JP2001188052A

JP2001188052A - Ｘａｆｓ測定装置

Info

Publication number: JP2001188052A
Application number: JP37535599A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Taguchi; 武慶田口; Hisashi Yashiro; 恒屋代; Takashi Kuriyama; 隆栗山; Seimin Sawano; 成民澤野
Original assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】試料に加わる圧力が変化する状態下でのＸＡ
ＮＥＳ及びＥＸＡＦＳを測定することが可能であるＸＡ
ＦＳ測定装置を提供する。【解決手段】湾曲分光結晶２に入射するＸ線Ｒの入射
角度θを変化させることによって試料Ｓに入射するＸ線
のエネルギを変化させながら、試料Ｓに入射するＸ線の
強度及び試料Ｓを透過したＸ線の強度をＸ線検出器１
２，１３によって測定し、それらの強度に基づいて試料
Ｓに関する吸光度の変動を測定するＸＡＦＳ測定装置に
おいて、試料加圧制御装置９によって試料Ｓに加わる圧
力を変化させながら測定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【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光度の変動、例えばＥＸＡＦＳ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
て該試料の線吸収係数μと厚みｔとの積である吸光度μ
ｔ＝ｌｏｇｅ（Ｉ０／Ｉ）を算出して、それをグラフ
上にプロットすると、図５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 Abso
rption 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、すなわち吸光
度の変動は、ＥＸＡＦＳ（イグザフス：Extended 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５
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ＥＸＡＦＳ測定装置では、一般に、
図６に示すように、直径が一定不変である仮想の集中円
Ｃ０の上に、Ｘ線焦点Ｆ、湾曲分光結晶５２及び受光ス
リット５３を配設する。そして、Ｘ線焦点Ｆから放射さ
れて発散する連続Ｘ線を湾曲分光結晶５２で単色Ｘ線へ
と分光して試料Ｓに入射させ、試料ＳにおけるＸ線透過
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。

【０００６】この従来のＸＡＦＳ測定装置では、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５２を集中円Ｃ０に沿って移動させることにより、
その湾曲分光結晶５２に入射するＸ線の入射角度θをθ
１、θ２、… … のように変化させる。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５に示すＸ線吸収線図を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＸＡＦＳ測定装置では、試料Ｓは単に大気圧状態下
で測定されるだけであり、従って、試料に加わる圧力が
変化する状態下でのＸＡＮＥＳ及びＥＸＡＦＳを測定す
ることはできなかった。

【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、試料に加わる圧力が変化する状態下での
ＸＡＮＥＳ及びＥＸＡＦＳを測定することが可能である
ＸＡＦＳ測定方法及びＸＡＦＳ測定装置を提供すること
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ながら、該試料に入
射するＸ線の強度及び該試料を透過したＸ線の強度をＸ
線検出器によって測定し、それらの強度に基づいて該試
料の特定元素に関する吸光度の変動を測定するＸＡＦＳ
測定装置において、前記試料に加わる圧力を変化させる
試料加圧制御手段を有することを特徴とする。

【００１０】一般に、試料のまわりの雰囲気、例えば試
料に加わる圧力を変化させると、その試料の構造に変化
が生じて該試料に関するＸ線吸収線図に現れる吸収端
が、当該Ｘ線吸収線図の横方向や縦方向に変化したり、
あるいはＸ線吸収線図のスペクトルの波形に変化が生じ
る。

【００１１】上記（１）項記載のＸＡＦＳ測定装置によ
れば、ＸＡＦＳ測定中に試料加圧制御手段によって試料
に加わる圧力を変化させることができるので、試料に加
わる圧力が変化するときの試料の構造の挙動、すなわち
ＸＡＮＥＳ及びＥＸＡＦＳの変動を初めて正確に測定で
きる。

