
の出し入れ作業が非常に面倒であり、さらに、金属板を
常にＸ線装置のまわりに保管しておかなければならない
ので、その保管が面倒であった。

【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであって、Ｘ線装置に関する光軸調整時の安全性を
確保すると共にその作業性を向上することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）上記の目的を達
成するため、本発明に係るモノクロメータ装置は、Ｘ線
光路上に配置されＸ線を単色化するモノクロメータを有
するモノクロメータ装置において、前記モノクロメータ
の外側に配設されると共に前記Ｘ線光路を横切って移動
できるスリット切替え用可動部材を有し、そのスリット
切替え用可動部材は、測定のために十分な量のＸ線を通
過させる測定用スリット及び通過するＸ線の量を低減す
るＸ線強度低減スリットを有することを特徴とする。

【００１０】このモノクロメータ装置によれば、スリッ
ト切替え用可動部材をＸ線光路に対して相対移動させる
ことにより、測定用スリット及びＸ線強度低減スリット
のいずれか一方を選択的にＸ線光路に持ち運ぶことがで
きる。Ｘ線装置によってＸ線回折測定を行う場合には、
できるだけ強度の強いＸ線を試料に入射させる必要があ
るので、この場合には、十分量のＸ線を通過させること
のできる測定用スリットをＸ線光路に持ち運ぶ。

【００１１】一方、Ｘ線装置内の各構成要素に関して光
軸調整を行う場合には、本来であれば試料を置く所に試
料が置かれないので、Ｘ線カウンタにダイレクトビーム
が入ってそれを破損するおそれがあり、また、ダイレク
トビームが作業者の安全性を損なうおそれがある。よっ
て、この場合には、Ｘ線の量を低減するためにＸ線強度
低減スリットをＸ線光路に持ち運ぶ。

【００１２】従来のＸ線装置では、ダイレクトビームを
遮蔽するためにＸ線光路の適所にＡｌ等の金属板を置く
ようにしていたが、このような従来装置においては、常
に金属板をＸ線装置のまわりに保管しておかなければな
らず面倒であった。これに対し本発明のように、スリッ
ト切替え用可動部材を移動することによってＸ線の強度
を弱められるようにしておけば、金属板の保管が不要と
なり非常に便利である。

【００１３】上記モノクロメータは、ゲルマニウムの単
結晶、シリコンの単結晶等を用いた単結晶モノクロメー
タや、多層膜モノクロメータ等を用いることができる。
ここにいう多層膜モノクロメータというのは、図１１に
示すように、重元素層３１と軽元素層３２とを交互に複
数回積層することによって形成されるモノクロメータで
ある。重元素層３１と軽元素層３２をの積層構造を周期
的に複数層繰り返すことにより、特定Ｘ線、例えばＣｕ
Ｋα線をその多層膜の周期構造に起因して効率良く回折
でき、その結果、出射側に強度の強い回折Ｘ線を得るこ
とができる。

【００１４】また、図１２に示すように、モノクロメー
タの表面Ｐを放物線状に形成することができ、こうすれ
ば、その表面Ｐの全面において入射Ｘ線が平行方向に回
折する。そしてこれにより、正確な平行Ｘ線ビームを得
ることができる。なお、各場所において平行Ｘ線ビーム
を得るようにするため、一対の重元素層３１及び軽元素
層３２の積層厚さ、すなわち１周期分の積層厚さに関し
ては、Ｘ線出射側の積層厚さＴ２がＸ線入射側の積層厚
さＴ１よりも大きくなっている。

【００１５】なお、重元素としては、例えば、Ｗ（タン
グステン）等が考えられ、軽元素としては、例えば、Ｓ
ｉ（シリコン）、Ｃ（炭素）、Ｂ₄Ｃ等が考えられる。
また、積層構造としては、２種類の元素を用いた２層構
造や、３種類以上の元素を用いた複数層構造が考えられ
る。また、重元素層３１と軽元素層３２の積層数は、例
えば、合計で２００層程度とすることができる。また、
１つの重元素層３１及び１つの軽元素層３２から成る１
周期の層厚は、例えば、４０Å〜１２０Å程度に設定で
きる。

