JP2002228605A

JP2002228605A - Ｘ線装置

Info

Publication number: JP2002228605A
Application number: JP2001023054A
Authority: JP
Inventors: Akihide Doshiyou; 明秀土性
Original assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】試料の状態を変化させながら測定を行う方式
のＸ線装置において、極めて迅速な測定を行うことがで
きるようにする。【解決手段】試料Ｓに照射されるＸ線Ｒ０を発生する
Ｘ線源Ｆと、試料Ｓから放出されたＸ線Ｒ１を平面的に
受光する輝尽性蛍光体１２と、試料Ｓと輝尽性蛍光体１
２との間に配置されデバイ環の接線方向Ｅに長い開口１
５を備えたマスク１６と、輝尽性蛍光体１２の異なる検
出面をマスク１６の開口１５に対応する位置へ運ぶよう
に輝尽性蛍光体１２を移動させる検出器移動装置１４と
を有するＸ線装置である。試料Ｓの状態変化に対応させ
て輝尽性蛍光体１２を矢印Ｃのように間欠的に平行移動
させることにより、１つの輝尽性蛍光体１２の異なる個
所に複数組のデバイ環Ｄ_Ｒを記録できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料にＸ線を照射
して該試料により回折したＸ線の１個又は隣接する複数
のデバイ環を２次元Ｘ線検出手段によって検出するＸ線
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、輝尽性蛍光体、Ｘ線フィルム等と
いった２次元Ｘ線検出器を用いてＸ線を検出する構造の
Ｘ線装置は広く知られている。このＸ線装置では、例え
ば図７に示すように、Ｘ線源であるＸ線焦点Ｆから放射
されて発散するＸ線Ｒ０が発散規制スリット１０１によ
って試料Ｓへ向けられる。試料Ｓの結晶格子面と入射Ｘ
線Ｒ０との間でブラッグの回折条件が満足されると、試
料Ｓから２次Ｘ線、例えば回折Ｘ線Ｒ１が発生し、この
Ｘ線Ｒ１によって２次元Ｘ線検出器１０２が露光され
る。

【０００３】一般に、回折Ｘ線は中心角が異なる多数の
円錐を形成しながら進行する。この円錐を２次元Ｘ線検
出器で受けると、Ｘ線光軸Ｘ１を中心とする同心円状の
回折線模様Ｄ_Ｒが得られる。この回折線模様Ｄ_Ｒがい
わゆるデバイ環であり、これを観察することにより試料
Ｓの結晶状態、例えば配向、結晶粒の大きさ等を判定で
きる。例えば、結晶粒の粒径が細かいとデバイ環は連続
した円となり、粒径が粗いとＸ線照射野中の結晶粒の数
が減ってデバイ環が１個１個の斑点に別れる。この従来
のＸ線装置では、２次元Ｘ線検出器１０２に１回の測定
データが得られると、別途に用意した読取り装置によっ
てその測定データを読み取る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線装置を
用いた測定では、１つの試料Ｓに関してその試料Ｓの状
態を種々に変化させながら測定を行う場合がある。例え
ば、極図形測定を行う場合には、図７において、試料面
内を通る軸線Ａを中心とする試料傾斜角度α及び試料面
法線Ｂを中心とする試料面内回転角度βを所定角度ごと
にステップ送りで変化させながら、傾斜角度α及び面内
角度βの組ごとに測定データＤ_Ｒを測定する。

【０００５】このような場合、従来のＸ線装置では、１
回の測定が行われるたびに２次元Ｘ線検出器１０２に蓄
積されたデータを読み取り、さらに読み取り後のデータ
を消去した後、２次元Ｘ線検出器１０２を再び図７に示
す測定位置にセットして、２回目及びそれ以降のα及び
βの組に関して測定を繰り返す。しかしながら、このよ
うに１回の測定のたびに２次元Ｘ線検出器１０２の読み
取り及びデータ消去を繰り返して行うというのは、極め
て長い測定時間を必要としていた。

【０００６】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであって、試料の状態を変化させながら測定を行う
方式のＸ線装置において、極めて迅速な測定を行うこと
ができるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るＸ線装置は、試料に照射されるＸ線を
発生するＸ線源と、試料から発生するＸ線を平面的に受
光する２次元Ｘ線検出手段と、前記試料と前記２次元Ｘ
線検出手段との間に配置されデバイ環の接線方向に長い
開口を備えたマスクと、前記２次元Ｘ線検出手段の異な
る検出面を前記マスクの開口に対応する位置へ運ぶよう
に該２次元Ｘ線検出手段を移動させる検出手段移動手段
とを有することを特徴とする。

