JP2014066545A - X-ray diffraction measurement device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate measurement of triaxial residual stresses even when an object to be measured is large or fixed, by allowing an X-ray diffraction measurement device to be easily transported and allowing the direction of X-rays to be easily changed at a measurement position.SOLUTION: In an X-ray diffraction measurement device, a case 60 accommodates therein: an X-ray emitter 10; an imaging plate 21 on which a diffraction ring is formed by irradiating X-rays to an object OB to be measured; and a laser detector 40 for measuring a shape of the diffraction ring. The case 60 has an undersurface wall 64 to have surface contact with a top surface of the object OB to be measured, an inclined surface wall 67 continuing from the undersurface wall 64, and an open hole 64a disposed across the intersection of the undersurface wall 64 and the inclined surface wall 67 for transmitting X-rays. An angle formed between an optical axis of X-rays and a normal of the inclined surface wall 67 is set to a predetermined angle, and the optical axis of X-rays is set to be parallel to the normal of the undersurface wall 64.

Description

本発明は、測定対象物にX線を照射し、測定対象物で回折したX線によりイメージングプレートの表面に形成された回折環を測定するX線回折測定装置に関する。   The present invention relates to an X-ray diffraction measurement apparatus that irradiates a measurement object with X-rays and measures a diffraction ring formed on the surface of an imaging plate by X-rays diffracted by the measurement object.

従来から、下記特許文献1に示されているように、レール上にその延設方向に移動可能に組み付け、レールの上面の残留応力を測定するX線回折測定装置は知られている。この装置は、X線を所定の角度で測定対象物であるレールの上面に照射し、測定対象物で回折したX線(以下、回折X線という)を、感光性を有するイメージングプレートで受光し、イメージングプレートに形成された環状のX線回折像(以下、回折環という)の形状を測定する。そして、測定した回折環の形状をcosα法により分析して、測定対象物の残留応力を計算するようにしている。このcosα法によれば、X線の出射軸と測定対象物の法線を含む平面と、測定対象物の上面とがなす交線方向の残留応力(以下、残留垂直応力という)が計算される。   Conventionally, as shown in Patent Document 1 below, an X-ray diffraction measuring apparatus is known which is assembled on a rail so as to be movable in the extending direction and measures the residual stress on the upper surface of the rail. This device irradiates X-rays on the upper surface of the rail, which is the measurement object, at a predetermined angle, and receives the X-rays diffracted by the measurement object (hereinafter referred to as diffracted X-rays) with a photosensitive imaging plate. Then, the shape of an annular X-ray diffraction image (hereinafter referred to as a diffraction ring) formed on the imaging plate is measured. Then, the shape of the measured diffraction ring is analyzed by the cos α method, and the residual stress of the measurement object is calculated. According to this cos α method, the residual stress in the direction of the intersection between the plane including the X-ray emission axis, the normal line of the measurement object, and the upper surface of the measurement object (hereinafter referred to as residual normal stress) is calculated. .

また、下記特許文献2には、測定対象物の上面におけるX方向及びY方向の各正負方向すなわち直交する4つ方向(φ0=0度、90度、180度、270度)からX線を斜めに照射する4回の測定によってそれぞれ形成される回折環の形状から、cosα法による3軸(X軸、Y軸及びZ軸)方向の残留応力を測定する方法が示されている。また、この特許文献2には、測定対象物の上面にX方向及びY方向の各正方向すなわち直交する2つ方向(φ0=0度、90度)からX線を斜めに照射した後、測定対象物の上面にその法線方向(Z方向)からX線を照射する3回の測定によって、それぞれ形成される回折環の形状からcosα法を用いて3軸(X軸、Y軸及びZ軸)方向の残留応力を測定する方法も示されている。   Further, in Patent Document 2 below, X-rays are obliquely inclined from the positive and negative directions of the X direction and the Y direction on the upper surface of the measurement object, that is, four orthogonal directions (φ0 = 0 degree, 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees). A method of measuring residual stress in the three-axis (X-axis, Y-axis, and Z-axis) directions by the cos α method is shown from the shapes of diffraction rings formed by four measurements of irradiating the film. Further, in Patent Document 2, X-rays are obliquely irradiated on the upper surface of the measurement object from the X direction and the Y direction, that is, two orthogonal directions (φ0 = 0 degree, 90 degrees), and then measured. Three times (X-axis, Y-axis, and Z-axis) are obtained from the shape of each diffraction ring formed by three measurements of irradiating the upper surface of the object with X-rays from the normal direction (Z direction). A method for measuring the residual stress in the) direction is also shown.