【００１６】なお、本発明で用いられる多層膜モノクロ
メータに対するＸ線の入射角度は、１°以下の低角度に
設定されることが多いと考えられる。

【００１７】（２）上記構成のモノクロメータ装置に
おいて、スリット切替え用可動部材は次のように、すな
わち、円筒形状に形成され、その円筒形状の中心軸
線を中心として回転することによりＸ線光路を横切って
移動し、さらにその円筒形状の周面の適所に前記測定
用スリット及びＸ線強度低減スリットを有するように形
成されることが望ましい。この構成によれば、スリット
切替え用可動部材を小型に形成でき、その操作性も良好
にすることができる。

【００１８】（３）次に、本発明に係るＸ線装置は、
Ｘ線を発生するＸ線源と、そのＸ線源から発生したＸ線
を単色化するモノクロメータと、Ｘ線の進行方向に関し
てそのモノクロメータの上流側に配設されるモノクロメ
ータ用スリットと、Ｘ線の進行方向に関して前記モノク
ロメータの下流側に配設されていて試料及びＸ線検出器
の角度を測角するゴニオメータとを有するＸ線装置にお
いて、前記モノクロメータの外側に配設されると共にＸ
線光路を横切って移動できるスリット切替え用可動部材
を有し、そのスリット切替え用可動部材は、測定のため
に十分な量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過
するＸ線の量を低減するＸ線強度低減スリットを有する
ことを特徴とする。

【００１９】このＸ線装置においては、モノクロメータ
装置を構成するスリット切替え用可動部材の動きにより
測定用スリットとＸ線強度低減スリットとを切替えて使
用できるので、簡単な操作だけでＸ線の強度を調節でき
るようになった。

【００２０】（４）上記構成のＸ線装置において、前
記モノクロメータはＸ線光軸と交わる回転中心軸線を中
心として回転可能であることが望ましい。こうすれば、
モノクロメータとＸ線源との相対位置が変化する場合で
も、そのモノクロメータをＸ線源からのＸ線を取り込め
る位置に容易に位置設定できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るモノクロメ
ータ装置を用いたＸ線装置の一実施形態を平面的に示し
ている。ここに示すＸ線装置は、Ｘ線発生装置１と、モ
ノクロメータ装置２と、発散制限スリット３と、そして
ゴニオメータ４とを含んで構成される。

【００２２】Ｘ線発生装置１は、ケーシング６と、その
ケーシング６の中に格納された回転ターゲット７と、同
じくケーシング６の中に格納されたフィラメント８とを
有する。フィラメント８は通電によって発熱して熱電子
を発生し、その熱電子はフィラメント８とターゲット７
との間に印加される電圧によって加速された状態でター
ゲット７の外周表面に衝突し、その衝突領域すなわちＸ
線焦点ＦからＸ線が放射されて発散する。このＸ線は、
ケーシング６の適所に設けたＸ線取出し用窓９を通して
外部ヘ取り出される。本実施形態では、Ｘ線焦点Ｆとし
て、図１の紙面垂直方向に長い、いわゆるラインフォー
カスを考える。

【００２３】モノクロメータ装置２は図２、図３及び図
４に示す構造を有する。図３は図２のＸ−Ｘ線に沿った
断面構造を示し、図４は図２のＹ−Ｙ線に沿った断面構
造を示している。これらの図に示す通り、モノクロメー
タ装置２は、円筒形状のハウジング１１と、そのハウジ
ング１１の内部に格納されるモノクロメータ支持台１２
とを有する。ハウジング１１の底面には貫通穴１３が形
成され、モノクロメータ支持台１２の底面から延びる回
転軸１２ａがその貫通穴１３に回転可能に嵌合する。ハ
ウジング１１の周壁にはＸ線を通過させるためのＸ線通
過用窓３７が適宜の大きさで形成される。