【０００８】上記構成において、「２次元Ｘ線検出手
段」は、例えば、輝尽性蛍光体、Ｘ線フィルム等によっ
て構成できる。ここで、輝尽性蛍光体は、エネルギ蓄積
型の放射線検出器であり、輝尽性蛍光物質、例えばＢａ
ＦＢｒ：Ｅｒ^２＋の微結晶を可撓性フィルム、平板状フ
ィルム、その他の部材の表面に塗布等によって成膜した
ものである。この輝尽性蛍光体は、Ｘ線等をエネルギの
形で蓄積することができ、さらにレーザ光等といった輝
尽励起光の照射によりそのエネルギを外部へ光として放
出できる性質を有する物体である。

【０００９】つまり、この輝尽性蛍光体にＸ線等を照射
すると、その照射された部分に対応する輝尽性蛍光体の
内部にエネルギが潜像として蓄積され、さらにその輝尽
性蛍光体にレーザ光等といった輝尽励起光を照射すると
上記潜像エネルギが光となって外部へ放出される。この
放出された光を光電管等によって検出することにより、
潜像の形成に寄与したＸ線の回折角度及び強度を測定で
きる。この輝尽性蛍光体は従来のＸ線フィルムに対して
１０〜６０倍の感度を有し、さらに１０^５〜１０^６に及
ぶ広いダイナミックレンジを有する。

【００１０】また、Ｘ線フィルムは、プラスチックフィ
ルム、例えば、厚さの薄い可撓性を有するプラスチック
フィルムの片側又は両側の表面にハロゲン化銀を主成分
とする乳剤を膜状に設けて成る平面状のＸ線検出要素で
ある。このＸ線フィルムでは、Ｘ線は可視光線と同様に
写真乳剤を感光させる。Ｘ線が乳剤中に入射すると、ハ
ロゲン化銀をイオン化し、現像核を形成する。現像によ
り銀粒子が遊離し、黒化する。

【００１１】上記構成のＸ線装置によれば、試料から発
生するＸ線、例えば回折Ｘ線のうち上記マスクの開口を
通過したＸ線によって２次元Ｘ線検出器を露光して該部
に測定データとしてのＸ線像、すなわちデバイ環を記録
できる。また、検出手段移動手段によって２次元Ｘ線検
出手段を移動させることにより、２次元Ｘ線検出手段の
他の部分をマスクの開口に対応する位置に持ち運ぶこと
ができ、これにより、他の測定データを先の測定データ
と別の位置に記録することができる。つまり、１つの２
次元Ｘ線検出手段の異なる複数の位置に複数種類の測定
データを連続的に記録することができる。

【００１２】以上のように複数種類の測定データを１つ
の２次元Ｘ線検出手段の異なる個所に記録した後に、１
回の読み取り処理によりそれら複数種類の測定データを
一挙に読み取ることができる。これにより、例えば、試
料の状態を変化させながら個々の試料状態において測定
データを求める測定を、極めて迅速に行うことができ
る。

【００１３】上記構成のＸ線装置に関しては、図１に示
すように、前記２次元Ｘ線検出手段は平坦なＸ線受光面
を有するように配置でき、この場合、前記検出手段移動
手段は前記２次元Ｘ線検出手段をＸ線光軸とほぼ直交す
る方向へ平行移動させることができる。ここで、「ほぼ
直交」とは、厳密に直交する場合はもとより、測定精度
が許す範囲内で直交からずれる場合も含む意味である。

【００１４】次に、上記構成のＸ線装置に関しては、図
３に示すように、前記２次元Ｘ線検出手段は前記試料の
試料軸線ωを中心とする円筒状のＸ線受光面を有するよ
うに配置でき、この場合、前記検出手段移動手段は前記
２次元Ｘ線検出手段を前記試料軸線を中心として回転移
動させることができる。

【００１５】次に、上記構成のＸ線装置において、前記
マスクの開口は、図１や図３に示すように、デバイ環の
接線方向（図１及び図３の矢印Ｅ−Ｅ方向）を長軸とす
る長方形状に形成することができる。また、前記マスク
の開口は、図４に示すように、デバイ環の曲率に合わせ
た湾曲形状に形成することができる。

