JP2001021507A - Ｘａｆｓ測定装置 - Google Patents
Ｘａｆｓ測定装置Info
- Publication number
- JP2001021507A JP2001021507A JP11190098A JP19009899A JP2001021507A JP 2001021507 A JP2001021507 A JP 2001021507A JP 11190098 A JP11190098 A JP 11190098A JP 19009899 A JP19009899 A JP 19009899A JP 2001021507 A JP2001021507 A JP 2001021507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- sample
- parallel
- incident
- xafs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で小型であり、しかも単色化した
Ｘ線の平行度を高めることにより分解能の高いＸＡＦＳ
測定ができるＸＡＦＳ測定装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線源Ｆから発散するＸ線を放物面ミラ
ー１によって平行Ｘ線ビームに成形し、その平行Ｘ線ビ
ームを平板状の分光結晶２へ照射してその分光結晶２に
よって特定波長の平行Ｘ線ビームを取り出し、そのＸ線
ビームに関して試料Ｓに入射する前のＸ線強度を検出器
８によって測定し、試料Ｓを透過した後のＸ線強度を検
出器９によって測定する。分光結晶２への平行Ｘ線ビー
ムの入射角度を変化させることにより、試料Ｓへ入射す
るＸ線のエネルギ値を変化させる。放物面ミラー１を用
いることにより、平行度の高い平行Ｘ線ビームを形成し
てそれを分光結晶２へ照射できるので、分光結晶２とし
て平板結晶を用いることができる。
Ｘ線の平行度を高めることにより分解能の高いＸＡＦＳ
測定ができるＸＡＦＳ測定装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線源Ｆから発散するＸ線を放物面ミラ
ー１によって平行Ｘ線ビームに成形し、その平行Ｘ線ビ
ームを平板状の分光結晶２へ照射してその分光結晶２に
よって特定波長の平行Ｘ線ビームを取り出し、そのＸ線
ビームに関して試料Ｓに入射する前のＸ線強度を検出器
８によって測定し、試料Ｓを透過した後のＸ線強度を検
出器９によって測定する。分光結晶２への平行Ｘ線ビー
ムの入射角度を変化させることにより、試料Ｓへ入射す
るＸ線のエネルギ値を変化させる。放物面ミラー１を用
いることにより、平行度の高い平行Ｘ線ビームを形成し
てそれを分光結晶２へ照射できるので、分光結晶２とし
て平板結晶を用いることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料に関するＸ線
吸収線図に現れる吸収係数の振動構造、例えばＥＸＡＦ
Ｓ及びＸＡＮＥＳを測定するためのＸＡＦＳ測定装置に
関する。
吸収線図に現れる吸収係数の振動構造、例えばＥＸＡＦ
Ｓ及びＸＡＮＥＳを測定するためのＸＡＦＳ測定装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、試料に照射するＸ線のエネルギ
を徐々に変えてゆき、その各々のエネルギについて試料
に入射するＸ線の強度（Ｉ0 ）と試料を透過したＸ線の
強度（Ｉ）との比（Ｉ0 ／Ｉ）を求め、それらに基づい
て質量吸収係数μ＝ｌｏｇ e（Ｉ0 ／Ｉ）を算出して、
それをグラフ上にプロットすると、図２に示すようなＸ
線吸収線図が得られる。
を徐々に変えてゆき、その各々のエネルギについて試料
に入射するＸ線の強度（Ｉ0 ）と試料を透過したＸ線の
強度（Ｉ）との比（Ｉ0 ／Ｉ）を求め、それらに基づい
て質量吸収係数μ＝ｌｏｇ e（Ｉ0 ／Ｉ）を算出して、
それをグラフ上にプロットすると、図２に示すようなＸ
線吸収線図が得られる。
【０００３】このＸ線吸収線図において、吸収端Ａの近
傍（例えば、Ａ±５０ｅＶ程度）の狭い領域に現れる吸
収端微細構造は、通常、ＸＡＮＥＳ（ゼーネス：X-Ray
Absorption Near Edge Structure）と呼ばれている。ま
た、ＸＡＮＥＳよりも高いエネルギ側へ１０００ｅＶ程
度の広い領域に現れるＸ線強度比の振動構造、すなわち
吸収係数の振動構造は、ＥＸＡＦＳ（イグザフス：Exte
nded X-Ray Absorption Fine Structure）と呼ばれてい
る。
傍（例えば、Ａ±５０ｅＶ程度）の狭い領域に現れる吸
収端微細構造は、通常、ＸＡＮＥＳ（ゼーネス：X-Ray
Absorption Near Edge Structure）と呼ばれている。ま
た、ＸＡＮＥＳよりも高いエネルギ側へ１０００ｅＶ程
度の広い領域に現れるＸ線強度比の振動構造、すなわち
吸収係数の振動構造は、ＥＸＡＦＳ（イグザフス：Exte
nded X-Ray Absorption Fine Structure）と呼ばれてい
る。
【０００４】これらのＸＡＮＥＳ及びＥＸＡＦＳには、
Ｘ線吸収原子とそのまわりの原子との間の結合状態、分
子の立体構造、原子間距離、あるいは原子配位等に関す
る情報が含まれている。よって、未知試料について図２
に示すようなＸ線吸収線図を求めれば、それに基づいて
その未知試料の構造解析を行うことができる。本発明に
係るＸＡＦＳ測定装置は、そのようなＸＡＮＥＳ及びＥ
ＸＡＦＳに基づいて試料の構造解析を行うものである。
Ｘ線吸収原子とそのまわりの原子との間の結合状態、分
子の立体構造、原子間距離、あるいは原子配位等に関す
る情報が含まれている。よって、未知試料について図２
に示すようなＸ線吸収線図を求めれば、それに基づいて
その未知試料の構造解析を行うことができる。本発明に
係るＸＡＦＳ測定装置は、そのようなＸＡＮＥＳ及びＥ
ＸＡＦＳに基づいて試料の構造解析を行うものである。
【０００５】従来のＸＡＦＳ測定装置では、一般に、図
４に示すように、直径が一定不変である仮想の集中円Ｃ
r の上に、Ｘ線源Ｆ、湾曲分光結晶５３及び受光スリッ
ト５４を配設する。湾曲分光結晶５３は、集中円Ｃr と
実質的に同じ曲率で湾曲する。受光スリット５４は、入
射Ｘ線検出器５５、試料Ｓ及び透過Ｘ線検出器５７と共
に支持台５８の上に設けられる。
４に示すように、直径が一定不変である仮想の集中円Ｃ
r の上に、Ｘ線源Ｆ、湾曲分光結晶５３及び受光スリッ
ト５４を配設する。湾曲分光結晶５３は、集中円Ｃr と
実質的に同じ曲率で湾曲する。受光スリット５４は、入
射Ｘ線検出器５５、試料Ｓ及び透過Ｘ線検出器５７と共
に支持台５８の上に設けられる。
【０００６】測定に際しては、湾曲分光結晶５３を集中
円Ｃr に沿って移動させ、同時に支持台５８を同じく集
中円Ｃr に沿って移動させる。このとき、位置不動のＸ
線源Ｆと湾曲分光結晶５３との間の距離Ｌ1 は徐々に変
化し、そして湾曲分光結晶５３と受光スリット５４との
間の距離Ｌ２は、常に、Ｌ１＝Ｌ２の条件を満たすよう
に制御される。このような制御は、湾曲分光結晶５３及
び支持台５８を複雑なリンク機構の上に搭載し、さら
に、両者を高精度なパルスモータを用いて駆動すること
によって実現している。
円Ｃr に沿って移動させ、同時に支持台５８を同じく集
中円Ｃr に沿って移動させる。このとき、位置不動のＸ
線源Ｆと湾曲分光結晶５３との間の距離Ｌ1 は徐々に変
化し、そして湾曲分光結晶５３と受光スリット５４との
間の距離Ｌ２は、常に、Ｌ１＝Ｌ２の条件を満たすよう
に制御される。このような制御は、湾曲分光結晶５３及
び支持台５８を複雑なリンク機構の上に搭載し、さら
に、両者を高精度なパルスモータを用いて駆動すること
によって実現している。
【０００７】この従来のＸＡＦＳ測定装置では、Ｘ線源
Ｆから放射されて発散する連続Ｘ線を湾曲分光結晶５３
で単色Ｘ線に分光して試料Ｓに入射し、そのＸ線の透過
率をＸ線のエネルギ量すなわち波長との対応で測定す
る。試料Ｓに入射するＸ線のエネルギを変化させるた
め、湾曲分光結晶５３を集中円Ｃr に沿って移動させる
ことにより、その湾曲分光結晶５３に入射するＸ線の入
射角度θを変化させる。そして、そのように時々刻々エ
ネルギ量が変化するＸ線を試料Ｓに照射することによっ
て図２に示すＸ線吸収線図を得る。
Ｆから放射されて発散する連続Ｘ線を湾曲分光結晶５３
で単色Ｘ線に分光して試料Ｓに入射し、そのＸ線の透過
率をＸ線のエネルギ量すなわち波長との対応で測定す
る。試料Ｓに入射するＸ線のエネルギを変化させるた