【００２４】図３に示すように、回転軸１２ａのうちハ
ウジング１１の外部へ突出する部分には回転駆動用バー
１４が接続される。この回転駆動用バー１４の先端には
図２に示すようにツマミ１６の先端が当接し、このツマ
ミ１６を回すことにより、モノクロメータ支持台１２を
中心軸線Ｘm を中心として希望する角度だけ回転させる
ことができる。モノクロメータ支持台１２の中心位置に
は段差Ｄが形成され、この段差Ｄを境としてモノクロメ
ータ支持台１２の上側表面の一方の側にモノクロメータ
組立体１７が配設され、そのモノクロメータ組立体１７
に対向する他方の側にソーラスリット１８が配設され
る。

【００２５】モノクロメータ組立体１７は、図５に示す
ように、断面Ｌ字形状の支持部材１９の縦側片に固着さ
れた支持基体２１と、その支持基体２１の表面に膜状に
形成された多層膜モノクロメータ２２とを有する。支持
基体２１は、例えばＳｉ（シリコン）単結晶基板、ステ
ンレス等によって形成され、多層膜モノクロメータ２２
が形成される面が図６に示すように放物線Ｂとなるよう
に形成される。モノクロメータ組立体１７は、多層膜モ
ノクロメータ２２が段差Ｄに突き当てられることによっ
て所定位置に位置決めされる。

【００２６】多層膜モノクロメータ２２は、図１１又は
図１２に示すように、適宜の成膜法、例えばスパッタリ
ング法によって重元素層と軽元素層とを適宜の厚さで交
互に周期的に積層することによって形成される。支持基
体２１の表面が放物線Ｂであるので、多層膜モノクロメ
ータ２２も放物線Ｂの形状に形成される。

【００２７】多層膜モノクロメータ２２の格子面間隔
は、異なる入射角で入射するＸ線が多層膜で反射すると
きに全ての反射Ｘ線が互いに平行に出射するよう、場所
によって異ならせてある。具体的には、入射角の大きく
なるＸ線入射側の格子面間隔が小さく、入射角が小さく
なるＸ線出射側の格子面間隔が大きくなり、それらの中
間位置で格子面間隔が連続的に変化する。

【００２８】支持基体２１のＸ線入射側端面にはスリッ
ト部材２３が直接に固着され、そのスリット部材２３に
形成した穴、すなわちモノクロメータ用スリット２４が
モノクロメータ２２のＸ線入射側端面そのものの位置に
配設される。本実施形態では、Ｘ線焦点Ｆを放物線Ｂの
中心線上に配置し、Ｘ線焦点Ｆからスリット２４までの
距離Ｌ１を８０ｍｍに設定し、Ｘ線取込み角度θ１を
０．５°に設定し、そしてモノクロメータ２２の長さＬ
２を４０ｍｍに設定する。

【００２９】モノクロメータ２２に関連する以上の構成
により、Ｘ線焦点Ｆから発散するＸ線は、モノクロメー
タ用スリット２４によって規制されてモノクロメータ２
２に入射し、そのモノクロメータ２２で反射すなわち回
折した後、平行Ｘ線ビームとなって出射する。本実施形
態で用いる放物線形状の多層膜モノクロメータ２２によ
れば、入射Ｘ線の多くの部分を回折Ｘ線として取り出す
ことができるので、単結晶モノクロメータ等に比べて格
段に強度の強い回折Ｘ線を得ることができる。

【００３０】図２において、モノクロメータ組立体１７
に対向して配設されるソーラスリット１８は、図７に示
すように、ベース２６の上に複数の金属箔２７と複数の
スペーサ２８とを交互に積層することによって形成され
る。より具体的には、図９に示すように、複数の金属箔
２７をスペーサ２８を挟んで積み重ねた上で、それらの
金属箔２７及びスペーサ２８にネジ２９を通し、さらに
それらのネジ２９をベース２６に設けたネジ穴３３にね
じ込むことによって組立てられる。