【００１６】次に、上記構成のＸ線装置においては次の
構成要素、すなわち、試料面法線を中心として前記試料
を面内回転させるβ回転手段と、試料面を通る軸線を中
心として前記試料を回転させるα回転手段とをさらに有
することが望ましい。こうすれば、試料の傾斜角度と試
料の面内回転角度を所定間隔ごとに変化させて試料から
の回折Ｘ線情報を求める測定、いわゆる極図形測定を迅
速に行うことが可能となる。

【００１７】次に、上記構成のＸ線装置においては、前
記試料を平面内で平行移動させる試料平行移動手段をさ
らに有することが望ましい。こうすれば、試料平行移動
手段によって試料を平行移動させることにより、試料の
異なる部分に関する回折Ｘ線情報を１つの２次元Ｘ線検
出手段の異なる個所に連続的に記録することができる。

【００１８】次に、上記構成のＸ線装置においては、前
記試料の温度を変化させる試料温度調節手段をさらに有
することが望ましい。こうすれば、試料温度調節手段に
よって試料の温度を所定幅で変化させながら測定を行う
ことにより、１つの試料に関して異なる温度状態におけ
る回折Ｘ線情報を１つの２次元Ｘ線検出手段の異なる個
所に連続的に記録することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は、本発明
に係るＸ線装置を構成する１つの構成要素であるＸ線測
定装置１を示している。このＸ線測定装置１は、Ｘ線を
発生するＸ線発生装置２と、試料Ｓを支持する試料支持
装置３と、試料Ｓからの回折Ｘ線を検出するＸ線検出装
置４とを有する。

【００２０】Ｘ線発生装置２は、Ｘ線源であるＸ線焦点
Ｆと、そのＸ線焦点Ｆを取り囲むケーシング６とを有す
る。Ｘ線焦点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）と、そのフィラ
メントに対向して配置されるターゲット（図示せず）と
によって構成される。Ｘ線焦点Ｆは、ターゲットの表面
上において熱電子が衝突する領域として規定される。

【００２１】Ｘ線焦点Ｆから放射されて発散するＸ線Ｒ
０は発散規制スリット１１によってその一部分が取り出
され、その取り出された部分が入射Ｘ線Ｒ０として試料
Ｓの所定領域へ照射される。この入射Ｘ線Ｒ０はある程
度の幅を持って進行するものであるが、図１ではその幅
の中心となるＸ線光軸Ｘ０を図示してある。

【００２２】試料支持装置３は、例えば、試料面法線Ｂ
を中心として試料Ｓを回転、いわゆる面内回転させるβ
回転装置７と、試料面内を通る横軸線である軸線Ａを中
心として試料Ｓ及びβ回転装置７を回転、いわゆるα回
転させるα回転装置８と、試料面内を通る縦軸線である
ω軸線を中心として試料Ｓ、α回転装置８及びβ回転装
置７を回転させるω回転装置９とを有する。

【００２３】ω回転装置９を作動して試料Ｓ、α回転装
置８及びβ回転装置７をω軸線を中心として適宜の角度
だけ回転させれば、試料Ｓに対する入射Ｘ線Ｒ０の入射
角度を希望の値に調節できる。また、α回転装置８を作
動して試料Ｓ及びβ回転装置７を軸線Ａを中心として適
宜の角度だけ回転させ、さらに、β回転装置７を作動し
て試料Ｓを軸線Ｂを中心として適宜の角度だけ回転させ
れば、入射Ｘ線Ｒ０に対する試料Ｓの方向を角度α及び
角度βの組み合わせで種々に変化させることができる。

【００２４】試料Ｓに入射Ｘ線Ｒ０が入射した時、その
入射Ｘ線Ｒ０と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、試料Ｓの特性に従った所定の回折角度
で回折Ｘ線Ｒ１が発生する。この回折Ｘ線Ｒ１は、通
常、円錐状に発散しながら進行するものであり、その円
錐の底面に相当する円形の外縁線が、いわゆるデバイ環
である。