【００１２】なお、試料加圧制御手段は任意の構造によ
って構成できるが、例えば、一対のダイヤモンドチップ
によって試料を押圧する構造を採用できる。この場合、
ダイヤモンドチップの押圧方法は、ガスを用いて加圧す
る方法、ネジ等といった機械的な押圧方法等といった種
々の方法を適用できる。

【００１３】（２）上記（１）項記載のＸＡＦＳ測定
装置に関しては、Ｘ線発生装置から出たＸ線をエネルギ
を変化させるために分光して集束位置に集束させる分光
手段を設けることができ、その場合には、前記試料は前
記集束位置に配置されることが望ましい。

【００１４】一般に、試料に圧力を加える場合、試料が
大きいときにはその全体に加える圧力を大きくしなけれ
ばならない。その反面、試料が小さければ、その全体に
加える力をそれ程大きくしなくても、その微小試料に大
きな圧力を加えることができる。このことから、試料に
加圧装置を付設する場合には、試料の大きさをできるだ
け小さくすることが望ましく、こうすれば、加圧装置と
して構造が簡単で且つ小型のものを使用することができ
る。

【００１５】このことに関し、図６に示すような構造、
すなわち集中円Ｃ0 上に受光スリット５３を配置して試
料Ｓをその受光スリット５３の後部位置、すなわち集中
円Ｃ0 から外れた位置に配置する構造のＸＡＦＳ測定装
置に対して試料加圧装置を付設するときを考えると、次
のような問題が考えられる。

【００１６】すなわち、この構造のＸＡＦＳ測定装置に
おいては、試料Ｓが集中円Ｃ0 に置かれた受光スリット
５３の後部位置に配置されるので、試料Ｓには拡散状態
のＸ線が照射されることになり、その試料Ｓが微小試料
であると、その微小試料に高密度のＸ線を照射すること
ができず、よって、信頼性の高い測定を行うことが難し
い。従ってこの場合には、試料Ｓは大きくせざるを得な
かった。

【００１７】これに対し、本（２）項記載のＸＡＦＳ測
定装置、すなわち、分光結晶等といった分光手段から出
て集束するＸ線の集束位置に試料を配置させて測定を行
う構成のＸＡＦＳ測定装置によれば、微小試料に高密度
のＸ線を照射することができるので、そのような微小試
料に対して信頼性の高いＸＡＦＳ測定を行うことができ
る。このように、本（２）項記載のＸＡＦＳ測定装置に
よれば、微小試料を何等の問題もなく測定対象とするこ
とができるので、試料に試料加圧制御装置を付設するこ
とも問題なく実現できる。

【００１８】（３）上記（１）項又は（２）項記載の
ＸＡＦＳ測定装置において、前記試料加圧制御手段は試
料温度制御手段を有することが望ましい。そして、試料
加圧制御手段によって前記試料に加わる圧力を変化させ
ると共に、前記試料温度制御手段によって前記試料の温
度を変化させながら、ＸＡＦＳ測定を行うことが望まし
い。

【００１９】このＸＡＦＳ測定装置によれば、試料に加
わる圧力を変化させるのと同時に、試料のまわりの温度
を変化させながらＸＡＦＳ測定を行うことができるの
で、より一層測定者の希望に沿った測定を行うことが可
能となる。

【００２０】（４）上記（１）項から上記（３）項記
載のＸＡＦＳ測定装置の少なくともいずれか１つにおい
ては、前記試料加圧制御手段を載せた状態で移動できる
可動調整台を有することが望ましい。

【００２１】上記可動調整台によって試料加圧制御手
段、従って試料を移動させることにより、分光結晶等と
いった分光手段から出て集束するＸ線の集束位置に試料
が正確に位置するように、試料の位置を調節できる。ま
た、試料に加わる圧力を変化させると試料の位置が微妙
に変動することが考えられ、そのような場合には上記可
動調整台によって試料の位置を補正できる。