め、湾曲分光結晶５３を集中円Ｃr に沿って移動させる
ことにより、その湾曲分光結晶５３に入射するＸ線の入
射角度θを変化させる。そして、そのように時々刻々エ
ネルギ量が変化するＸ線を試料Ｓに照射することによっ
て図２に示すＸ線吸収線図を得る。
【０００８】しかしながら上記従来のＸＡＦＳ測定装置
では、Ｘ線源Ｆに対して湾曲分光結晶５３及び検出器支
持台５８を上記の特定の移動条件の下で移動させなけれ
ばならず、そのためのリンク機構の構造及び動作が極め
て複雑で、しかも大型になっていた。機械が複雑である
ため、各要素の光学的な位置関係を調整するのも非常に
難しかった。
では、Ｘ線源Ｆに対して湾曲分光結晶５３及び検出器支
持台５８を上記の特定の移動条件の下で移動させなけれ
ばならず、そのためのリンク機構の構造及び動作が極め
て複雑で、しかも大型になっていた。機械が複雑である
ため、各要素の光学的な位置関係を調整するのも非常に
難しかった。
【０００９】この問題を解決するため、本発明者は、特
開平９−８９８１３号公報において、コリメータ及び平
板状の分光結晶を用いたＸＡＦＳ測定装置を提案した。
この測定装置によれば、平板状の分光結晶を用いたこと
により、ゴニオメータとしてθ−２θ型の極一般的なゴ
ニオメータを用いることが可能となり、よって、ＸＡＦ
Ｓ測定装置の構造及び動作を非常に簡単にすることがで
きた。
開平９−８９８１３号公報において、コリメータ及び平
板状の分光結晶を用いたＸＡＦＳ測定装置を提案した。
この測定装置によれば、平板状の分光結晶を用いたこと
により、ゴニオメータとしてθ−２θ型の極一般的なゴ
ニオメータを用いることが可能となり、よって、ＸＡＦ
Ｓ測定装置の構造及び動作を非常に簡単にすることがで
きた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】特開平９−８９８１３
号公報に開示された上記従来のＸＡＦＳ測定装置を用い
れば実用上十分な精度でＸＡＦＳ測定を行うことができ
るのであるが、平行度の高い平行Ｘ線ビームをコリメー
タによって形成することが必ずしも希望通り十分に行う
ことができない場合もあり、そのため、分解能の点で若
干の不満が残っていた。
号公報に開示された上記従来のＸＡＦＳ測定装置を用い
れば実用上十分な精度でＸＡＦＳ測定を行うことができ
るのであるが、平行度の高い平行Ｘ線ビームをコリメー
タによって形成することが必ずしも希望通り十分に行う
ことができない場合もあり、そのため、分解能の点で若
干の不満が残っていた。
【００１１】本発明は、従来のＸＡＦＳ測定装置におけ
る上記の問題点に鑑みて成されたものであって、構造が
簡単で小型なＸＡＦＳ測定装置であって、単色化したＸ
線の平行度を高めることにより、より一層分解能の高い
ＸＡＦＳ測定ができるＸＡＦＳ測定装置を提供すること
を目的とする。
る上記の問題点に鑑みて成されたものであって、構造が
簡単で小型なＸＡＦＳ測定装置であって、単色化したＸ
線の平行度を高めることにより、より一層分解能の高い
ＸＡＦＳ測定ができるＸＡＦＳ測定装置を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【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ＸＡＦＳ測定装置は、試料に
入射するＸ線のエネルギを変化させたときに得られる質
量吸収係数の変動を測定して該試料の振動構造を解析す
るＸＡＦＳ測定装置において、Ｘ線を放射するＸ線源
と、放射されたＸ線を平行Ｘ線ビームとして取り出す放
物面ミラーと、その平行Ｘ線ビームを受け取って特定波
長の平行Ｘ線ビームを出射する平板状の分光結晶と、試
料へ入射するＸ線のＸ線強度値を測定する入射Ｘ線検出
器と、試料を透過したＸ線のＸ線強度値を測定する透過
Ｘ線検出器と、前記分光結晶と前記放物面ミラーとを相
対的にθ回転させると共に、前記入射Ｘ線検出器、前記
試料及び前記透過Ｘ線検出器を前記分光結晶に対して相
対的に２θ回転させるゴニオメータとを有することを特
徴とする。
成するため、本発明に係るＸＡＦＳ測定装置は、試料に
入射するＸ線のエネルギを変化させたときに得られる質
量吸収係数の変動を測定して該試料の振動構造を解析す
るＸＡＦＳ測定装置において、Ｘ線を放射するＸ線源
と、放射されたＸ線を平行Ｘ線ビームとして取り出す放
物面ミラーと、その平行Ｘ線ビームを受け取って特定波
長の平行Ｘ線ビームを出射する平板状の分光結晶と、試
料へ入射するＸ線のＸ線強度値を測定する入射Ｘ線検出
器と、試料を透過したＸ線のＸ線強度値を測定する透過
Ｘ線検出器と、前記分光結晶と前記放物面ミラーとを相
対的にθ回転させると共に、前記入射Ｘ線検出器、前記
試料及び前記透過Ｘ線検出器を前記分光結晶に対して相
対的に２θ回転させるゴニオメータとを有することを特
徴とする。
【００１３】上記入射Ｘ線検出器及び上記透過Ｘ線検出
器は、それぞれ、個別のＸ線検出器によって構成するこ
ともでき、あるいは１個のＸ線検出器によってそれらを
兼用させることもできる。１個のＸ線検出器によって入
射Ｘ線検出器及び透過Ｘ線検出器を兼用する場合には、
試料の後方位置にＸ線検出器を配設し、試料をＸ線経路
から退避させることによって試料を通過する前のＸ線強
度を測定し、そして試料をＸ線経路を遮る位置に置くこ
とによって試料を透過するＸ線強度値を測定する。
器は、それぞれ、個別のＸ線検出器によって構成するこ
ともでき、あるいは１個のＸ線検出器によってそれらを
兼用させることもできる。１個のＸ線検出器によって入
射Ｘ線検出器及び透過Ｘ線検出器を兼用する場合には、
試料の後方位置にＸ線検出器を配設し、試料をＸ線経路
から退避させることによって試料を通過する前のＸ線強
度を測定し、そして試料をＸ線経路を遮る位置に置くこ
とによって試料を透過するＸ線強度値を測定する。
【００１４】上記構成のＸＡＦＳ測定装置では、Ｘ線源
から放射されたＸ線が放物面ミラーによって平行Ｘ線ビ
ームとして取り出され、分光結晶の働きによってその平
行Ｘ線ビームから特定波長すなわち特定エネルギの平行
Ｘ線ビームが取り出されて、それが試料に供給される。
から放射されたＸ線が放物面ミラーによって平行Ｘ線ビ
ームとして取り出され、分光結晶の働きによってその平
行Ｘ線ビームから特定波長すなわち特定エネルギの平行
Ｘ線ビームが取り出されて、それが試料に供給される。
【００１５】Ｘ線源から発散したＸ線のうち放物面ミラ
ーに照射されたものは、その放物面ミラーによって全て
が平行Ｘ線ビームに成形されるので、この平行Ｘ線ビー
ムの強度は、発散Ｘ線ビームをコリメータによって規制
して平行Ｘ線ビームを形成する従来の平行Ｘ線ビーム形
成方法に比べると強くなり、特開平９−８９８１３号公
報に開示された平行Ｘ線ビーム形成方法に比べて平行度
が良くなる。また、分光結晶は平板形状であるので、こ
の分光結晶に入射する平行Ｘ線ビームは全てがこの分光
結晶で回折して試料へ供給され、このため、強度が強く
単色度の高いＸ線ビームを試料に供給できる。
ーに照射されたものは、その放物面ミラーによって全て
が平行Ｘ線ビームに成形されるので、この平行Ｘ線ビー
ムの強度は、発散Ｘ線ビームをコリメータによって規制
して平行Ｘ線ビームを形成する従来の平行Ｘ線ビーム形
成方法に比べると強くなり、特開平９−８９８１３号公
報に開示された平行Ｘ線ビーム形成方法に比べて平行度
が良くなる。また、分光結晶は平板形状であるので、こ
の分光結晶に入射する平行Ｘ線ビームは全てがこの分光
結晶で回折して試料へ供給され、このため、強度が強く
単色度の高いＸ線ビームを試料に供給できる。
【００１６】つまり、本発明のＸＡＦＳ測定装置によれ
ば、試料に供給する単色化されたＸ線の平行度を高める
ことができ、そのため、非常に分解能の高いＸＡＦＳ測
定を行うことができる。
ば、試料に供給する単色化されたＸ線の平行度を高める
ことができ、そのため、非常に分解能の高いＸＡＦＳ測
定を行うことができる。
【００１７】例えば、ＳｉやＧｅ等の完全結晶を分光結
晶として用いた場合、その回折幅は０．０５°程度であ
る。よって、スリットコリメーションによって形成した
平行光を用いる場合には、分光結晶から取り出されるＸ
線の強度が非常に弱くなる。これに対し、放物面ミラー
の反射効率は、その素材とエネルギによっても変わる
が、例えばＣｕの特性線付近のエネルギ（すなわち、約
８ＫｅＶ）をガラスの放物面ミラーで利用する場合、Ｘ
線源から６０ｍｍ離れたところに５０ｍｍの長さの放物
面ミラーを置くとすると、約０．１°の取込み角を見込