【００２５】また、円錐状に発散する回折Ｘ線Ｒ１の円
錐の頂角部分の開き角度が回折Ｘ線の回折角度に相当す
る。また、円錐状の回折Ｘ線Ｒ１の中心軸線Ｘ１が回折
Ｘ線Ｒ１のＸ線光軸に相当する。一般に、入射Ｘ線Ｒ０
のＸ線光軸Ｘ０と回折Ｘ線Ｒ１のＸ線光軸Ｘ１の両方を
含む面は、赤道面と呼ばれている。

【００２６】Ｘ線検出装置４は、２次元Ｘ線検出手段と
しての輝尽性蛍光体１２と、その輝尽性蛍光体１２を支
持する支持体１３と、その支持体１３を平行移動させる
検出器移動装置１４と、輝尽性蛍光体１２と試料Ｓとの
間に配置されたマスク１６とを有する。

【００２７】輝尽性蛍光体１２は、エネルギ蓄積型の放
射線検出器であり、輝尽性蛍光物質、例えばＢａＦＢ
ｒ：Ｅｒ^２＋の微結晶を可撓性フィルム、平板状フィル
ム、その他の部材の表面に塗布等によって成膜したもの
である。この輝尽性蛍光体は、Ｘ線等をエネルギの形で
蓄積することができ、さらにレーザ光等といった輝尽励
起光の照射によりそのエネルギを外部へ光として放出で
きる性質を有する物体である。

【００２８】つまり、この輝尽性蛍光体にＸ線等を照射
すると、その照射された部分に対応する輝尽性蛍光体の
内部にエネルギが潜像として蓄積され、さらにその輝尽
性蛍光体にレーザ光等といった輝尽励起光を照射すると
上記潜像エネルギが光となって外部へ放出される。この
放出された光を光電管等によって検出することにより、
潜像の形成に寄与したＸ線の回折角度及び強度を測定で
きる。

【００２９】支持体１３は、輝尽性蛍光体１２のＸ線受
光面が平坦面になるように、且つそのＸ線受光面がＸ線
光軸Ｘ１に対して所定の角度で交差、本実施形態の場合
は直角に交差するように、その輝尽性蛍光体１２を支持
する。また、検出器移動装置１４は、矢印Ｃで示すよう
に、Ｘ線光軸Ｘ１に対して直角の方向に、従って入射Ｘ
線Ｒ０のＸ線光軸Ｘ０と回折Ｘ線Ｒ１のＸ線光軸Ｘ１と
を含む面である赤道面と平行の方向に、支持体１３を平
行移動させる。

【００３０】検出器移動装置１４の構造は特定の構造に
限定されるものではなく、上記の作用が達成される限り
において任意に構成できる。例えば、回転角度を高精細
に制御可能なモータ、例えばパルスモータ、サーボモー
タ等によって回転駆動されるネジ軸を設け、このネジ軸
に嵌合するネジを支持体１３に固着するという構造を採
用できる。また、一対のプーリに掛け渡されたワイヤを
支持体１３に接続し、上記一対のプーリのうちの一方を
パルスモータ等によって駆動するという構造を採用する
こともできる。また、リニアモータを用いて支持体１３
を直接に直線駆動することもできる。

【００３１】マスク１６は、基本的には、Ｘ線を通過さ
せない材料、例えば鉛、鉄板によって形成され、その一
部にＸ線を通過させるための開口１５が形成されてい
る。このマスク１６は、試料Ｓからの回折Ｘ線によって
形成されるデバイ環の一部又は全部、本実施形態の場合
はデバイ環の一部、が開口１５を通過して輝尽性蛍光体
１２に到達するように、輝尽性蛍光体１２の前方位置に
固定状態で配設される。

【００３２】図２は、本発明に係るＸ線装置を構成する
他の１つの構成要素である読取り装置を示している。こ
こに示す読取り装置１７は、輝尽性蛍光体１２を平面状
に支持する支持台１８と、輝尽励起光としてのレーザ光
を放出するレーザ光源１９と、レーザ光源１９から放出
されるレーザ光を反射する光反射部材２１ａと、支持台
１８に対向して配設されていて光反射部材２１ａからの
光を受け取る走査光学系２２と、そして光反射部材２１
ｂからの光を受け取るレーザ光検出器２３とを有する。
このレーザ光検出器２３は、例えば、光電変換器を含ん
で構成される。

