JP2006242970A - 結晶方位決定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ペンシル状X線ビームを含む面であるδ回転面に沿って回折点を通るδ回転軸と直交し、被検体である結晶の被検査面に略垂直なz軸と略同軸に設定されたφ回転軸回りにX線源、X線検出器及びδ駆動部を一体でφ回転させてδ回転面を所定角度に設定し該所定角度でδ回転を行ったときのX線検出器のピーク出力を与えるδ回転量の読み値から結晶の格子面法線の前記φ回転軸に対する傾斜角を計算するデータ処理部と、試験用結晶片をλ回転可能に保持しそのλ回転軸が上記z軸と平行になるよう試験用結晶片31をz駆動部9に取付ける治具33とを有し、上記データ処理部は上記λ回転の180度異なる2つの位置に対する上記試験用結晶片31の上記傾斜角のそれぞれの計算値から上記z軸の上記φ軸に対する設定誤差を計算する。
【選択図】図9
Description
n;1,2,3,…の自然数
λ;X線の波長(既知)
d;格子面間隔(既知)
このように、θ0 が計算できるので、X線の入射角方向を変えながら回折X線を測定することで結晶の方位を測定することができる。
δ90=(ω90−ω270 )/2 …(3)
これにより、ωの原点合わせをすることなく、正確に偏差角δ0 ,δ90を求めることができる。また、第2の較正法では、χについて0度及び180度の方位でそれぞれωの読み値ω0 ,ω180 を求める。この値より、次の式(4)、式(5)でδ0 ,δ90を求める。
δs90 =δ90 + −δ* +α …(7)
これにより球面上のφ=0゜,δ=δ0 + 時及びφ=90゜,δ=δ90 + 時のX線入射方向S0 ,S90が確定する。したがって、この球面上でS0 を中心とする半径αの小円C0 と、S90を中心とする半径αの小円C90の交点、即ち結晶格子面の法線方向h(δ0 ,δ90)もまた確定し、球面幾何により求めることができる。この交点は2つ生じるが一方はz軸の近傍であり、他方は大きくずれるので容易に片方だけ選び出せる。さらにこの2つの円は略直角に交わるので精度よく法線方向が求まる。
δ90=(δ90 + −δ270 + )/2 …(31)
次に図7を参照して説明する。方向を表す球面上でこの法線方向を表す点hを中心に半径αの小円Chを引くと、φ=0゜,90゜,180゜及び270゜を示す大円との交点が確定し、この交点がそれぞれ各φ位置でのピーク出力を与えるX線入射方向S0 ,S90,S180 ,S270 である。それぞれのX線入射方向のz軸との角度δs0,δs90 ,δs180,δs270は球面幾何で求めることができる。
φmax (1) =φmax …(47)
δmax (1) =δmax …(48)
とする。次に(S90,S180 )の組についてφ90,φ180 ,δs90 ,δs180をそれぞれφ0 ,φ90,δs0,δs90 に代入し、式(20)〜(29)でφmax ,δmax を求める。そして
φmax (2) =φmax +90゜ …(49)
δmax (2) =δmax …(50)
とする。次に(S180 ,S270 )の組についてφ180 ,φ270 ,δs180,δs270をそれぞれφ0 ,φ90,δs0,δs90 に代入し、式(20)〜(29)でφmax ,δmax を求める。そして
φmax (3) =φmax +180゜ …(51)
δmax (3) =δmax …(52)とする。次に(S270 ,S0 )の組についてφ270 ,φ0 ,δs270,δs0をそれぞれφ0 ,φ90,δs0,δs90 に代入し、式(20)〜(29)でφmax ,δmax を求める。そして
φmax (4) =φmax +270゜ …(53)
δmax (4) =δmax …(54)
とする。次に下式で平均してφmax ,δmax を求める。
δ90′=δ90−δz90 …(63)
これにより、試料支持部と測定部間の配置精度が悪くても精度よく結晶方位を測定することができる。Z′の傾斜が大きい場合は厳密解で変換するが導出は省略する。
3 X線検出器
4 ワーク(結晶インゴット)
7 δ駆動部
8 φ駆動部
9 z駆動部
10 距離センサ(結晶位置センサ)
25 ワーク支持台
28a,28b 基準面
33 治具
43 データ処理部
Claims (1)
- 被検体である結晶をその被検査面に略垂直なz軸に沿って駆動するz駆動部と、前記結晶の被検査面にペンシル状X線ビームを放射するX線源と、前記ペンシル状X線ビームにより前記結晶の格子面で回折された回折X線を検出するX線検出器と、前記ペンシル状X線ビームを含む面であるδ回転面に沿って前記回折点を通るδ回転軸回りに前記X線源及び前記X線検出器を一体でδ回転させるδ駆動部と、前記δ回転軸と直交し、前記z軸と略同軸に設定されたφ回転軸回りに前記X線源、前記X線検出器及び前記δ駆動部を一体でφ回転させるφ駆動部と、前記φ回転によって前記δ回転面を所定角度に設定し該所定角度で前記δ回転を行ったときの前記X線検出器のピーク出力を与えるδ回転量の読み値から前記結晶の格子面法線の前記φ回転軸に対する傾斜角を計算するデータ処理部をもち、試験用結晶片をλ回転可能に保持しそのλ回転軸が上記z軸と平行になるよう上記試験用結晶片を上記z駆動部に取付ける治具を持ち、上記データ処理部は上記λ回転の180度異なる2つの位置に対する上記試験用結晶片の上記傾斜角のそれぞれの計算値から上記z軸の上記φ軸に対する設定誤差を計算することを特徴とする結晶方位決定装置。
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