JP2005127819A

JP2005127819A - Ｘ線回折装置

Info

Publication number: JP2005127819A
Application number: JP2003362826A
Authority: JP
Inventors: Roger Durst; ロジャー・ダースト
Original assignee: Bruker AXS KK
Current assignee: Bruker Japan KK
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2005-05-19
Also published as: US20050152497A1

Abstract

【課題】Ｘ線回折像を輝尽性蛍光体に蓄積記録させて読み取るＸ線回折装置において、露光−読取−消去の一連の工程動作を比較的簡単に高速化させるとともに、装置の小型化および構成の簡略化を可能にする。
【解決手段】Ｘ線回折像を輝尽性蛍光体によるイメージングプレート４０に蓄積記録させるＸ線回折装置であって、上記イメージングプレート４０を所定の露光ステージに設置するとともに、そのイメージングプレート４０の背後に消去手段６０を配置し、上記蓄積記録領域の背後を光透過性に形成することにより、上記消去手段６０からの消去光を上記イメージングプレート４０の背面に照射して上記蓄積記録領域の消去を行わせる
【選択図】図１

Description

本発明は被検査試料からのＸ線回折像を輝尽性蛍光体に蓄積記録させて読み取るＸ線回折装置に関する。

Ｘ線回折装置は試料からのＸ線回折像を取得するために、写真感光フィルムあるいは蛍光プレートなどの光学的記録媒体（感光体）を使用する。その記録媒体として輝尽性蛍光体によるイメージングプレート（ＩＰ）を用いたＸ線回折装置が従来から提供されている（たとえば特許文献１参照）。

図４は従来のＸ線回折装置の概略構成を動作状態別に示す。このＸ線回折装置は、コリメートされたＸ線（Ｘｏ）を試料（試料または試料上の微小領域）３０に照射する入射Ｘ線生成手段１０と、この入射Ｘ線生成手段１０によって生成される入射Ｘ線（Ｘｏ）の光路上に試料３０を支持する試料支持機構２０と、上記試料３０からのＸ線回折像（Ｘｎ）を輝尽性蛍光体により蓄積記録するイメージングプレート４５と、このイメージングプレート４５の蓄積記録像を励起光照射による輝尽発光により読み取る読取手段５０と、上記イメージングプレート４５に消去光（Ｌｅ）を照射して上記蓄積記録像を消去する消去手段６０とを備えている。上記試料保持機構２０にはいわゆるゴニオメータが使用されている。イメージングプレート４５は、輝尽性蛍光体シート４６を板状の支持体４７上に積層したものが使用されている。読取手段５０はラインセンサ方式であって、主走査方向にライン画像を読み取りながら副走査方向に移動して二次元の画像読み取りを行う。

図４において、（ａ）は、試料３０からのＸ線回折像（Ｘｎ）を上記輝尽性蛍光体シード４６上に蓄積記録させるときの状態（露光工程）を示す。（ｂ）は、上記蓄積記録画像を上記読取手段５０で読み取るときの状態（読取工程）を示す。読取手段５０は上記蛍光体シート４６の記録面上を移動走査して読み取りを行う。（ｃ）は、上記蛍光体シート４６に残留している蓄積記録像を消去するときの状態（消去工程）を示す。この消去工程は、上記イメージングプレート４５を消去手段６０の位置（消去ステージ）まで移動させて行う。この消去工程の後、イメージングプレート４５を（ａ）の状態に復帰させることにより、次のＸ線回折像の記録準備が整う。

図５は上述した一連の工程サイクル（露光−読取−消去）をフローチャート化して示す。同図に示す工程サイクル（Ｓ２１〜Ｓ２５）をたとえばマイクロ化されたコンピュータを用いた制御手段で順次実行させることにより、上記Ｘ線回折装置の主要動作を自動化させるができる。

特開２００２−７７５４８号広報

上述したＸ線回折装置において、上記消去手段６０は、Ｘ線回折像（Ｘｎ）をイメージングプレート４５に蓄積記録させる際、およびイメージングプレート４５の蓄積記録像を読取手段５０が読み取る際に、それぞれの動作に支障とならないように設置する必要がある。このため、消去手段６０は、記録時および読取時のイメージプレート４５に干渉しないように離れた場所に設置し、消去時だけイメージングプレート４５をその消去手段６０の設置場所（消去ステージ）に移動させるという構成を余儀なくされていた。

この結果、上述した従来のＸ線回折装置では、図５に示すように、読取工程（Ｓ２２）の後、消去工程（Ｓ２４）の前に、イメージングプレート（ＩＰ）を消去手段６０が位置する消去ステージに移動させる工程（Ｓ２３）が必要であった。その消去工程（Ｓ２４）の後にも、イメージングプレートを元の露光ステージに移動復帰させる工程（Ｓ２５）が必要であった。この２度の移動工程が介在するため、露光−読取−消去の一連の工程動作を高速化することは非常に困難であった。