むことができ、このためスリットコリメーションを利用
する場合に比べて２倍の利得を得ることができる。この
ことからも、放物面ミラーを用いた本発明によれば、強
度の強い平行Ｘ線ビームを試料へ供給できることが理解
できる。
晶として用いた場合、その回折幅は０．０５°程度であ
る。よって、スリットコリメーションによって形成した
平行光を用いる場合には、分光結晶から取り出されるＸ
線の強度が非常に弱くなる。これに対し、放物面ミラー
の反射効率は、その素材とエネルギによっても変わる
が、例えばＣｕの特性線付近のエネルギ（すなわち、約
８ＫｅＶ）をガラスの放物面ミラーで利用する場合、Ｘ
線源から６０ｍｍ離れたところに５０ｍｍの長さの放物
面ミラーを置くとすると、約０．１°の取込み角を見込
むことができ、このためスリットコリメーションを利用
する場合に比べて２倍の利得を得ることができる。この
ことからも、放物面ミラーを用いた本発明によれば、強
度の強い平行Ｘ線ビームを試料へ供給できることが理解
できる。
【００１８】（２） 上記構成のＸＡＦＳ測定装置にお
いて、前記ゴニオメータは、前記分光結晶のＸ線回折面
とほぼ一致するように設定されるω軸線を中心として回
転するθ回転台と、前記ω軸線を中心として回転する２
θ回転台と、前記θ回転台及び前記２θ回転台の回転を
制御する制御手段とを含んで構成でき、その場合、当該
制御手段は前記θ回転台を所定の角速度で回転させ、同
時に前記２θ回転台を前記θ回転台のほぼ２倍の角速度
で同じ方向へ回転させるという制御を行うことができ
る。
いて、前記ゴニオメータは、前記分光結晶のＸ線回折面
とほぼ一致するように設定されるω軸線を中心として回
転するθ回転台と、前記ω軸線を中心として回転する２
θ回転台と、前記θ回転台及び前記２θ回転台の回転を
制御する制御手段とを含んで構成でき、その場合、当該
制御手段は前記θ回転台を所定の角速度で回転させ、同
時に前記２θ回転台を前記θ回転台のほぼ２倍の角速度
で同じ方向へ回転させるという制御を行うことができ
る。
【００１９】この構造のゴニオメータ、すなわちθ−２
θ型ゴニオメータは、粉末試料等を測定対象とした通常
のＸ線回折装置において広く用いられる構造である。こ
の構造を用いて粉末試料に対して測定を行う場合には、
例えば、θ回転台によって試料を支持し、２θ回転台に
よってＸ線カウンタ等を支持し、そしてＸ線源から放射
されるＸ線をθ回転する試料に照射する。θ回転角度が
いわゆるブラッグの回折条件を満足する角度に到来する
と、試料から回折Ｘ線が発生し、その回折Ｘ線がＸ線カ
ウンタによって検出される。
θ型ゴニオメータは、粉末試料等を測定対象とした通常
のＸ線回折装置において広く用いられる構造である。こ
の構造を用いて粉末試料に対して測定を行う場合には、
例えば、θ回転台によって試料を支持し、２θ回転台に
よってＸ線カウンタ等を支持し、そしてＸ線源から放射
されるＸ線をθ回転する試料に照射する。θ回転角度が
いわゆるブラッグの回折条件を満足する角度に到来する
と、試料から回折Ｘ線が発生し、その回折Ｘ線がＸ線カ
ウンタによって検出される。
【００２０】本発明に係るＸＡＦＳ測定装置によれば、
Ｘ線源から放射されて発散するＸ線を放物面ミラーによ
って平行Ｘ線ビームに成形してから平板状の分光結晶へ
入射するようにしたので、分光結晶を図４に示したよう
に集中円Ｃr に沿って移動させる必要がなくなり、単
に、一定の位置で回転、すなわちθ回転させることが可
能になった。その結果、図４に示した複雑で大型の測角
機構すなわちゴニオメータを用いることなく、上述した
簡単で小型なθ−２θ型ゴニオメータを用いることがで
きる。
Ｘ線源から放射されて発散するＸ線を放物面ミラーによ
って平行Ｘ線ビームに成形してから平板状の分光結晶へ
入射するようにしたので、分光結晶を図４に示したよう
に集中円Ｃr に沿って移動させる必要がなくなり、単
に、一定の位置で回転、すなわちθ回転させることが可
能になった。その結果、図４に示した複雑で大型の測角
機構すなわちゴニオメータを用いることなく、上述した
簡単で小型なθ−２θ型ゴニオメータを用いることがで
きる。
【００２１】（３） 上記構成のＸＡＦＳ測定装置にお
いて、前記放物面ミラーは、ガラスの表面を滑らかな鏡
面状の放物面に加工、例えば研磨することによって形成
できる。また、この放物面ミラーは、台の表面を滑らか
な放物面に形成し、その放物面に金属反射膜、例えば金
を成膜することによって形成することもできる。上記の
台は、例えばガラス、金属、セラミック等によって形成
できる。
いて、前記放物面ミラーは、ガラスの表面を滑らかな鏡
面状の放物面に加工、例えば研磨することによって形成
できる。また、この放物面ミラーは、台の表面を滑らか
な放物面に形成し、その放物面に金属反射膜、例えば金
を成膜することによって形成することもできる。上記の
台は、例えばガラス、金属、セラミック等によって形成
できる。
【００２２】ガラス等の表面に金を膜状にコートする場
合には、全反射角が大きく、すなわち放物面の接線に対
するＸ線の入射角度が大きくなるため、放物面ミラーか
らの出力Ｘ線としてさらに約２倍程度の利得が期待でき
る。これにより、試料に供給されるＸ線の強度をより一
層高めることができ、その結果、より一層分解能の高い
ＸＡＦＳ測定を行うことができる。
合には、全反射角が大きく、すなわち放物面の接線に対
するＸ線の入射角度が大きくなるため、放物面ミラーか
らの出力Ｘ線としてさらに約２倍程度の利得が期待でき
る。これにより、試料に供給されるＸ線の強度をより一
層高めることができ、その結果、より一層分解能の高い
ＸＡＦＳ測定を行うことができる。
【００２３】（４） 上記構成のＸＡＦＳ測定装置にお
いて、前記Ｘ線源としてはライン状Ｘ線ビームを放射す
るＸ線源を用いることができる。このライン状Ｘ線を用
いれば、ポイント状Ｘ線を用いた場合に比べて、強度の
強いＸ線を得ることができる。このことの理由は次の通
りであると考えられる。
いて、前記Ｘ線源としてはライン状Ｘ線ビームを放射す
るＸ線源を用いることができる。このライン状Ｘ線を用
いれば、ポイント状Ｘ線を用いた場合に比べて、強度の
強いＸ線を得ることができる。このことの理由は次の通
りであると考えられる。
【００２４】すなわち、放物面ミラーはＸ線の全反射ミ
ラーの一種で、発散ビームを取り込んで平行ビームを放
出するものである。この場合、Ｘ線の全反射角度は一般
に極めて小さいので、それに応じて放物面ミラーのＸ線
取込み角度も小さくなる。Ｘ線源としてポイント状Ｘ線
源を用いる場合を考えると、そのポイント状Ｘ線源は元
々の寸法が大きいので、放物面ミラーに対するＸ線の入
射角度が大きくなり、そのため、放物面ミラーからの出
力ビームの強度をロスしてしまう。
ラーの一種で、発散ビームを取り込んで平行ビームを放
出するものである。この場合、Ｘ線の全反射角度は一般
に極めて小さいので、それに応じて放物面ミラーのＸ線
取込み角度も小さくなる。Ｘ線源としてポイント状Ｘ線
源を用いる場合を考えると、そのポイント状Ｘ線源は元
々の寸法が大きいので、放物面ミラーに対するＸ線の入
射角度が大きくなり、そのため、放物面ミラーからの出
力ビームの強度をロスしてしまう。
【００２５】これに対し、Ｘ線源としてライン状Ｘ線源
を用いる場合には、放物面ミラーに対するＸ線の入射角
度が小さくなるので出力ビームのロスは少なくなる。ま
た、放物面ミラーの長さが十分長ければ、その放物面ミ
ラーの長手方向で強度を稼げるので、放物面ミラーから
取り出すＸ線の強度は、ライン状Ｘ線源の方がポイント
状Ｘ線源に比べて強い。
を用いる場合には、放物面ミラーに対するＸ線の入射角
度が小さくなるので出力ビームのロスは少なくなる。ま
た、放物面ミラーの長さが十分長ければ、その放物面ミ
ラーの長手方向で強度を稼げるので、放物面ミラーから
取り出すＸ線の強度は、ライン状Ｘ線源の方がポイント
状Ｘ線源に比べて強い。
【００２６】（５） 上記構成のＸＡＦＳ測定装置にお
いて、前記平板状の分光結晶は、図３（ａ）に示すよう
な、対称カットの分光結晶Ｍ１とすることもできるし、
図３（ｂ）に示すような、非対称カットの分光結晶Ｍ２
とすることもできる。
いて、前記平板状の分光結晶は、図３（ａ）に示すよう
な、対称カットの分光結晶Ｍ１とすることもできるし、
図３（ｂ）に示すような、非対称カットの分光結晶Ｍ２
とすることもできる。
【００２７】対称カットの分光結晶というのは、単結晶
を結晶格子面に対して平行にカットしてＸ線回折面Ｋを
形成したものであり、入射Ｘ線Ｒ１に対して対称に回折
Ｘ線Ｒ２を取り出すようにした分光結晶である。