【００３３】走査光学系２２は走査駆動装置２４によっ
て駆動されて輝尽性蛍光体１２の表面をＸ−Ｙの直交２
方向すなわち平面内で走査する。走査駆動装置２４は任
意の平行移動機構を用いて構成できる。レーザ光検出器
２３は、光を受け取ってその光強度に対応した信号を出
力する。そして、レーザ光検出器２３の出力端子にはＸ
線強度演算回路２６が接続される。

【００３４】図１において測定を終了した輝尽性蛍光体
１２を図２の支持台１８に装着し、走査光学系２２をＸ
−Ｙ平面内で走査移動させながらレーザ光を照射して読
み取りを行えば、輝尽性蛍光体１２に蓄積されたＸ線潜
像に関する輝尽性蛍光体１２の平面内での座標位置及び
その潜像形成に寄与したＸ線の強度を測定することがで
きる。なお、輝尽性蛍光体１２は平面状に限られず円筒
状に支持することもでき、その場合には走査光学系２２
をその円筒状の中心軸線を中心として主走査回転させ且
つ軸方向に副走査直線移動させることにより輝尽性蛍光
体１２の表面の全面を走査できる。

【００３５】図１において、β回転装置７、α回転装置
８、ω回転装置９、Ｘ線発生装置２、そして検出器移動
装置１４の各要素はＸ線測定回路２５に電気的に接続さ
れる。Ｘ線測定回路２５は、例えば、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）、メモリ、その他の付属回路を含ん
で構成されるコンピュータシステムによって構成でき
る。このＸ線測定回路２５は、β回転装置７等といった
上記の各要素が互いに関連して動作して所期のＸ線測定
が達成されるように一連の制御を演算する。

【００３６】また、図２において、走査駆動装置２４及
びＸ線強度演算回路２６はＸ線読取回路２７に電気的に
接続される。Ｘ線読取回路２７は、例えば、図１に示し
たＸ線測定回路２５を構成するコンピュータシステムと
同じコンピュータシステムによって実行される他の演算
処理として構成される。このＸ線読取回路２７は、走査
駆動装置２４及びＸ線強度演算回路２６が互いに関連し
て動作して所期のＸ線読取処理が達成されるように一連
の制御を演算する。また、Ｘ線読取回路２７は読み取っ
た結果を、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等
といった映像表示装置２８に映像として表示したり、プ
リンタ２９を用いて紙等といった印材上にプリントす
る。

【００３７】以下、上記構成のＸ線測定装置１及び読取
り装置１７の組み合わせから成るＸ線装置の動作につい
て説明する。なお、以下の説明は、極図形測定における
反射法測定として好適に適用できる測定手法である。

【００３８】図１において、まず、Ｘ線焦点Ｆから輝尽
性蛍光体１２の装着位置に至るＸ線光軸Ｘ０及びＸ１と
各Ｘ線光学要素との位置関係を調節する。次に、検出器
支持体１３を初期位置にセットし、その支持体１３の前
面に輝尽性蛍光体１２を装着する。また、試料支持装置
３の所定位置に試料Ｓをセットする。また、ω回転装置
９を作動して試料Ｓをω軸線を中心として適宜の角度だ
け回転させて、試料Ｓに対するＸ線入射角度を試料Ｓに
対応した適切な角度に設定する。

【００３９】その後、α回転装置８を作動して試料Ｓの
傾斜角度αを所定の角度に設定し、β回転装置７を作動
して試料Ｓの面内回転角度βを所定の角度に設定する。
この状態でＸ線焦点ＦからＸ線を発生して試料ＳにＸ線
Ｒ０を入射させる。このとき、試料Ｓから回折Ｘ線Ｒ１
が発生すれば、その回折Ｘ線Ｒ１はマスク１６の開口１
５を通して輝尽性蛍光体１４に到達し、その部分にデバ
イ環Ｄ_Ｒに相当するエネルギ潜像を記録する。輝尽性
蛍光体１２のうち開口１５に対応しない部分はマスク１
６によってＸ線に晒されることから回避される。

【００４０】その後、傾斜角度α及び面内回転角度βの
組み合わせによって規定される試料Ｓの姿勢が、α回転
装置８及びβ回転装置７の作用によって、所定のステッ
プ角度で徐々に変化する。そして試料Ｓの姿勢が所定の
ステップ角度ごとに変化するのと連動して、検出器移動
装置１４の作用により支持体１３従って輝尽性蛍光体１
２が矢印Ｃ方向へステップ的すなわち間欠的に平行移動
し、これにより、輝尽性蛍光体１２の異なる部分が試料
Ｓの姿勢ごとにマスク１６の開口１５に対応する位置に
持ち運ばれる。