また、上記消去手段６０を記録時および読取時のイメージプレート４５に干渉しないように離れた場所に設置するために、装置が大型化してしまうという問題があった。さらに、イメージングプレート４５を移動させるための機構も必要であり、これが装置の構成を複雑化してしまうという問題もあった。
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、上述した露光−読取−消去の一連の工程動作を比較的簡単に高速化させることができるとともに、装置の小型化および構成の簡略化も可能にしたＸ線回折装置を提供することにある。

本発明による手段は、コリメートされたＸ線を試料に照射する入射Ｘ線生成手段と、この入射Ｘ線生成手段によって生成される入射Ｘ線の光路上に試料を支持する試料支持機構と、上記試料からのＸ線回折像を輝尽性蛍光体により蓄積記録するイメージングプレートと、このイメージングプレートの蓄積記録像を励起光照射による輝尽発光により読み取る読取手段と、上記イメージングプレートに消去光を照射して上記蓄積記録像を消去する消去手段とを備えることにより、上記Ｘ線回折像の露光工程と、上記蓄積記録像の読取工程と、上記蓄積画像の消去工程を順次行わせるようにしたＸ線回折装置であって、上記イメージングプレートを所定の露光ステージに設置するとともに、このイメージングプレートの背後に上記消去手段を配置し、上記蓄積記録領域の背後を光透過性に形成することにより、上記消去手段からの消去光を上記イメージングプレートの背面に照射して上記消去を行わせるようにしたことを特徴とする。

上記手段において、上記イメージングプレートは、輝尽性蛍光体シートが板状の支持体上に積層されているとともに、少なくとも上記シートが積層する支持体部分が光透過性であればよい。

上記消去手段は、上記イメージングプレートの蓄積記録領域の背面全体に消去光を同時照射する面発光体を形成していることが望ましい。上記消去手段は、上記イメージングプレートの背面に沿って配列された複数の発光体により構成することができる。

Ｘ線回折像を輝尽性蛍光体に蓄積記録させて読み取るＸ線回折装置において、露光−読取−消去の一連の工程動作を比較的簡単に高速化させることができるとともに、装置の小型化および構成の簡略化も可能になる。

図１は、本発明に係るＸ線回折装置の要部における一実施形態を示す。同図において、（ａ）は全体の概要を示す斜視図、（ｂ）は読取手段の概要を模式的に示す断面図である。

Ｘ線回折装置の主要部は、（ａ）に示すように、入射Ｘ線生成手段１０、試料支持機構２０、イメージングプレート４０、読取手段５０、消去手段６０により構成されている。
入射Ｘ線生成手段１０はＸ線源とコリメータを含み、コリメートされたＸ線（Ｘｏ）を試料（試料または試料上の微小領域）３０に照射する。試料支持機構２０は、入射Ｘ線生成手段１０によって生成される入射Ｘ線（Ｘｏ）の光路上に試料３０を支持する。この試料支持機構２０にはゴニオメータが使用されている。

イメージングプレート４０は上記試料３０からのＸ線回折像（Ｘｎ）が露光される露光ステージに設置されている。この露光ステージにて露光されるＸ線回折像（Ｘｎ）を輝尽性蛍光体により蓄積記録する。このイメージングプレート４０は輝尽性蛍光体シート４１を板状の支持体４２上に積層して形成されている。支持体４２にはそれぞれ光透過性（透明または半透明）のものが使用されている。
なお、イメージングプレート４０と試料３０間の相対的な位置関係は、試料支持機構２０における試料３０の保持位置調整により、さらに要すれば、イメージングプレート４０の露光ステージ内における位置調整により適宜に可変設定される。

読取手段５０は、上記イメージングプレート４０の蓄積記録像を励起光照射による輝尽発光により読み取る。この読取手段５０はラインセンサ方式であって、主走査方向のライン画像を読み取るラインセンサを、その主走査方向と直交する副走査方向に移動（図中の矢印方向）させることにより、いわゆるＸＹの２軸走査により、イメージングプレート４０上の蓄積記録像を輝尽発光させて読み取る。その読取光学系は、（ｂ）に示すように、励起光源５１、輝尽発光受光部５２、ビームスプリッタ５３などを用いて構成される。
励起光源５１からはビーム状の励起光Ｌｘが出射される。この励起光Ｌｘはビームスプリッタ５３を経てイメージングプレート４０上の読取走査点に照射される。この照射により励起された輝尽発光Ｌｓは、上記ビームスプリッタ５３を経て上記受光部５２に入光し、検出（光電変換）される。受光部５２の入射光軸上には、輝尽発光Ｌｓを励起光Ｌｘから弁別するフィルタが介在させられている。
上記読取手段５０による読み取りは、上述したように、主走査と副走査の２軸走査（ＸＹ軸方向の２軸走査）により面状に行う。この場合、主走査（ライン読取走査）は読取手段５０内にて行うが、副走査は読取手段５０の移動により行う。上記イメージングプレート４０の支持体４２には、その副走査方向（主走査方向と直交する図中の矢印方向）への移動を案内するためのガイド４３が形成されている。

消去手段６０は、上記イメージングプレート４０に消去光Ｌｅを照射することにより上記蓄積記録像を消去する。この消去手段６０はイメージングプレート４０の背後に定置状態で設置されている。イメージングプレート４０の前面はＸ線回折像（Ｘｎ）が入射する記録面であり、上記消去手段６０はその記録面に対して反対側（裏側）面に消去光Ｌｅを照射するように配置されている。