を結晶格子面に対して平行にカットしてＸ線回折面Ｋを
形成したものであり、入射Ｘ線Ｒ１に対して対称に回折
Ｘ線Ｒ２を取り出すようにした分光結晶である。
【００２８】一方、非対称カットの分光結晶というの
は、単結晶を結晶格子面に対して斜めにカットしてＸ線
回折面Ｋを形成したものであり、入射Ｘ線Ｒ１に対して
非対称に回折Ｘ線Ｒ２を取り出すようにした分光結晶で
ある。非対称というのは、回折Ｘ線Ｒ２のビーム幅が入
射Ｘ線Ｒ１のビーム幅に対して広がったり、あるいは狭
まったりすることである。図３（ｂ）では、回折Ｘ線Ｒ
２のビーム幅が入射Ｘ線Ｒ１のビーム幅よりも狭まった
状態を示している。
は、単結晶を結晶格子面に対して斜めにカットしてＸ線
回折面Ｋを形成したものであり、入射Ｘ線Ｒ１に対して
非対称に回折Ｘ線Ｒ２を取り出すようにした分光結晶で
ある。非対称というのは、回折Ｘ線Ｒ２のビーム幅が入
射Ｘ線Ｒ１のビーム幅に対して広がったり、あるいは狭
まったりすることである。図３（ｂ）では、回折Ｘ線Ｒ
２のビーム幅が入射Ｘ線Ｒ１のビーム幅よりも狭まった
状態を示している。
【００２９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るＸＡＦＳ測
定装置の一実施形態を模式的に示している。このＸＡＦ
Ｓ測定装置は、Ｘ線を発散状態で放出するＸ線源Ｆと、
そのＸ線源ＦからのＸ線を反射する放物面ミラー１と、
そしてゴニオメータ３とを有する。このゴニオメータ３
は、図の紙面垂直方向に延びるω軸線を中心として回転
できるθ回転台４と、同じくω軸線を中心として回転で
きる２θ回転台６とを有する。２θ回転台６には外方へ
延びる検出器アーム７が設けられる。
定装置の一実施形態を模式的に示している。このＸＡＦ
Ｓ測定装置は、Ｘ線を発散状態で放出するＸ線源Ｆと、
そのＸ線源ＦからのＸ線を反射する放物面ミラー１と、
そしてゴニオメータ３とを有する。このゴニオメータ３
は、図の紙面垂直方向に延びるω軸線を中心として回転
できるθ回転台４と、同じくω軸線を中心として回転で
きる２θ回転台６とを有する。２θ回転台６には外方へ
延びる検出器アーム７が設けられる。
【００３０】平板状の分光結晶２は、そのＸ線回折面が
上記ω軸線とほぼ一致するようにθ回転台４に装着され
る。ここで「ほぼ」というのは、製作誤差その他の誤差
のために完全には一致しない場合をも含む意味である。
また、検出器アーム７の上には、測定対象である試料Ｓ
と、その試料Ｓに入射する前のＸ線の強度を測定する入
射Ｘ線検出器８と、そして試料Ｓを透過した後のＸ線の
強度を測定する透過Ｘ線検出器９とが固定状態で設けら
れる。
上記ω軸線とほぼ一致するようにθ回転台４に装着され
る。ここで「ほぼ」というのは、製作誤差その他の誤差
のために完全には一致しない場合をも含む意味である。
また、検出器アーム７の上には、測定対象である試料Ｓ
と、その試料Ｓに入射する前のＸ線の強度を測定する入
射Ｘ線検出器８と、そして試料Ｓを透過した後のＸ線の
強度を測定する透過Ｘ線検出器９とが固定状態で設けら
れる。
【００３１】Ｘ線源Ｆは、例えば、通電によって発熱し
て熱電子を放出するフィラメント（図示せず）及びその
フィラメントに対向して配置されたターゲット（図示せ
ず）によって構成され、この場合には、フィラメントか
ら放出されてターゲットに高速で衝突する領域であるＸ
線焦点からＸ線が放出される。本実施形態では、このＸ
線源Ｆとして、図１の紙面垂直方向に長いライン状Ｘ線
源を用いるものとする。
て熱電子を放出するフィラメント（図示せず）及びその
フィラメントに対向して配置されたターゲット（図示せ
ず）によって構成され、この場合には、フィラメントか
ら放出されてターゲットに高速で衝突する領域であるＸ
線焦点からＸ線が放出される。本実施形態では、このＸ
線源Ｆとして、図１の紙面垂直方向に長いライン状Ｘ線
源を用いるものとする。
【００３２】ターゲット上の焦点寸法が同じならば、線
源としての強度に関してはライン状Ｘ線源とポイント状
Ｘ線源との間に差はない。しかしながら、例えばローラ
ンド円上でＸ線を回折させるようなときには、ライン状
Ｘ線源を用いると分解能が良いし、焦点の長さによって
強度を稼ぐこともできる。これに対し、Ｘ線トポグラフ
ィのようにＸ線ビームを広げて試料に当てるような測定
法では、ポイント状Ｘ線源の方がＸ−Ｙ方向すなわち直
角２方向へほぼ均等に広げられるので全体像を得るのに
都合が良い。本実施形態の装置では、放物面ミラーのＸ
線取込み角度が小さいので、長手方向で強度を稼ぐライ
ン状Ｘ線源を使用する方が、ポイント状Ｘ線源を使用す
る場合に比べて、放物面ミラーから取り出すＸ線の強度
が強い。
源としての強度に関してはライン状Ｘ線源とポイント状
Ｘ線源との間に差はない。しかしながら、例えばローラ
ンド円上でＸ線を回折させるようなときには、ライン状
Ｘ線源を用いると分解能が良いし、焦点の長さによって
強度を稼ぐこともできる。これに対し、Ｘ線トポグラフ
ィのようにＸ線ビームを広げて試料に当てるような測定
法では、ポイント状Ｘ線源の方がＸ−Ｙ方向すなわち直
角２方向へほぼ均等に広げられるので全体像を得るのに
都合が良い。本実施形態の装置では、放物面ミラーのＸ
線取込み角度が小さいので、長手方向で強度を稼ぐライ
ン状Ｘ線源を使用する方が、ポイント状Ｘ線源を使用す
る場合に比べて、放物面ミラーから取り出すＸ線の強度
が強い。
【００３３】放物面ミラー１は、例えばガラス製の台１
１の表面を滑らかな鏡面状の放物面Ｈに形成し、その放
物面Ｈに金属反射膜１２を成膜することによって形成で
きる。この場合、金属反射膜１２の材質としては、例え
ばＡｕ（金）が考えられる。また、金属反射膜１２の形
成方法としては周知の成膜法、例えば蒸着法を用いるこ
とができる。なお、放物面ミラー１２の放物面Ｈは、図
１の紙面垂直方向にライン状Ｘ線に対応した幅を持って
形成される。
１の表面を滑らかな鏡面状の放物面Ｈに形成し、その放
物面Ｈに金属反射膜１２を成膜することによって形成で
きる。この場合、金属反射膜１２の材質としては、例え
ばＡｕ（金）が考えられる。また、金属反射膜１２の形
成方法としては周知の成膜法、例えば蒸着法を用いるこ
とができる。なお、放物面ミラー１２の放物面Ｈは、図
１の紙面垂直方向にライン状Ｘ線に対応した幅を持って
形成される。
【００３４】Ｘ線源Ｆは放物面ミラー１の反射面、すな
わち放物面Ｈの焦点位置に配置されており、よって、Ｘ
線源Ｆから出て発散するＸ線が放物面ミラー１の反射面
に当たると、そのＸ線は放物面Ｈで反射、より詳しくは
全反射することによって平行Ｘ線ビームＲ0 とされる。
わち放物面Ｈの焦点位置に配置されており、よって、Ｘ
線源Ｆから出て発散するＸ線が放物面ミラー１の反射面
に当たると、そのＸ線は放物面Ｈで反射、より詳しくは
全反射することによって平行Ｘ線ビームＲ0 とされる。
【００３５】平行Ｘ線ビームの形成方法として、スリッ
トやピンホールを利用したコリメータを用いる方法が従
来から広く知られているが、この方法では強度が強くて
平行度の高い平行Ｘ線ビームを形成することができな
い。これに対し、本実施形態のように放物面ミラー１を
用いた方法によれば、強度が強くて平行度の高い平行Ｘ
線ビームを形成することができる。
トやピンホールを利用したコリメータを用いる方法が従
来から広く知られているが、この方法では強度が強くて
平行度の高い平行Ｘ線ビームを形成することができな
い。これに対し、本実施形態のように放物面ミラー１を
用いた方法によれば、強度が強くて平行度の高い平行Ｘ
線ビームを形成することができる。
【００３６】図１において、θ回転台４は、θ回転駆動
装置１５によって駆動されてω軸線を中心として所定の
角速度で連続的又は間欠的に回転、すなわちθ回転す
る。ω軸線は図１の紙面垂直方向に延びる軸線であっ
て、平板状の分光結晶２のＸ線回折面に含まれる軸線で
あるので、θ回転台４が上記のようにθ回転するとき、
分光結晶２も同様にω軸線を中心としてθ回転する。分
光結晶２は、例えば、図３（ａ）に示すような対称カッ
トの結晶によって構成される。
装置１５によって駆動されてω軸線を中心として所定の
角速度で連続的又は間欠的に回転、すなわちθ回転す
る。ω軸線は図１の紙面垂直方向に延びる軸線であっ
て、平板状の分光結晶２のＸ線回折面に含まれる軸線で
あるので、θ回転台４が上記のようにθ回転するとき、
分光結晶２も同様にω軸線を中心としてθ回転する。分
光結晶２は、例えば、図３（ａ）に示すような対称カッ
トの結晶によって構成される。
【００３７】図１において、２θ回転台６は、２θ回転