【００４１】そして、試料Ｓの各姿勢ごとに、その試料
ＳにＸ線焦点ＦからＸ線Ｒ０が照射され、そのときに試
料Ｓから発生する回折Ｘ線Ｒ１が輝尽性蛍光体１２のそ
れぞれの個所にエネルギ潜像として記録される。この結
果、試料Ｓの異なる姿勢に対応した複数の回折Ｘ線情報
が１つの輝尽性蛍光体１２のうちの異なる複数の個所に
連続的に記録される。

【００４２】希望する複数の試料姿勢に対応する回折Ｘ
線情報が輝尽性蛍光体１２に記録された場合には、その
輝尽性蛍光体１２を支持体１３から取り外し、その輝尽
性蛍光体１２を図２の読取り装置１７の支持台１８に装
着する。次に、Ｘ線読取り回路２７からの指令に基づい
て走査光学系２２が主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙへ走
査移動して輝尽性蛍光体４の全面を走査し、その走査中
にレーザ光源１９から発生される輝尽励起光としてのレ
ーザ光によって輝尽性蛍光体４の中の潜像が光として取
り出され、さらにその光を光検出器２３によって読み取
る。

【００４３】Ｘ線読取り回路２７は、以上の読取り結果
に基づいて試料Ｓからの回折Ｘ線の回折角度及びＸ線強
度を演算し、さらにその演算結果をいわゆるポーラーネ
ット上にプロットすることにより極図形を演算する。Ｘ
線読取り回路２７は、そのようにして演算した極図形を
映像表示装置２８によって映像として表示し、さらに、
それと同時に又はそれに代えて、プリンタ２９によって
印材上にプリントする。観察者は表示された極図形を確
認することにより、試料Ｓに関する格子面の極の分布を
観察できる。

【００４４】以上の説明から明らかなように、本実施形
態のＸ線装置によれば、図１において、試料Ｓから発生
する回折Ｘ線Ｒ１のうちマスク１６の開口１５を通過し
たＸ線によって輝尽性蛍光体１２を露光して該部に測定
データとしてのＸ線像、すなわちデバイ環Ｄ_Ｒを記録
できる。また、検出器移動装置１４によって輝尽性蛍光
体１２を平行移動させることにより、輝尽性蛍光体１２
の他の部分をマスク１６の開口１５に対応する位置に持
ち運ぶことができる。以上により、他の測定データを先
の測定データと別の位置に記録することができる。つま
り、本実施形態のＸ線装置では、１つの輝尽性蛍光体１
２の異なる複数の個所に複数種類の測定データ、すなわ
ち複数組のデバイ環Ｄ_Ｒを連続的に記録することがで
きる。

【００４５】このように複数組のデバイ環Ｄ_Ｒを１つ
の輝尽性蛍光体１２の異なる個所に記録した後に、１回
の読み取り処理によりそれら複数組のデバイ環Ｄ_Ｒを
一挙に読み取ることができる。これにより、試料Ｓの姿
勢を変化させながら個々の姿勢において回折Ｘ線情報を
求める測定、すなわち極図形測定を極めて迅速に行うこ
とができる。

【００４６】（第２実施形態）図３は、本発明に係るＸ
線装置を構成するＸ線測定装置の他の実施形態を示して
いる。この実施形態において用いられる読取り装置は、
図２に示した装置と同じものが使用できるのでその説明
は省略する。本実施形態に係るＸ線測定装置３１が図１
に示したＸ線測定装置１と異なる点は、マスク１６に形
成する開口１５をデバイ環Ｄ_Ｒの曲率に合わせた湾曲
形状に形成したことである。なお、図３の実施形態にお
いて図１の実施形態で示した要素と同じ要素は同じ符号
を用いて示すことにして、それらの要素の説明は省略す
る。

【００４７】（第３実施形態）図４は、本発明に係るＸ
線装置を構成するＸ線測定装置のさらに他の実施形態を
示している。この実施形態において用いられる読取り装
置は、図２に示した装置と同じものが使用できるのでそ
の説明は省略する。本実施形態に係るＸ線測定装置４１
が図１に示したＸ線測定装置１と異なる点は、支持体１
３によって輝尽性蛍光体１２をω軸線を中心とする円筒
形状に支持したことである。