【００３１】金属箔２７は、例えばステンレスによって
形成される。また、スペーサ２８は、例えばステンレ
ス、真鍮によって形成される。スペーサ２８の厚さ、す
なわち隣り合う一対の金属箔２７の間隔Ｔ及び金属箔２
７の長さＬ３は、図８に示す開き角度θ２が０．５°〜
５°程度になるように設定される。また、図７におい
て、ソーラスリット１８の高さＨは１０ｍｍ〜２０ｍｍ
に設定し、金属箔２７の厚さは０．０５ｍｍ程度に設定
する。

【００３２】金属箔２７はその片側においてスペーサ２
８によって支持され、それと反対側は自由端として開放
されている。そして、その自由端が図４に示すようにモ
ノクロメータ２２に接触する。本実施形態ではモノクロ
メータ２２の表面が放物線形状に形成されているので、
金属箔２７の自由端もそれに対応した放物線形状に形成
される。

【００３３】図２において、モノクロメータ組立体１７
及びソーラスリット１８から成るユニットとハウジング
１１との間には、スリット切替え用可動部材としての円
筒形状のカバー３４が設けられる。このカバー３４はハ
ウジング１１の内周面に緩く嵌め込まれており、ツマミ
３６を回すことにより、モノクロメータ軸線Ｘm を中心
として回転することができる。

【００３４】カバー３４の周壁には、図１０に示すよう
に、縦方向に長く幅の狭い一対の測定用スリット３８が
実質的に対称の位置に互いに対向して形成される。ま
た、それらの測定用スリット３８にほぼ直交する位置関
係で、縦方向に狭く横方向に長い一対のＸ線強度低減ス
リット３９が実質的に対称の位置に互いに対向して形成
される。なお、ここで実質的というのは、正確に対称の
位置関係にある場合及び厳密には対称の位置関係にはな
いがＸ線を通過させることに関して実質的には支障がな
い程度に対称の位置関係からずれる場合の両方を含む意
味である。

【００３５】図２に示す状態は、カバー３４の測定用ス
リット３８がハウジング１１のＸ線通過用窓３７に位置
的に一致する状態である。ツマミ３６（図３参照）を回
してカバー３４をモノクロメータ軸線Ｘm を中心として
回転させれば、図２示す状態に代えて、Ｘ線強度低減ス
リット３９がＸ線通過用窓３７に位置的に一致する状態
を実現できる。

【００３６】縦方向に長い測定用スリット３８は、ライ
ンフォーカス形状のＸ線焦点Ｆから放射されるＸ線を十
分な量だけ通過させることができる。Ｘ線測定を行う際
には、この測定用スリット３８をＸ線光軸上に置くこと
により、できるだけ強度の強いＸ線を利用できるように
する。一方、光軸調整時のように本来であれば試料を置
くべき所に試料が置かれないときには、縦方向の長さが
短いＸ線強度低減スリット３９をＸ線光軸上に置くこと
により、Ｘ線の強度を低減する。これにより、Ｘ線カウ
ンタにダイレクトビームが入ってそのカウンタが破損す
ることを防止できる。なお、Ｘ線強度低減スリット３９
の縦方向幅は、例えば、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度と
する。

【００３７】図１に戻って、ゴニオメータ４は、試料軸
線Ｘs を中心として回転できるθ回転台４１と、試料軸
線Ｘs を中心としてθ回転台４１から独立して回転でき
る２θ回転台４２とを有する。測定対象である試料Ｓは
θ回転台４１に装着される。θ回転台４１にはθ回転駆
動装置４３が連結され、２θ回転台４２には２θ回転駆
動装置４４が連結される。これらの回転駆動装置は、例
えば、電動モータ等といった動力源と、ウオームとウオ
ームホイール等といった動力伝達機構とを含んで構成さ
れる。

【００３８】２θ回転台４２の適所にはカウンタアーム
４６が取り付けられ、そのカウンタアーム４６の上に散
乱線制限スリット４７、受光スリット４８及びＸ線カウ
ンタ４９がそれぞれ所定位置に固定される。散乱線制限
スリット４７は、Ｘ線経路の近傍に配置される各種の部
材から発生する散乱線がＸ線カウンタ４９に取込まれる
のを防止するためのスリットである。受光スリット４８
は、Ｘ線カウンタ４９に入るＸ線の幅を決めるスリット
である。