駆動装置１７によって駆動されてω軸線を中心としてθ
回転台４のθ回転と同じ方向へ２倍の角速度で、そのθ
回転に同期して連続的又は間欠的に回転、いわゆる２θ
回転する。このとき、検出器アーム７は２θ回転台６と
一体になってω軸線を中心として２θ回転する。検出器
アーム７が２θ回転するとき、その上に搭載された入射
Ｘ線検出器８、試料Ｓ及び透過Ｘ線検出器９の各要素も
ω軸線を中心として２θ回転する。
駆動装置１７によって駆動されてω軸線を中心としてθ
回転台４のθ回転と同じ方向へ２倍の角速度で、そのθ
回転に同期して連続的又は間欠的に回転、いわゆる２θ
回転する。このとき、検出器アーム７は２θ回転台６と
一体になってω軸線を中心として２θ回転する。検出器
アーム７が２θ回転するとき、その上に搭載された入射
Ｘ線検出器８、試料Ｓ及び透過Ｘ線検出器９の各要素も
ω軸線を中心として２θ回転する。
【００３８】θ回転駆動装置１５及び２θ回転駆動装置
１７は、それ自体周知の回転駆動機構を用いて構成で
き、例えば、パルスモータを動力源としてその動力をウ
オームとウオームホイールを用いた動力伝達系によって
伝達するという駆動機構を用いることができる。また、
θ回転駆動装置１５及び２θ回転駆動装置１７の動作
は、ＣＰＵ（ Central Processing Unit）２１及びメモ
リ２２を含んで構成された制御装置２３によって制御さ
れる。
１７は、それ自体周知の回転駆動機構を用いて構成で
き、例えば、パルスモータを動力源としてその動力をウ
オームとウオームホイールを用いた動力伝達系によって
伝達するという駆動機構を用いることができる。また、
θ回転駆動装置１５及び２θ回転駆動装置１７の動作
は、ＣＰＵ（ Central Processing Unit）２１及びメモ
リ２２を含んで構成された制御装置２３によって制御さ
れる。
【００３９】メモリ２２は、ＲＯＭ（Read Only Memor
y）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等といった内部
メモリや、ハードディスク等といった外部メモリといっ
た各種の記憶媒体を総称的に描いたものである。このメ
モリ２２には、ＸＡＦＳ測定を行うための処理手順をプ
ログラムとして記憶した領域や、ＣＰＵ２１のためのワ
ークエリアやテンポラリファイルとして用いられる領域
等といった各種の記憶領域が確保される。
y）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等といった内部
メモリや、ハードディスク等といった外部メモリといっ
た各種の記憶媒体を総称的に描いたものである。このメ
モリ２２には、ＸＡＦＳ測定を行うための処理手順をプ
ログラムとして記憶した領域や、ＣＰＵ２１のためのワ
ークエリアやテンポラリファイルとして用いられる領域
等といった各種の記憶領域が確保される。
【００４０】ＣＰＵ（中央処理装置）２１は、メモリ２
２の内部に格納した所定のプログラムに従って、θ回転
駆動装置１５及び２θ回転駆動装置１７の動作を制御し
たり、質量吸収係数演算器１８によって行われる演算処
理を制御したり、さらに表示装置１９の動作を制御した
りする。この表示装置１９は、例えば、ＣＲＴ（Cathod
e Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ等といっ
た映像表示装置や、プリンタ等といった印字装置によっ
て構成できる。
２の内部に格納した所定のプログラムに従って、θ回転
駆動装置１５及び２θ回転駆動装置１７の動作を制御し
たり、質量吸収係数演算器１８によって行われる演算処
理を制御したり、さらに表示装置１９の動作を制御した
りする。この表示装置１９は、例えば、ＣＲＴ（Cathod
e Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ等といっ
た映像表示装置や、プリンタ等といった印字装置によっ
て構成できる。
【００４１】入射Ｘ線検出器８は、例えば、いわゆる半
透過型のＸ線検出器によって構成される。この半透過型
のＸ線検出器は、その内部に取り込んだＸ線の一部分を
強度検出のための成分として使用し、残りの部分を後方
側へ透過する構造のＸ線検出器である。この入射Ｘ線検
出器８は、試料Ｓに入射する前のＸ線を検出して電気信
号を出力し、その出力信号は質量吸収係数演算器１８へ
送られる。また、透過Ｘ線検出器９は、試料Ｓを透過し
たＸ線を検出して電気信号を出力し、その出力信号は質
量吸収係数演算器１８へ送られる。
透過型のＸ線検出器によって構成される。この半透過型
のＸ線検出器は、その内部に取り込んだＸ線の一部分を
強度検出のための成分として使用し、残りの部分を後方
側へ透過する構造のＸ線検出器である。この入射Ｘ線検
出器８は、試料Ｓに入射する前のＸ線を検出して電気信
号を出力し、その出力信号は質量吸収係数演算器１８へ
送られる。また、透過Ｘ線検出器９は、試料Ｓを透過し
たＸ線を検出して電気信号を出力し、その出力信号は質
量吸収係数演算器１８へ送られる。
【００４２】質量吸収係数演算器１８は、入射Ｘ線検出
器８の出力信号に基づいて試料Ｓに入射するＸ線強度Ｉ
0 を算出し、さらに透過Ｘ線検出器９の出力信号に基づ
いて試料Ｓを透過したＸ線強度Ｉを算出し、さらに両者
の比（Ｉ0 ／Ｉ）を求め、そしてさらに質量吸収係数μ
＝ｌｏｇ e（Ｉ0 ／Ｉ）を算出する。この算出結果は、
表示装置１９によって視覚によって認識できる形に表示
される。
器８の出力信号に基づいて試料Ｓに入射するＸ線強度Ｉ
0 を算出し、さらに透過Ｘ線検出器９の出力信号に基づ
いて試料Ｓを透過したＸ線強度Ｉを算出し、さらに両者
の比（Ｉ0 ／Ｉ）を求め、そしてさらに質量吸収係数μ
＝ｌｏｇ e（Ｉ0 ／Ｉ）を算出する。この算出結果は、
表示装置１９によって視覚によって認識できる形に表示
される。
【００４３】本実施形態のＸＡＦＳ測定装置は以上のよ
うに構成されているので、平板状の分光結晶２をθ回転
させ、さらに入射Ｘ線検出器８、試料Ｓ及び透過Ｘ線検
出器９を２θ回転させながら、Ｘ線源Ｆから放射されて
発散する連続Ｘ線を放物面ミラー１によって平行Ｘ線ビ
ームに成形し、その平行Ｘ線ビームを分光結晶２に照射
する。分光結晶２は、入射Ｘ線の入射角度に応じて特定
波長、すなわち特定エネルギの回折Ｘ線を出射する。
うに構成されているので、平板状の分光結晶２をθ回転
させ、さらに入射Ｘ線検出器８、試料Ｓ及び透過Ｘ線検
出器９を２θ回転させながら、Ｘ線源Ｆから放射されて
発散する連続Ｘ線を放物面ミラー１によって平行Ｘ線ビ
ームに成形し、その平行Ｘ線ビームを分光結晶２に照射
する。分光結晶２は、入射Ｘ線の入射角度に応じて特定
波長、すなわち特定エネルギの回折Ｘ線を出射する。
【００４４】θ回転台４がθ回転すると分光結晶２に対
する連続Ｘ線の入射角度が変化し、これにより、その分
光結晶２から放射されて試料Ｓに入射するＸ線の波長す
なわちエネルギ値が時々刻々に変化する。入射Ｘ線検出
器８及び透過Ｘ線検出器９は各エネルギ値のＸ線に関し
て、それぞれ、入射Ｘ線及び透過Ｘ線を検出し、そして
質量吸収係数演算器１８によって入射Ｘ線強度値Ｉ0 、
透過Ｘ線強度値Ｉ及び質量吸収係数μ＝ｌｏｇ e（Ｉ0
／Ｉ）が演算される。
する連続Ｘ線の入射角度が変化し、これにより、その分
光結晶２から放射されて試料Ｓに入射するＸ線の波長す
なわちエネルギ値が時々刻々に変化する。入射Ｘ線検出
器８及び透過Ｘ線検出器９は各エネルギ値のＸ線に関し
て、それぞれ、入射Ｘ線及び透過Ｘ線を検出し、そして
質量吸収係数演算器１８によって入射Ｘ線強度値Ｉ0 、
透過Ｘ線強度値Ｉ及び質量吸収係数μ＝ｌｏｇ e（Ｉ0
／Ｉ）が演算される。
【００４５】ＣＰＵ２１は、その演算結果に基づいてＸ
ＡＮＥＳ及びＥＸＡＦＳを解析して試料Ｓに関する構造
を判別する。この判別結果は表示装置１９に表示され、
また、必要に応じて図２に示すＸ線吸収線図も表示装置
１９に表示される。
ＡＮＥＳ及びＥＸＡＦＳを解析して試料Ｓに関する構造
を判別する。この判別結果は表示装置１９に表示され、
また、必要に応じて図２に示すＸ線吸収線図も表示装置
１９に表示される。
【００４６】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。
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。
【００４７】例えば、図１に示した実施形態では、Ｘ線
源としてライン状Ｘ線ビームを放射する構造のＸ線源を