【００２２】なお、可動調整台は、例えば平面内で自由
に平行移動できる、いわゆるＸＹスライダによって構成
できる。

【００２３】（５）上記（１）項から（４）項記載の
ＸＡＦＳ測定装置において、前記試料は直径１ｍｍ以下
の微小試料であることが望ましい。微小試料であれば、
特別に大掛かりでない普通の試料加圧制御手段によって
試料に大きな圧力を付与できる。

【００２４】

【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示している。このＸＡＦＳ測定装
置は、フィラメント６及びターゲット７によって構成さ
れたＸ線源１０を収納したＸ線管１と、連続Ｘ線を受け
て特定波長のＸ線を回折によって取り出して分光する湾
曲分光結晶２と、そして検出器台３とを有する。本実施
形態では、Ｘ線管１がＸ線発生装置を構成し、湾曲分光
結晶２が分光手段を構成する。

【００２５】Ｘ線管１はステンレス等によって形成され
たケーシング４を有し、フィラメント６及びそれに対向
して配置されたターゲット７はそのケーシング４の内部
に収容される。フィラメント６は通電によって発熱して
熱電子を放出する。また、フィラメント６とターゲット
７との間には所定の電圧、すなわち管電圧が印加され、
フィラメント６から放出された熱電子がこの管電圧によ
って加速されてターゲット７に衝突する。この熱電子の
衝突領域が、いわゆるＸ線焦点Ｆであり、このＸ線焦点
ＦからＸ線が発生する。

【００２６】こうして発生したＸ線は発散状態で湾曲分
光結晶２に入射し、その分光結晶２で回折した特定波長
のＸ線が集中円Ｃ０上の１点に集束する。測定対象であ
る試料、本実施形態の場合は微小試料ＳはそのＸ線の集
束位置に置かれる。試料Ｓ、湾曲分光結晶２及びＸ線焦
点Ｆは常に集中円Ｃ０の上に載るように制御される。ま
た、湾曲分光結晶２の湾曲曲率は集中円Ｃ０とほぼ一致
するように設定される。

【００２７】検出器台３の上には、可動調整台としての
ＸＹステージ８、入射Ｘ線検出器１２及び透過Ｘ線検出
器１３が設置される。また、ＸＹステージ８の上には試
料加圧制御装置９が設置され、その試料加圧制御装置９
の中に試料Ｓが収納される。ＸＹステージ８は、図２に
示すように、Ｘ線Ｒの中心軸線であるＸ線光軸Ｘ０方向
に対して平行なＸ方向と、それに直角なＹ方向のそれぞ
れの方向へ独立して平行移動できるステージである。

【００２８】試料加圧制御装置９は、ヒータ１４を内蔵
したケーシング１６と、そのケーシング１６の内部に格
納された一対のダイヤモンドチップ１７と、それらのダ
イヤモンドチップ１７の間に設けられた試料拘束部材１
８と、ケーシング１６の内部空間に加圧用ガスを供給す
る加圧用ガス供給系１９と、そしてケーシング１６を冷
却するための冷却用ガスを供給するための冷却用ガス供
給系２１とを有する。

【００２９】試料拘束部材１８は、一対のダイヤモンド
チップ１７によって加圧される試料ＳがＸ線光軸Ｘ0 の
横方向へ移動すること又は飛び出すことを防止するため
のものである。この試料拘束部材１８は比較的柔らかい
材料、例えば銅によって円盤形状、矩形盤形状等に形成
され、その内部に試料Ｓを収容するための孔が形成され
る。一対のダイヤモンドチップ１７によって試料Ｓを加
圧する際には、その試料Ｓの近傍の試料拘束部材１８も
一緒に加圧される。試料拘束部材１８は望ましくはＸ線
を透過させない素材によって形成される。

【００３０】なお、押圧素子としてダイヤモンドチップ
を使用するのは、ダイヤモンドが試料Ｓを加圧しても変
形や損傷し難い素材であるからである。ダイヤモンド以
外にも損傷等のし難い素材があれば、その素材を押圧素
子として用いることができることはもちろんである。