【００３９】以下、上記構成より成るモノクロメータ装
置及び液晶装置の動作を説明する。まず、図１に示すＸ
線装置を用いてＸ線測定を行うに際しては、その測定に
先立ってそのＸ線装置を構成する各種の構成要素をＸ線
光軸に対して一定の位置に位置決め、すなわち光軸調整
しなければならない。

【００４０】今、特に、モノクロメータ装置２に関する
光軸調整を考えれば、まず、θ回転台４１の試料装着位
置に試料Ｓを装着することなく該部分を開放状態にして
おき、Ｘ線発生装置１と発散制限スリット３との間の所
定位置にモノクロメータ装置２を配設する。そして、図
３のツマミ３６を回してカバー３４を回転させることに
より、図２において、ハウジング１１のＸ線通過用穴３
７の所にカバー３４のＸ線強度低減スリット３９を持ち
運ぶ。これにより、モノクロメータ装置２を通過するＸ
線の強度をＸ線カウンタ４９に取込むことができる程度
の強度まで低下させる。

【００４１】その後、モノクロメータ２２に対するＸ線
焦点Ｆの角度２θc 及びモノクロメータ軸線Ｘm のまわ
りのモノクロメータ２２の角度θc を計算による角度位
置にそれぞれ設定し、さらに、図２のツマミ１６を回す
ことによりモノクロメータ２２のθc 角度を微調整し、
Ｘ線焦点Ｆに関する２θc 角度を微調整し、さらに、モ
ノクロメータ２２をＸ線光軸に対して直交する方向Ｙc
に関して微調整する。そしてそれらの各微調整の際にＸ
線カウンタ４９でカウントされるＸ線の強度を測定し、
その強度値が最大強度になる位置を探し出す。Ｘ線強度
が最大強度になるモノクロメータ２２の角度位置がＸ線
光軸に対するモノクロメータ２２の最良の位置である。

【００４２】なお、モノクロメータ装置２以外の各種構
成要素、例えば発散制限スリット３、散乱線制限スリッ
ト４７、受光スリット４８等に関してもＸ線光軸に対す
る位置調整を行わなければならないが、それらについて
の位置調整作業に関しては便宜上、説明を省略する。

【００４３】従来のＸ線装置においては、図１３に示す
ように、モノクロメータ５３とモノクロメータ用スリッ
ト５２とが別体、すなわち、それぞれが別々に設けられ
ていたので、両者を相互に関連させながらそれぞれ独自
に位置調整しなければならなかった。この作業は、非常
に面倒で時間のかかる作業であった。

【００４４】これに対し、本実施形態のＸ線装置、特に
本実施形態のモノクロメータ装置２によれば、モノクロ
メータ用スリット２４がモノクロメータ２２のＸ線入射
側端面の所定位置に直接に取り付けられるので、モノク
ロメータ用スリット２４のモノクロメータ２２に対する
相対位置は常に一定位置に固定される。そのため、モノ
クロメータ装置２をＸ線光軸に対する所定位置に位置調
整する際には、モノクロメータ２２だけに関してその調
整作業をすれば足り、モノクロメータ用スリット２４に
関しては特別な位置調整作業を実行することがない。こ
の結果、モノクロメータ装置２に関する光軸調整の作業
が極めて簡単になり、その作業を迅速且つ確実に行うこ
とができる。

【００４５】以上のようにしてＸ線装置の各種構成要素
に関して光軸調整が完了した後、Ｘ線を用いた測定が以
下のようにして行われる。まず、図３のツマミ３６を回
してカバー３４を回転させることにより、図２におい
て、ハウジング１１のＸ線通過用穴３７の所にカバー３
４の測定用スリット３８を持ち運ぶ。これにより、モノ
クロメータ装置２を通過するＸ線の強度をＸ線測定のた
めに十分な強度となるようにする。