考えたが、場合によっては、ライン状Ｘ線ビームを放射
する構造のＸ線源に代えてポイント状Ｘ線ビームを放射
するＸ線源を用いることもできる。
源としてライン状Ｘ線ビームを放射する構造のＸ線源を
考えたが、場合によっては、ライン状Ｘ線ビームを放射
する構造のＸ線源に代えてポイント状Ｘ線ビームを放射
するＸ線源を用いることもできる。
【００４８】また、図１に示した実施形態では、入射Ｘ
線検出器８と透過Ｘ線検出器９とを、それぞれ、個別の
Ｘ線検出器によって構成したが、これらを１個のＸ線検
出器によって兼用できる。この場合には、透過Ｘ線検出
器９と同じ位置に１個のＸ線検出器を配設し、試料Ｓを
Ｘ線通路から外した状態でそのＸ線検出器によって入射
Ｘ線強度（Ｉ0 ）を測定し、試料ＳをＸ線通路に置いた
状態でＸ線検出器によって透過Ｘ線強度（Ｉ）を測定す
る。
線検出器８と透過Ｘ線検出器９とを、それぞれ、個別の
Ｘ線検出器によって構成したが、これらを１個のＸ線検
出器によって兼用できる。この場合には、透過Ｘ線検出
器９と同じ位置に１個のＸ線検出器を配設し、試料Ｓを
Ｘ線通路から外した状態でそのＸ線検出器によって入射
Ｘ線強度（Ｉ0 ）を測定し、試料ＳをＸ線通路に置いた
状態でＸ線検出器によって透過Ｘ線強度（Ｉ）を測定す
る。
【００４９】また、図１の実施形態では、θ回転台４に
載せた平板状の分光結晶２をθ回転させ、試料Ｓ等を分
光結晶２に対して相対的に２θ回転させたが、この駆動
構造に代えて、分光結晶２を静止状態に保持し、Ｘ線源
Ｆ及び放物面ミラー１を一体に含むユニットと検出器ア
ーム７とを、それぞれ、ω軸線を中心として等しい角速
度で互いに反対方向へ回転させるという構造のθ−２θ
型ゴニオメータを採用することも可能である。
載せた平板状の分光結晶２をθ回転させ、試料Ｓ等を分
光結晶２に対して相対的に２θ回転させたが、この駆動
構造に代えて、分光結晶２を静止状態に保持し、Ｘ線源
Ｆ及び放物面ミラー１を一体に含むユニットと検出器ア
ーム７とを、それぞれ、ω軸線を中心として等しい角速
度で互いに反対方向へ回転させるという構造のθ−２θ
型ゴニオメータを採用することも可能である。
【００５０】また、放物面ミラー１は、台１１の表面に
金属反射膜１２を成膜するという複合構造に限られず、
単に、ガラス製の台１１の放物面を滑らかな鏡面に形成
することによっても作製できる。
金属反射膜１２を成膜するという複合構造に限られず、
単に、ガラス製の台１１の放物面を滑らかな鏡面に形成
することによっても作製できる。
【００５１】
【発明の効果】本発明に係るＸＡＦＳ測定装置によれ
ば、Ｘ線源から発散したＸ線のうち放物面ミラーに照射
されたものは、その放物面ミラーによって全てが平行Ｘ
線ビームに成形されるので、この平行Ｘ線ビームの強度
は、発散Ｘ線ビームをコリメータによって規制して平行
Ｘ線ビームを形成する従来の平行Ｘ線ビーム形成方法に
比べて非常に強くなり、特開平９−８９８１３号公報に
開示された平行Ｘ線ビーム形成方法に比べて平行度が良
くなる。また、分光結晶は平板形状であるので、この分
光結晶に入射する平行Ｘ線ビームは全てがこの分光結晶
で回折して試料へ供給され、このため、強度が強くて単
色度の高いＸ線ビームを試料に供給できる。つまり、本
発明のＸＡＦＳ測定装置によれば、試料へ供給する単色
化された平行Ｘ線ビームの平行度を高めることができ、
そのため、より一層分解能の高いＸＡＦＳ測定を行うこ
とができる。
ば、Ｘ線源から発散したＸ線のうち放物面ミラーに照射
されたものは、その放物面ミラーによって全てが平行Ｘ
線ビームに成形されるので、この平行Ｘ線ビームの強度
は、発散Ｘ線ビームをコリメータによって規制して平行
Ｘ線ビームを形成する従来の平行Ｘ線ビーム形成方法に
比べて非常に強くなり、特開平９−８９８１３号公報に
開示された平行Ｘ線ビーム形成方法に比べて平行度が良
くなる。また、分光結晶は平板形状であるので、この分
光結晶に入射する平行Ｘ線ビームは全てがこの分光結晶
で回折して試料へ供給され、このため、強度が強くて単
色度の高いＸ線ビームを試料に供給できる。つまり、本
発明のＸＡＦＳ測定装置によれば、試料へ供給する単色
化された平行Ｘ線ビームの平行度を高めることができ、
そのため、より一層分解能の高いＸＡＦＳ測定を行うこ
とができる。
【００５２】また、本発明のＸＡＦＳ測定装置によれ
ば、Ｘ線源から発散するＸ線ビームを放物面ミラーによ
って平行Ｘ線ビームに成形してから分光結晶に照射する
ようにしたので、高価な湾曲結晶でない安価な平板結晶
によって分光結晶を構成でき、よって、装置全体を安価
に製造できる。
ば、Ｘ線源から発散するＸ線ビームを放物面ミラーによ
って平行Ｘ線ビームに成形してから分光結晶に照射する
ようにしたので、高価な湾曲結晶でない安価な平板結晶
によって分光結晶を構成でき、よって、装置全体を安価
に製造できる。
【００５３】また、分光結晶として平板状の結晶を用い
ることができるということは、図４に示したように分光
結晶を集中円Ｃr に沿って円周運動させることなく、単
に、同じ位置でθ回転させるだけで波長の異なるＸ線を
取り出すことができるということである。この結果、図
４に示した従来装置に比較してＸＡＦＳ測定装置の全体
的な構造を簡単且つ小型に形成できる。また、動作が単
純になるので制御が容易となる。
ることができるということは、図４に示したように分光
結晶を集中円Ｃr に沿って円周運動させることなく、単
に、同じ位置でθ回転させるだけで波長の異なるＸ線を
取り出すことができるということである。この結果、図
４に示した従来装置に比較してＸＡＦＳ測定装置の全体
的な構造を簡単且つ小型に形成できる。また、動作が単
純になるので制御が容易となる。
【図１】本発明に係るＸＡＦＳ測定装置の一実施形態を
示す図である。
示す図である。
【図２】ＸＡＦＳ測定装置を用いて行った測定の結果で
あるＸ線吸収線図の一例を示すグラフである。
あるＸ線吸収線図の一例を示すグラフである。
【図３】分光結晶の具体例を示す図であって、（ａ）は
対称カットの分光結晶を示し、（ｂ）は非対称カットの
分光結晶を示す図である。
対称カットの分光結晶を示し、（ｂ）は非対称カットの
分光結晶を示す図である。
【図４】従来のＸＡＦＳ測定装置の一例を模式的に示す
平面図である。
平面図である。
１ 放物面ミラー ２ 分光結晶 ３ ゴニオメータ ４ θ回転台 ６ ２θ回転台 ８ 入射Ｘ線検出器 ９ 透過Ｘ線検出器 １１ 台 １２ 金属反射膜 ２３ 制御装置 Ｆ Ｘ線源 Ｈ 放物面 Ｍ１ 対称カットの分光結晶 Ｍ２ 非対称カットの分光結晶 Ｓ 試料 ω ω軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗林 勝 東京都昭島市松原町３丁目９番12号 理学 電機株式会社拝島工場内 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 AA09 BA12 CA01 DA01 DA02 EA03 EA09 FA06 FA14 FA30 HA13 JA05 SA10
Claims (5)
- 【請求項１】 試料に入射するＸ線のエネルギを変化さ
せたときに得られる質量吸収係数の変動を測定して該試
料の振動構造を解析するＸＡＦＳ測定装置において、 Ｘ線を放射するＸ線源と、 放射されたＸ線を平行Ｘ線ビームとして取り出す放物面
ミラーと、 その平行Ｘ線ビームを受け取って特定波長の平行Ｘ線ビ
ームを出射する平板状の分光結晶と、 試料へ入射するＸ線のＸ線強度値を測定する入射Ｘ線検
出器と、 試料を透過したＸ線のＸ線強度値を測定する透過Ｘ線検
出器と、 前記分光結晶と前記放物面ミラーとを相対的にθ回転さ
せると共に、前記入射Ｘ線検出器、前記試料及び前記透
過Ｘ線検出器を前記分光結晶に対して相対的に２θ回転
させるゴニオメータとを有することを特徴とするＸＡＦ
Ｓ測定装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ゴニオメータ
は、 前記分光結晶のＸ線回折面とほぼ一致するように設定さ
れるω軸線を中心として回転するθ回転台と、 前記ω軸線を中心として回転する２θ回転台と、 前記θ回転台及び前記２θ回転台の回転を制御する制御
手段とを有し、 該制御手段は前記θ回転台を所定の角速度で回転させ、
同時に前記２θ回転台を前記θ回転台のほぼ２倍の角速
度で同じ方向へ回転させることを特徴とするＸＡＦＳ測
定装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記放
物面ミラーは、放物面を有する台と、前記放物面に成膜