【００３１】微小試料Ｓは一対のダイヤモンドチップ１
７によって挟持される。また、ケーシング１６はＸ線を
透過させない素材によって形成され、そのうちＸ線光軸
Ｘ０に対応する部分にはＸ線を透過可能な素材によって
形成されたＸ線透過窓２２が設けられる。

【００３２】ヒータ１４は試料Ｓを例えば１０００℃以
上の高温に加熱することができ、温度調節が必要な場合
には冷却用ガス供給系２１によって冷却用ガス、例えば
液体窒素や、ヘリウムを導入する。ヒータ１４を作動し
ないで冷却用ガスだけを導入すれば、試料Ｓの温度を−
５０℃程度まで下げることもできる。

【００３３】また、加圧用ガス供給系１９によってケー
シング１６の内部に加圧用ガスを導入すれば、一対のダ
イヤモンドチップ１７がその加圧用ガスによって均一な
圧力で押圧され、これにより、試料Ｓに均一な圧力を加
えることができる。なお、試料Ｓに対する温度調節方法
及び加圧方法は上記の方法に限定されず、他の任意の方
法を採用できることはもちろんである。

【００３４】図１に戻って、ＸＹステージ８は試料加圧
制御装置９と共に検出器台３から取り外せるようになっ
ており、その取り外し後の検出器台３の上に図３に示す
ように、受光スリット２３を取り付けることができるよ
うになっている。つまり、本実施形態では、受光スリッ
ト２３とＸＹステージ８とを選択的にＸ線Ｒの集束位置
に配置することができる。

【００３５】図１において、入射Ｘ線検出器１２は、試
料Ｓに入射するＸ線強度Ｉ０を測定するためのＸ線検出
器であって、例えば、Ｘ線を透過させることができる構
造、すなわち半透過型のＰＣ（Proportional Counter：
比例計数管）によって構成される。また、透過Ｘ線検出
器１３は、試料Ｓを透過したＸ線Ｉを測定するためのＸ
線検出器であって、例えば、ＳＣ（Scintillation Coun
ter：シンチレーション計数管）によって構成される。

【００３６】以上に説明した各要素に関しては次のよう
な位置的拘束条件が加えられる。（１）Ｘ線焦点Ｆ、分光結晶２及び試料Ｓは常に仮想の
集中円Ｃ０上に位置する。（２）分光結晶２のＸ線受光面は集中円Ｃ０と同じ曲率
で湾曲する。（３）分光結晶２はＸ線入射角θがθ１，θ２，… …
のように徐々に変化するように集中円Ｃ０上を移動す
る。このとき、Ｘ線焦点Ｆから分光結晶２に至る距離Ｌ
１が変化する。（４）試料Ｓは分光結晶２が移動するとき、常にＬ１＝
Ｌ２を維持するように集中円Ｃ０に沿って移動する。（５）分光結晶２及び試料Ｓが移動するとき、集中円Ｃ
０の直径は常に一定に維持される。

【００３７】以上のような位置的拘束条件は任意の機構
によって実現可能であるが、例えば図１に示すように、
直線状の第１リンク２６及びそれに回転可能に連結され
た同じく直線状の第２リンク２７を用いて構成できる。
この機構では、第１リンク２６上にＸ線管１を固定配置
し、第１リンク２６上に分光結晶２を回転可能に配置
し、分光結晶２の回転支点と同じ点で第１リンク２６に
対して回転可能に直線状の第２リンク２７を連結し、こ
の第２リンク２７上に検出器台３を設置する。

【００３８】そして、第１リンク２６上でＸ線焦点Ｆと
分光結晶２との距離を変化させることによって分光結晶
２に入射するＸ線の入射角度θを変化させ、そのとき、
第１リンク２６に対する第２リンク２７の角度を変化さ
せると共に分光結晶２と検出器台３従って試料Ｓとの間
の距離を変化させることにより、集中円Ｃ０の中心Ｏと
Ｘ線焦点Ｆ、分光結晶２及び試料Ｓのそれぞれまでの距
離が常に等しくなるように各要素を位置拘束する。