【００４６】さらに、図１において、θ回転台４１の所
定位置に試料Ｓを装着し、Ｘ線焦点ＦからＸ線を発生す
る。発生したＸ線はモノクロメータ装置２に導入され、
さらに図２において、モノクロメータ２２に入射すると
共にそのモノクロメータ２２で回折することにより所定
波長に単色化される。本実施形態では、モノクロメータ
２２の格子面間隔がその長さ方向、すなわちＸ線の進行
方向に関して異なるように調節されているので、モノク
ロメータ２２に入射したＸ線はそのモノクロメータ２２
の全面で回折して特性Ｘ線として出射する。こうして、
モノクロメータ２２の全面から出射するＸ線を使用でき
るので、そのモノクロメータ２２からは強度の強いＸ線
ビームが得られる。

【００４７】さらに、本実施形態のモノクロメータ２２
の表面は放物線形状になっているので、モノクロメータ
２２から出射するＸ線は、平行ビーム、特に水平方向に
平行な平行ビームとして取り出される。つまり、本実施
形態のモノクロメータ２２によれば、単色化された強度
の強い水平方向に関して平行なＸ線ビームが得られる。

【００４８】本実施形態では、図２に示すように、モノ
クロメータ２２に対向してソーラスリット１８を配設
し、そのソーラスリット１８の金属箔２７の先端をモノ
クロメータ２２の表面に接触させてあるので、モノクロ
メータ２２によって水平方向に平行となるＸ線ビーム
は、それと同時に、ソーラスリット１８の働きによって
縦方向に関しても平行ビームに成形される。

【００４９】図１３に示す従来のＸ線装置においては、
ソーラスリット５４がモノクロメータ５３から離れて配
設されるので、その分だけ余分な空間を必要としたが、
本実施形態のＸ線装置ではソーラスリット１８がモノク
ロメータ装置２の中に組み込まれるので、そのような余
分な空間が不要となってＸ線装置の全体形状を小型にで
きるか、あるいは、ゴニオメータ４のまわりに空間的余
裕を形成できるようになった。

【００５０】以上のようにしてモノクロメータ装置２に
よって形成された強度の強い単色化された平行Ｘ線は、
図１において、試料Ｓに入射する。平行ビーム法による
Ｘ線測定が行われる場合には、その平行Ｘ線ビームが試
料Ｓに低角側、すなわち非常に小さな入射角度で入射
し、そのような入射Ｘ線のうち試料Ｓで回折したものが
Ｘ線カウンタ４９によって検出され、さらに強度が演算
される。

【００５１】また、必要があれば、試料ＳにＸ線が入射
する間、θ回転台４１を所定の角速度で連続的又は間欠
的に回転、いわゆるθ回転させ、同時に２θ回転台４２
をそのθ回転の２倍の角速度で同じ方向へ回転、いわゆ
る２θ回転させることにより、試料Ｓで回折する回折Ｘ
線の回折角度２θ及び強度を測定できる。

【００５２】以上のように、本実施形態のＸ線装置及び
モノクロメータ装置によれば、モノクロメータ用スリッ
ト２４がモノクロメータ２２のＸ線入射側端面の所定位
置に直接に取り付けられるので、モノクロメータ用スリ
ット２４のモノクロメータ２２に対する相対位置は常に
一定位置に固定される。そのため、モノクロメータ装置
２をＸ線光軸に対する所定位置に位置調整する際には、
モノクロメータ２２だけに関してその調整作業をすれば
足り、モノクロメータ用スリット２４に関しては特別な
位置調整作業を実行することがない。この結果、モノク
ロメータ装置２に関する光軸調整の作業性を格段に向上
することができる。