された金属反射膜とを有することを特徴とするＸＡＦＳ
測定装置。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３の少なくともいず
れか１つにおいて、前記Ｘ線源はライン状Ｘ線ビームを
放射することを特徴とするＸＡＦＳ測定装置。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４の少なくともいず
れか１つにおいて、前記分光結晶は非対称カットモノク
ロメータであることを特徴とするＸＡＦＳ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11190098A JP2001021507A (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Ｘａｆｓ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11190098A JP2001021507A (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Ｘａｆｓ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021507A true JP2001021507A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16252349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11190098A Pending JP2001021507A (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Ｘａｆｓ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001021507A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004111624A2 (en) * | 2003-06-02 | 2004-12-23 | X-Ray Optical Systems, Inc. | Method and apparatus for implementing xanes analysis |
| KR20130112001A (ko) * | 2012-04-02 | 2013-10-11 | 가부시키가이샤 리가쿠 | X선 토포그래피 장치 |
| JP2017523386A (ja) * | 2014-06-06 | 2017-08-17 | シグレイ、インコーポレイテッド | Ｘ線吸収測定システム |
| US10976273B2 (en) | 2013-09-19 | 2021-04-13 | Sigray, Inc. | X-ray spectrometer system |
| US10991538B2 (en) | 2018-07-26 | 2021-04-27 | Sigray, Inc. | High brightness x-ray reflection source |
| US10989822B2 (en) | 2018-06-04 | 2021-04-27 | Sigray, Inc. | Wavelength dispersive x-ray spectrometer |
| US11056308B2 (en) | 2018-09-07 | 2021-07-06 | Sigray, Inc. | System and method for depth-selectable x-ray analysis |
| CN113218974A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-06 | 中科合成油技术有限公司 | 一种x射线吸收谱测量系统 |
| US11143605B2 (en) | 2019-09-03 | 2021-10-12 | Sigray, Inc. | System and method for computed laminography x-ray fluorescence imaging |
| US11175243B1 (en) | 2020-02-06 | 2021-11-16 | Sigray, Inc. | X-ray dark-field in-line inspection for semiconductor samples |
| US11215572B2 (en) | 2020-05-18 | 2022-01-04 | Sigray, Inc. | System and method for x-ray absorption spectroscopy using a crystal analyzer and a plurality of detector elements |
| US11549895B2 (en) | 2020-09-17 | 2023-01-10 | Sigray, Inc. | System and method using x-rays for depth-resolving metrology and analysis |
| US11686692B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-06-27 | Sigray, Inc. | High throughput 3D x-ray imaging system using a transmission x-ray source |
| US11885755B2 (en) | 2022-05-02 | 2024-01-30 | Sigray, Inc. | X-ray sequential array wavelength dispersive spectrometer |
| US11992350B2 (en) | 2022-03-15 | 2024-05-28 | Sigray, Inc. | System and method for compact laminography utilizing microfocus transmission x-ray source and variable magnification x-ray detector |
-
1999
- 1999-07-05 JP JP11190098A patent/JP2001021507A/ja active Pending
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004111624A3 (en) * | 2003-06-02 | 2005-03-10 | X Ray Optical Sys Inc | Method and apparatus for implementing xanes analysis |
| JP2006526789A (ja) * | 2003-06-02 | 2006-11-24 | エックス−レイ オプティカル システムズ インコーポレーテッド | Ｘ線吸収端近傍構造解析を実行するためのｘａｎｅｓ解析システム及びその方法 |
| US7206375B2 (en) | 2003-06-02 | 2007-04-17 | X-Ray Optical Systems, Inc. | Method and apparatus for implement XANES analysis |
| JP4723487B2 (ja) * | 2003-06-02 | 2011-07-13 | エックス−レイ オプティカル システムズ インコーポレーテッド | Ｘ線吸収端近傍構造解析を実行するためのｘａｎｅｓ解析システム及びその方法 |
| WO2004111624A2 (en) * | 2003-06-02 | 2004-12-23 | X-Ray Optical Systems, Inc. | Method and apparatus for implementing xanes analysis |
| KR101912907B1 (ko) * | 2012-04-02 | 2018-10-29 | 가부시키가이샤 리가쿠 | X선 토포그래피 장치 |
| KR20130112001A (ko) * | 2012-04-02 | 2013-10-11 | 가부시키가이샤 리가쿠 | X선 토포그래피 장치 |