【００３９】入射Ｘ線検出器１２はＸ線を受光してその
強度に対応した信号、例えばパルス信号Ｉ０を出力し、
その出力信号Ｉ０は吸光度演算器２８に入力される。ま
た、透過Ｘ線検出器１３はＸ線を受光してその強度に対
応した信号、例えばパルス信号Ｉを出力し、その出力信
号Ｉは吸光度演算器２８に入力される。吸光度演算器２
８は、入力された入射Ｘ線強度Ｉ０及び透過Ｘ線強度Ｉ
に基づいて吸光度μｔ＝ｌｏｇｅ（Ｉ０／Ｉ）を演算
する。

【００４０】以下、上記構成より成るＥＸＡＦＳ測定装
置の動作を説明する。まず、図３に示すように、検出器
台３の所定位置に受光スリット２３を取り付け、この受
光スリット２３を用いて、Ｘ線焦点Ｆ、分光結晶２、入
射Ｘ線検出器１２及び透過Ｘ線検出器１３等といった各
要素に関する光軸調整を行う。つまり、上記各要素をＸ
線光軸Ｘ０に対する正規の位置に配置させる。例えば、
Ｘ線焦点Ｆから出て分光結晶２で回折したＸ線が受光ス
リット２３を通して透過Ｘ線検出器１３で検出されると
きに、その検出強度が最大となるように、分光結晶２の
位置を調節する。

【００４１】次に、受光スリット２３を検出器台３から
取り外し、図１に示すように、微小試料Ｓを支持したＸ
Ｙステージ８を検出器台３の所定位置に取り付ける。そ
して、図５の吸収端Ａよりも低エネルギ側にゴニオメー
タを移動、すなわち分光結晶２に対するＸ線入射角度θ
を吸収端Ａに対応する角度よりも低角度側へ移動させて
その位置に固定する。

【００４２】そして、透過Ｘ線検出器１３によって検出
されるＸ線の強度を観察しながら、その強度が最大とな
るようにＸＹステージ８をＸ軸方向又はＹ軸方向、場合
によっては両方向に平行移動させ、Ｘ線強度が最大にな
ったところにＸＹステージ８従って試料Ｓを固定する。

【００４３】次に、必要に応じて、加圧用ガス供給系１
９及びダイヤモンドチップ１７を含む加圧系によって試
料Ｓを希望の圧力で加圧する。また、必要に応じて、ヒ
ータ１４及び冷却用ガス供給系２１を含む温度制御系に
よって試料Ｓを希望の温度に調節する。これらの加圧や
温度変化に伴い試料Ｓの位置が動く可能性があるので、
試料Ｓが所定の圧力又は所定の温度に達した後、ＸＹス
テージ８を平行移動させて行う上記の試料位置の調整を
再度行うことが望ましい。

【００４４】その後、周知のＸＡＦＳ測定を行う。具体
的には、分光結晶２を第１リンク２６上で回転させるこ
とによってＸ線入射角θを希望の角度に合わせる。そし
て、第２リンク２７を第１リンク２６に対して相対回転
させると共に検出器台３を第２リンク２７上で移動させ
ることにより、試料Ｓを分光結晶２から出るＸ線の集束
位置、すなわち集中円Ｃ０上に位置設定する。

【００４５】この状態で試料Ｓに入射するＸ線を入射Ｘ
線検出器１２によって検出し、同時に試料Ｓを透過した
Ｘ線を透過Ｘ線検出器１３によって検出し、それらの検
出結果に基づいて吸光度μｔを求め、その結果を図５の
Ｘ線吸収線図上にプロットする。その後、図１において
分光結晶２に対するＸ線入射角θを徐々に変化させて分
光結晶２から出るＸ線の波長従ってＸ線エネルギを徐々
に変化させながら、その都度、吸光度μｔを求め、それ
らを図５のＸ線吸収線図上にプロットして行く。