【００５３】以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明はその実施形態に限定されるもので
なく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変
できる。例えば、図２に示したモノクロメータ装置の実
施形態では、モノクロメータとして図６に示すような放
物線形状のＸ線回折面を有するものを用いたが、単なる
平面形状のＸ線回折面を有するモノクロメータに対して
本発明を適用できることはもちろんである。また、多層
膜モノクロメータに代えて単結晶モノクロメータその他
のモノクロメータを用いることもできる。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係るモノクロメータ装置及びＸ
線装置によれば、モノクロメータ用スリットがモノクロ
メータのＸ線入射側端面の所定位置に直接に取り付けら
れるので、モノクロメータ用スリットのモノクロメータ
に対する相対位置は常に一定位置に固定される。そのた
め、モノクロメータ装置をＸ線光軸に対する所定位置に
位置調整する際には、モノクロメータだけに関してその
調整作業をすれば足り、モノクロメータ用スリットに関
しては特別な位置調整作業を実行することがない。この
結果、モノクロメータ装置に関する光軸調整の作業性を
格段に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモノクロメータ装置及びＸ線装置
の一実施形態を示す平面図である。

【図２】図１の要部であるモノクロメータ装置を示す平
面断面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ線に従った側面断面図である。

【図４】図２のＹ−Ｙ線に従った側面断面図である。

【図５】モノクロメータ組立体の一実施形態を示す斜視
図である。

【図６】モノクロメータの一実施形態を模式的に示す図
である。

【図７】ソーラスリットの一実施形態を示す斜視図であ
る。

【図８】図７の要部を模式的に示す図である。

【図９】図７のソーラスリットの分解斜視図である。

【図１０】本発明に係るモノクロメータ装置の要部を示
す斜視図である。

【図１１】多層膜モノクロメータの一実施例を模式的に
示す側面断面図である。

【図１２】多層膜モノクロメータの他の実施例を模式的
に示す側面断面図である。

【図１３】従来のＸ線装置の一例を示す平面図である。

【符号の説明】

１Ｘ線発生装置２モノクロメータ装置３発散制限スリット４ゴニオメータ１１ハウジング１２モノクロメータ支持台１２ａ回転軸１４回転駆動用バー１７モノクロメータ組立体１８ソーラスリット２２放物線多層膜モノクロメータ２４モノクロメータ用スリット２７金属箔２８スペーサ３１重元素層３２軽元素層３４カバー（スリット切替え用可動部材）３７Ｘ線通過用窓３８測定用スリット３９Ｘ線強度低減スリットＢ放物線Ｄ段差ＦＸ線焦点Ｓ試料Ｔ金属箔間隔 θ１Ｘ線取込み角度 θ２開き角度Ｘm モノクロメータ軸線Ｘs 試料軸線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線光路上に配置されＸ線を単色化する
モノクロメータを有するモノクロメータ装置において、前記モノクロメータの外側に配設されると共に前記Ｘ線
光路を横切って移動できるスリット切替え用可動部材を
有し、そのスリット切替え用可動部材は、測定のために十分な
量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過するＸ線
の量を低減するＸ線強度低減スリットを有することを特
徴とするモノクロメータ装置。
【請求項２】請求項１において、前記スリット切替え
用可動部材は、円筒形状に形成され、その円筒形状の中
心軸線を中心として回転することによりＸ線光路を横切
って移動し、さらにその円筒形状の周面の適所に前記測
定用スリット及びＸ線強度低減スリットを有することを
特徴とするモノクロメータ装置。
【請求項３】Ｘ線を発生するＸ線源と、そのＸ線源か
ら発生したＸ線を単色化するモノクロメータと、Ｘ線の
進行方向に関してそのモノクロメータの上流側に配設さ
れるモノクロメータ用スリットと、Ｘ線の進行方向に関
して前記モノクロメータの下流側に配設されていて試料
及びＸ線検出器の角度を測角するゴニオメータとを有す
るＸ線装置において、前記モノクロメータの外側に配設されると共にＸ線光路
を横切って移動できるスリット切替え用可動部材を有
し、そのスリット切替え用可動部材は、測定のために十分な
量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過するＸ線
の量を低減するＸ線強度低減スリットを有することを特
徴とするＸ線装置。
【請求項４】請求項３において、前記モノクロメータ
はＸ線光軸と交わる回転中心軸線を中心として回転可能
であることを特徴とするＸ線装置。