イメージングプレート４０の背面に照射された消去光Ｌｅは、支持板４２を透して輝尽性蛍光シート４１に照射される。この照射により、輝尽性蛍光シート４１に残留している蓄積記録像が消去される。この背面照射による消去を行わせるためには、上記支持体４２のうち、少なくとも上記輝尽性蛍光シート４１が積層される部分を光透過性に形成すればよい。

上記消去手段６０は、上記イメージングプレート４０の背面に沿って配列された複数の発光体６１により構成されている。この発光体６１列は、上記イメージングプレート４０の蓄積記録領域の背面全体に消去光を同時照射する面発光体を形成している。

図２は上記Ｘ線回折装置の動作工程別状態を示す。同図において、（ａ）は、試料３０からのＸ線回折像（Ｘｎ）を上記輝尽性蛍光体シード４１上に蓄積記録させるときの状態（露光工程）を示す。（ｂ）は、上記蓄積記録像を上記読取手段５０で読み取るときの状態（読取工程）を示す。読取手段５０は上記蛍光体シート４１の記録面上を２軸方向に走査して読み取りを行う。（ｃ）は、上記蛍光体シート４１の残留記録像を消去するときの状態（消去工程）を示す。

上記消去工程は、上記イメージングプレート４０を露光時および読取時と同じステージに固定したまま、つまり露光ステージに位置させた状態のまま、イメージングプレート４０の背後に位置する消去手段６０の発光体６１列を一斉点灯させて行う。発光体６１列からの消去光は支持体４２を通して輝尽性蛍光体シート４１に入射される。これにより、その輝尽性蛍光体シート４１に残留している蓄積記録像が消去される。この消去工程の後、イメージングプレート４０はそのままの位置で、次のＸ線回折像を記録できる（ａ）の状態となる。

図３は上述した一連の工程サイクル（露光−読取−消去）をフローチャート化して示す。同図に示すように、上記Ｘ線回折装置では、露光工程（Ｓ１１）、読取工程（Ｓ１２）、消去工程（Ｓ１３）の各工程を、イメージングプレート４０を所定の露光ステージから動かすことなく連続して順次実行させることができる。これにより、露光−読取−消去の一連の工程動作を比較的簡単に高速化させることができる。

また、上記消去手段６０はイメージングプレート４０の背後に設置することができるともに、その位置を動かすことなく消去を行うことができる。これにより、装置の小型化および構成の簡略化が達成される。さらに、上記消去手段６０が上記イメージングプレート４０の蓄積記録領域の背面全体に消去光を同時照射する面発光体を形成すれば、上記消去工程（Ｓ１３）に要する時間を非常に短くすることができ、これにより上記一連の工程動作をさらに高速化させることができる。

本発明によるＸ線回折装置の要部を模式的に示す斜視図および断面図である。図１に示した装置の動作工程を状態別に示す上面図である。本発明によるＸ線回折装置の動作工程を示すフローチャートである。従来のＸ線回折装置の概要および動作工程を示す上面図である。従来のＸ線回折装置の動作工程を示すフローチャートである。

符号の説明

１０入射Ｘ線生成手段
２０試料支持機構（ゴニオメータ）
３０試料
４０イメージングプレート
４１輝尽性蛍光体シート
４２光透過性の支持体
４３走査ガイド
５０読取手段
５１励起光源
５２輝尽発光受光部
５３ビームスプリッタ
６０消去手段
６１消去用発光体

Claims

コリメートされたＸ線を試料に照射する入射Ｘ線生成手段と、この入射Ｘ線生成手段によって生成される入射Ｘ線の光路上に試料を支持する試料支持機構と、上記試料からのＸ線回折像を輝尽性蛍光体により蓄積記録するイメージングプレートと、このイメージングプレートの蓄積記録像を励起光照射による輝尽発光により読み取る読取手段と、上記イメージングプレートに消去光を照射して上記蓄積記録像を消去する消去手段とを備えることにより、上記Ｘ線回折像の露光工程と、上記蓄積記録像の読取工程と、上記蓄積画像の消去工程を順次行わせるようにしたＸ線回折装置であって、上記イメージングプレートを所定の露光ステージに設置するとともに、このイメージングプレートの背後に上記消去手段を配置し、上記蓄積記録領域の背後を光透過性に形成することにより、上記消去手段からの消去光を上記イメージングプレートの背面に照射して上記消去を行わせるようにしたことを特徴とするＸ線回折装置。
請求項１において、上記イメージングプレートは、輝尽性蛍光体シートが板状の支持体上に積層されているとともに、少なくとも上記シートが積層する支持体部分が光透過性であることを特徴とするＸ線回折装置。
請求項１または２において、上記消去手段は、上記イメージングプレートの蓄積記録領域の背面全体に消去光を同時照射する面発光体を形成していることを特徴とするＸ線回折装置。
請求項１から３のいずれかに、上記消去手段は、上記イメージングプレートの背面に沿って配列された複数の発光体により構成されていることを特徴とするＸ線回折装置。