【００４６】本実施形態では、試料Ｓが常に集中円Ｃ０
上のＸ線集束位置に配置されるので、試料Ｓに入射する
Ｘ線は微小領域に絞り込まれ、従って、試料Ｓが微小試
料、例えば直径１ｍｍ以下の試料であっても、その試料
Ｓに高密度のＸ線、すなわち高強度のＸ線を入射させる
ことができる。この結果、試料Ｓに関して安定した信頼
性の高いＸＡＦＳ測定結果を得ることができる。

【００４７】以上により、図５に示すような吸光度μｔ
の変動状態が測定され、この変動状態に基づいて試料Ｓ
に関する構造解析が行われる。なお、本実施形態では、
図１において、ダイヤモンドチップ１７等を用いた圧力
制御系や、ヒータ１４及び冷却用ガスを用いた温度制御
系等を用いて試料Ｓに関して雰囲気制御が行われる。こ
のように試料Ｓのまわりの雰囲気が変化すると、図５に
示すＸ線吸収線図において、吸収端Ａが横方向Ｈ及び縦
方向Ｖに変化したり、スペクトルの波形状態が変化す
る。本実施形態では、そのような雰囲気変化に対応した
試料Ｓの構造変化を測定できる。

【００４８】温度制御系や圧力制御系を含んだ試料加圧
制御装置９は、構造上、大きな試料Ｓを収容することが
できず、適用可能な試料は微小試料であることが多い。
本実施形態のＸＡＦＳ測定装置では、試料Ｓが分光結晶
２から出るＸ線の集束位置に置かれるので、それが微小
試料であってもその微小試料に強度の強いＸ線を入射さ
せることができ、よって、試料加圧制御装置９が微小試
料Ｓだけにしか適用できない場合であっても、その微小
試料Ｓに対して何等の支障無くＸＡＦＳ測定を正確に行
うことができる。

【００４９】（その他の実施形態）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。

【００５０】例えば、図１に示す実施形態では、試料Ｓ
を集中円Ｃ0 上、すなわち分光結晶２のＸ線集束位置に
配置したが、試料Ｓは図６に示すように集中円Ｃ0 から
外れる位置に配置することもできる。

【００５１】また、図１の実施形態では、試料Ｓに入射
するＸ線を検出するための入射Ｘ線検出器１２を透過Ｘ
線検出器１３とは別個に設けたが、透過Ｘ線検出器１３
の所、すなわち試料Ｓの下流側に１個のＸ線検出器を設
け、試料Ｓに入射するＸ線を検出する際には試料ＳをＸ
線光軸Ｘ０から外した状態で上記１個のＸ線検出器によ
ってＸ線を検出し、試料Ｓを透過するＸ線を検出する際
には試料ＳをＸ線光軸上に配置した状態で同じ１個のＸ
線検出器によってＸ線を検出するというＸ線検出構造を
採用できる。

【００５２】また、Ｘ線検出構造として、ＸＡＦＳ測定
の最中には特別な入射Ｘ線検出器を用いないという構造
も採用できる。この構造においては、ＸＡＦＳ測定を行
うのに先立って予め入射Ｘ線強度Ｉ０を測定しておき、
ＸＡＦＳ測定が開始された後は個々のＸ線エネルギに関
して透過Ｘ線強度だけを測定し、吸光度ｌｏｇｅ（Ｉ
０／Ｉ）の算出の際にはＩ０として予め測定しておいた
Ｉ０値を用いるという測定を行うこともできる。

【００５３】

【実施例】図４は、本発明に係るＸＡＦＳ測定方法を用
いて行った測定の結果の一例を示している。なお、ここ
に示す側定例は放射光施設で行われた測定の結果である
が、図１に示した実験室系の光学系を用いた場合にも同
様の結果が得られるものである。