【００４８】また、それに対応して、輝尽性蛍光体１２
の前面に配置されるマスク１６もω軸線を中心とする円
筒形状に配置されている。また、検出器移動装置１４は
支持体１３を矢印Ｄに示すようにω軸線を中心とする円
軌跡を描くようにステップ移動させる。なお、図４の実
施形態において図１の実施形態で示した要素と同じ要素
は同じ符号を用いて示すことにして、それらの要素の説
明は省略する。

【００４９】（第４実施形態）図５は、本発明に係るＸ
線装置を構成するＸ線測定装置のさらに他の実施形態を
示している。この実施形態において用いられる読取り装
置は、図２に示した装置と同じものが使用できるのでそ
の説明は省略する。本実施形態に係るＸ線測定装置５１
が図１に示したＸ線測定装置１と異なる点は、試料支持
装置３において試料Ｓを試料平行移動手段としてのＸＹ
ステージ５２によって支持したことである。なお、図５
の実施形態において図１の実施形態で示した要素と同じ
要素は同じ符号を用いて示すことにして、それらの要素
の説明は省略する。

【００５０】図１に示したＸ線測定装置１では、試料傾
斜角度α及び面内回転角度βで規定される試料Ｓの姿勢
を変化させるごとに、各試料姿勢に対応した回折Ｘ線情
報を１つの輝尽性蛍光体１２の異なる個所に記録した。
これに対し、図５に示す本実施形のＸ線測定装置５１で
は、ＸＹステージ５２をＸＹ平面内で平行移動させるこ
とにより試料Ｓの異なる部分をＸ線焦点ＦからのＸ線照
射位置へ持ち運び、それらの各部分に対応した回折Ｘ線
情報を１つの輝尽性蛍光体１２の異なる個所に連続的に
記録するように構成してある。これにより、試料Ｓに関
して、いわゆるマッピング測定を極めて迅速に行うこと
ができる。

【００５１】なお、平行移動機構であるＸＹステージ５
２の構造及びその駆動方法は特定の構造や方法に限られ
ず、必要に応じて任意に構成できるが、例えば、パルス
モータ、サーボモータ等といった回転角度が高精細に調
節可能な回転機を動力源として、この動力をネジ軸等を
介してＸステージ及びＹステージに個別に伝達するとい
う構造を採用できる。

【００５２】（第５実施形態）図６は、本発明に係るＸ
線装置を構成するＸ線測定装置のさらに他の実施形態を
示している。この実施形態において用いられる読取り装
置は、図２に示した装置と同じものが使用できるのでそ
の説明は省略する。本実施形態に係るＸ線測定装置６１
が図１に示したＸ線測定装置１と異なる点は、試料支持
装置３において試料Ｓを試料温度調節装置６２によって
取り囲んだことである。なお、図６の実施形態において
図１の実施形態で示した要素と同じ要素は同じ符号を用
いて示すことにして、それらの要素の説明は省略する。

【００５３】図１に示したＸ線測定装置１では、試料傾
斜角度α及び面内回転角度βで規定される試料Ｓの姿勢
を変化させるごとに、各試料姿勢に対応した回折Ｘ線情
報を１つの輝尽性蛍光体１２の異なる個所に記録した。
これに対し、図６に示す本実施形態のＸ線測定装置６１
では、試料温度調節装置６２によって試料Ｓの温度を変
化させながら、各試料温度に対応する回折Ｘ線情報を１
つの輝尽性蛍光体１２の異なる個所に連続的に記録する
ように構成してある。これにより、試料Ｓの温度変化に
対応した結晶構造等の変化を極めて迅速に測定すること
ができる。

【００５４】なお、試料温度調節装置６２は任意に構成
できるが、例えば、試料Ｓのまわりにヒータ線を配設し
てそのヒータ線からの発熱によって試料Ｓを加熱した
り、試料Ｓのまわりに冷却液を流してその試料Ｓを冷却
したりする構成を採用できる。