| JP2013213720A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Rigaku Corp | Ｘ線トポグラフィ装置 |
| US9335282B2 (en) | 2012-04-02 | 2016-05-10 | Rigaku Corporation | X-ray topography apparatus |
| US10976273B2 (en) | 2013-09-19 | 2021-04-13 | Sigray, Inc. | X-ray spectrometer system |
| JP2017523386A (ja) * | 2014-06-06 | 2017-08-17 | シグレイ、インコーポレイテッド | Ｘ線吸収測定システム |
| US10989822B2 (en) | 2018-06-04 | 2021-04-27 | Sigray, Inc. | Wavelength dispersive x-ray spectrometer |
| US10991538B2 (en) | 2018-07-26 | 2021-04-27 | Sigray, Inc. | High brightness x-ray reflection source |
| US11056308B2 (en) | 2018-09-07 | 2021-07-06 | Sigray, Inc. | System and method for depth-selectable x-ray analysis |
| US11143605B2 (en) | 2019-09-03 | 2021-10-12 | Sigray, Inc. | System and method for computed laminography x-ray fluorescence imaging |
| US11175243B1 (en) | 2020-02-06 | 2021-11-16 | Sigray, Inc. | X-ray dark-field in-line inspection for semiconductor samples |
| US11215572B2 (en) | 2020-05-18 | 2022-01-04 | Sigray, Inc. | System and method for x-ray absorption spectroscopy using a crystal analyzer and a plurality of detector elements |
| US11428651B2 (en) | 2020-05-18 | 2022-08-30 | Sigray, Inc. | System and method for x-ray absorption spectroscopy using a crystal analyzer and a plurality of detector elements |
| US11549895B2 (en) | 2020-09-17 | 2023-01-10 | Sigray, Inc. | System and method using x-rays for depth-resolving metrology and analysis |
| US11686692B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-06-27 | Sigray, Inc. | High throughput 3D x-ray imaging system using a transmission x-ray source |
| CN113218974A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-06 | 中科合成油技术有限公司 | 一种x射线吸收谱测量系统 |
| US11992350B2 (en) | 2022-03-15 | 2024-05-28 | Sigray, Inc. | System and method for compact laminography utilizing microfocus transmission x-ray source and variable magnification x-ray detector |
| US11885755B2 (en) | 2022-05-02 | 2024-01-30 | Sigray, Inc. | X-ray sequential array wavelength dispersive spectrometer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1324023B1 (en) | X-ray diffraction apparatus comprising different beam paths for a divergent X-ray beam and a parallel X-ray beam | |
| JP3712531B2 (ja) | Ｘａｆｓ測定方法及びｘａｆｓ測定装置 | |
| US5132997A (en) | X-ray spectroscopic analyzing apparatus | |
| JP2001021507A (ja) | Ｘａｆｓ測定装置 | |
| JP4278108B2 (ja) | 超小角ｘ線散乱測定装置 | |
| US7684543B2 (en) | X-ray beam conditioning device and X-ray analysis apparatus | |
| US5509043A (en) | Asymmetrical 4-crystal monochromator | |
| JP6392850B2 (ja) | ビーム生成ユニットおよびｘ線小角散乱装置 | |
| JP4868660B2 (ja) | 多層鏡及び射出コリメータが設けられるｘ線分析装置 | |
| JPH09229879A (ja) | Ｘ線装置 | |
| JPH08128971A (ja) | Ｅｘａｆｓ測定装置 | |
| US7983389B2 (en) | X-ray optical element and diffractometer with a soller slit | |
| JPH11258186A (ja) | Ｘ線による応力測定方法及び装置 | |
| JP4160124B2 (ja) | 部分的に変化し、部分的に一定の曲率半径を有するアナライザ結晶を有するｘ線スペクトロメータ | |
| JP2004333131A (ja) | 全反射蛍光ｘａｆｓ測定装置 | |
| JP2001033406A (ja) | Ｘ線位相差撮像方法及びｘ線位相差撮像装置 | |
| JP3923151B2 (ja) | Ｘ線集光装置 | |
| JPH0610659B2 (ja) | Ｘ線分析装置 | |
| JP2000275113A (ja) | Ｘ線応力測定方法および測定装置 | |
| JPH0989813A (ja) | Ｘａｆｓ測定方法及びその装置 | |
| JP3923101B2 (ja) | Ｘ線モノクロメータ及びそれを用いたｘ線回折装置 | |
| JP2018132518A (ja) | Ｘ線光学デバイス | |
| JP2001201599A (ja) | Ｘ線を案内するための器具 | |
| JPS59153152A (ja) | 二重収束ｘ線分光結晶及び該結晶を具えるｘ線検査装置 | |
| JP3590681B2 (ja) | Ｘ線吸収微細構造分析方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050322 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070501 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070508 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070705 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20070904 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070925 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005 Year of fee payment: 6 |