【００５４】図４に結果を示した測定では、直径０．３
ｍｍ、厚さ数１０μｍのＹｂ₄Ａｓ₃を試料として提供
し、それに加わる圧力をダイヤモンドチップ１７等を含
む加圧制御系を用いて、一旦、２．０ＧＰａから２１．
１ＧＰａまで上昇させ、さらに２．６ＧＰａに下降させ
ながら、ＸＡＦＳ測定を行ったときの吸収端の変動の様
子を示している。このように、試料Ｓに対して試料加圧
制御装置９を付設すれば、試料Ｓに加わる圧力が変化す
る場合の試料Ｓの構造の変化の様子を測定できる。

【００５５】なお、試料の厚さに関しては最も測定に適
した厚さがある。厚ければ強度不足となるし、薄ければ
強度変化の振幅が小さくなるので分析精度が下がる。例
えばＣｕでは５μｍ程度の厚さが測定に適している。

【００５６】また特に、図１に示すように、試料Ｓを分
光結晶２のＸ線集束位置に配置させる構造の測定系を用
いれば、試料Ｓを微小にせざるを得ないような加圧制御
系を用いる場合であっても、その微小試料Ｓに対して極
めて信頼性の高いＸＡＦＳ測定を行うことができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明に係るＸＡＦＳ測定装置によれ
ば、ＸＡＦＳ測定中に試料加圧制御手段によって試料に
加わる圧力を変化させることができるので、試料に加わ
る圧力が変化するときの試料の構造の挙動、すなわちＸ
ＡＮＥＳ及びＥＸＡＦＳの変動を測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸＡＦＳ測定装置の一実施形態を
示す平面図である。

【図２】図１の要部である試料支持系の近傍を示す平面
図である。

【図３】図１に示すＸＡＦＳ測定装置の使用状態を説明
するための平面図である。

【図４】図１に示すＸＡＦＳ測定装置を用いた測定結果
を説明するためのＸ線吸収線図を示す図である。

【図５】図１に示すＸＡＦＳ測定装置を用いた測定結果
の一例を示すＸ線吸収線図である。

【図６】従来のＸＡＦＳ測定装置の一例を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１Ｘ線管（Ｘ線発生装置）２分光結晶（分光手段）３検出器台４ケーシング８ＸＹステージ（可動調整台）９試料加圧制御装置１０Ｘ線源１２入射Ｘ線検出器１３透過Ｘ線検出器１４ヒータ１７ダイヤモンドチップ１８試料拘束部材１９加圧用ガス供給系２１冷却用ガス供給系２２Ｘ線透過窓２３受光スリットＡ吸収端Ｃ０集中円ＦＸ線焦点ＲＸ線Ｓ微小試料Ｘ０Ｘ線光軸

フロントページの続き (72)発明者栗山隆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 (72)発明者澤野成民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 BA11 BA13 CA01 DA01 EA01 GA06 GA13 JA07 JA12 JA14 JA20 KA12 PA07 PA30 RA03 SA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料に入射するＸ線のエネルギを変化さ
せながら、該試料に入射するＸ線の強度及び該試料を透
過したＸ線の強度をＸ線検出器によって測定し、それら
の強度に基づいて該試料の特定元素に関する吸光度の変
動を測定するＸＡＦＳ測定装置において、前記試料に加わる圧力を変化させる試料加圧制御手段を
有することを特徴とするＸＡＦＳ測定装置。
【請求項２】請求項１において、Ｘ線発生装置から出
たＸ線をエネルギを変化させるために分光して集束位置
に集束させる分光手段を有し、前記試料は前記集束位置
に配置され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、前記試
料加圧制御手段は、前記試料の温度を変化させる試料温
度制御手段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、前記試料加圧制御手段を載せた状態
で移動できる可動調整台を有することを特徴とするＸＡ
ＦＳ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、前記試料は直径１ｍｍ以下の微小試
料であることを特徴とするＸＡＦＳ測定装置。