【００５５】（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。

【００５６】例えば、以上に説明した実施形態では極図
形測定、マッピング測定、温度変化測定等を実行する際
に本発明に係るＸ線装置を用いたが、本発明に係るＸ線
装置はその他任意の測定方法に対して適用可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るＸ線装置によれば、試料から発生するＸ線、例え
ば回折Ｘ線のうちマスクの開口を通過したＸ線によって
２次元Ｘ線検出器を露光して該部に測定データとしての
Ｘ線像、すなわちデバイ環を記録できる。また、検出手
段移動手段によって２次元Ｘ線検出手段を移動させるこ
とにより、２次元Ｘ線検出手段の他の部分をマスクの開
口に対応する位置に持ち運ぶことができ、これにより、
他の測定データを先の測定データと別の位置に記録する
ことができる。つまり、１つの２次元Ｘ線検出手段の異
なる複数の位置に複数種類の測定データを連続的に記録
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸ線装置を構成する要素の１つで
あるＸ線測定装置の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】本発明に係るＸ線装置を構成する要素の他の１
つである読取り装置の一実施形態を示す斜視図である。

【図３】本発明に係るＸ線装置を構成する要素の１つで
あるＸ線測定装置の他の実施形態を示す斜視図である。

【図４】本発明に係るＸ線装置を構成する要素の１つで
あるＸ線測定装置のさらに他の実施形態を示す斜視図で
ある。

【図５】本発明に係るＸ線装置を構成する要素の１つで
あるＸ線測定装置のさらに他の実施形態を示す斜視図で
ある。

【図６】本発明に係るＸ線装置を構成する要素の１つで
あるＸ線測定装置のさらに他の実施形態を示す斜視図で
ある。

【図７】従来のＸ線測定装置の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１Ｘ線測定装置（Ｘ線装置）２Ｘ線発生装置３試料支持装置４Ｘ線検出装置７ β回転装置８ α回転装置９ ω回転装置１２輝尽性蛍光体（２次元Ｘ線検出手段）１５開口１６マスク１７読取り装置（Ｘ線装置）３１，４１，５１，６１Ｘ線測定装置（Ｘ線装置）５１ＸＹステージ（試料平行移動手段）６２試料温度調節装置Ｄ_Ｒデバイ環ＦＸ線焦点（Ｘ線源）Ｒ０入射Ｘ線Ｒ１回折Ｘ線Ｓ試料Ｘ０，Ｘ１Ｘ線光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料に照射されるＸ線を発生するＸ線源
と、試料から発生したＸ線を平面的に受光する２次元Ｘ線検
出手段と、前記試料と前記２次元Ｘ線検出手段との間に配置されデ
バイ環接線方向に長い開口を備えたマスクと、前記２次元Ｘ線検出手段の異なる検出面を前記マスクの
開口に対応する位置へ運ぶように該２次元Ｘ線検出手段
を移動させる検出手段移動手段と、を有することを特徴
とするＸ線装置。
【請求項２】請求項１において、前記２次元Ｘ線検出
手段は平坦なＸ線受光面を有し、前記検出手段移動手段
は前記２次元Ｘ線検出手段をデバイ環とほぼ直交する方
向へ平行移動させることを特徴とするＸ線装置。
【請求項３】請求項１において、前記２次元Ｘ線検出
手段は前記試料の試料軸線を中心とする円筒状のＸ線受
光面を有し、前記検出手段移動手段は前記２次元Ｘ線検
出手段を前記試料軸線を中心として回転移動させること
を特徴とするＸ線装置。
【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、前記マスクの開口はデバイ環接線方
向を長軸とする長方形状に形成されることを特徴とする
Ｘ線装置。
【請求項５】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、前記マスクの開口はデバイ環の曲率
に合わせた湾曲形状に形成されることを特徴とするＸ線
装置。
【請求項６】請求項１から請求項５の少なくともいず
れか１つにおいて、試料面法線を中心として前記試料を面内回転させるβ回
転手段と、試料面を通る軸線を中心として前記試料を回転させるα
回転手段とをさらに有することを特徴とするＸ線装置。
【請求項７】請求項１から請求項６の少なくともいず
れか１つにおいて、前記試料を平面内で平行移動させる試料平行移動手段を
さらに有することを特徴とするＸ線装置。
【請求項８】請求項１から請求項７の少なくともいず
れか１つにおいて、前記試料の温度を変化させる試料温度調節手段をさらに
有することを特徴とするＸ線装置。