特開2005−241308号公報JP-A-2005-241308 特開2011−27550号公報JP 2011-27550 A

測定対象物の上面の法線方向の残留応力成分が「0」とみなしてよい平面応力状態であれば、上面に平行であって互いに直交するX軸及びY軸からなる2軸の残留垂直応力σx,σy及び残留せん断応力τxyのみを測定して測定対象物を評価することができる。しかし、測定対象物においては、測定対象物の上面の法線方向の残留応力成分が大きいものがあり、この場合には、測定対象物の上面に平行であって互いに直交するX軸及びY軸と、測定対象物の上面の法線方向であるZ軸とからなる3軸の残留応力である残留垂直応力σx,σy,σz及び残留せん断応力τxy,τxz,τyzを測定する必要がある。また、そのように3軸の残留応力を測定する必要がある測定対象物には大型であったり、固定されていたりするものがある。   If the residual stress component in the normal direction of the upper surface of the measurement object is a plane stress state that can be regarded as “0”, the biaxial residual normal stress composed of the X axis and the Y axis that are parallel to the upper surface and orthogonal to each other The measurement object can be evaluated by measuring only σx, σy and the residual shear stress τxy. However, some measurement objects have large residual stress components in the normal direction of the upper surface of the measurement object. In this case, the X axis and the Y axis are parallel to the upper surface of the measurement object and orthogonal to each other. In addition, it is necessary to measure residual normal stresses σx, σy, σz and residual shear stresses τxy, τxz, τyz, which are triaxial residual stresses composed of the Z axis that is the normal direction of the upper surface of the measurement object. In addition, there are measuring objects that need to measure the triaxial residual stress as described above, which are large or fixed.

上記特許文献1に示されたX線回折測定装置は、測定対象物に一定方向、すなわちレールの延設方向に垂直な面内における斜め方向からX線を照射するものであるため、前記3軸の残留応力を測定することはできない。また、上記特許文献1に示されたX線回折測定装置は小型であるとはいえ、人間が搬送するようには構成されておらず、このX線回折測定装置を測定対象物である材料の所まで簡単に持ち運ぶことはできないため、大型の測定対象物や固定された測定対象物の残留応力を測定することはできない。また、上記特許文献2には、3軸の残留応力の測定方法が示されているが、大型の測定対象物や固定された測定対象物における3軸の残留応力を測定するためには、作業者が簡単に持ち運んだり、測定位置で簡単にX線の向きを変更したりすることができるX線回折測定装置が必要であるが、そのような装置を示すものではない。   The X-ray diffraction measurement apparatus disclosed in Patent Document 1 irradiates the measurement object with X-rays from a certain direction, that is, an oblique direction in a plane perpendicular to the extending direction of the rail. Residual stress cannot be measured. Further, although the X-ray diffraction measurement apparatus shown in Patent Document 1 is small, it is not configured to be transported by humans, and this X-ray diffraction measurement apparatus is made of a material that is a measurement object. Since it cannot be easily carried to a place, the residual stress of a large measurement object or a fixed measurement object cannot be measured. Moreover, although the method of measuring the triaxial residual stress is shown in the above-mentioned patent document 2, in order to measure the triaxial residual stress in a large measurement object or a fixed measurement object, There is a need for an X-ray diffractometer that can be easily carried by a person or that can easily change the direction of X-rays at a measurement location, but such an apparatus is not shown.

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、測定対象物の所まで簡単に搬送できるとともに、測定位置で簡単にX線の向きを変更できるように構成され、測定対象物が大型であったり、固定されていたりしても、測定対象物に所定の向きでX線を照射し、測定対象物で回折したX線によりイメージングプレートの表面に形成された回折環の形状を測定して、3軸の残留応力を簡単に測定することが可能なX線回折測定装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、後述する実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、この実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object thereof is to be able to easily transport to a measurement object and to change the X-ray direction easily at the measurement position. Even if the object is large or fixed, the shape of the diffraction ring formed on the surface of the imaging plate by irradiating the measurement object with X-rays in a predetermined direction and diffracting with the measurement object It is an object to provide an X-ray diffraction measurement apparatus that can easily measure triaxial residual stress. In the description of each constituent element of the present invention below, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals of corresponding portions of the embodiments described later are shown in parentheses, but each constituent element of the present invention is described. Should not be construed as limited to the configuration of the corresponding parts indicated by the reference numerals of this embodiment.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、測定対象物(OB)に向けてX線を出射するX線出射器(10)と、中央にX線を通過させる貫通孔が形成されたテーブル(20)と、テーブルに取付けられて、中央部にてX線を通過させるとともに、測定対象物にて回折したX線の回折光を受光する受光面を有し、回折光の像である回折環を記録するイメージングプレート(21)と、レーザ光を出射するレーザ光源及びレーザ光を受光する受光器を有し、レーザ光をイメージングプレートの受光面に照射するとともに、レーザ光の照射によってイメージングプレートから出射された光を受光して受光強度に応じた受光信号を出力するレーザ検出装置(40)と、テーブルを貫通孔の中心軸回りに回転させる回転機構(37)と、テーブルをイメージングプレートの受光面に平行な方向にレーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動機構(31〜33)と、X線出射器、テーブル、イメージングプレート、レーザ検出装置、回転機構及び移動機構を収容したケース(60)とを備えたX線回折測定装置であって、ケースは、測定対象物上に面接触させてX線回折測定装置を載置させるための平面状の第1設置用壁(67)と、測定対象物上に面接触させてX線回折測定装置を載置させるための平面状の第2設置用壁(64)と、第1設置用壁と第2設置用壁の交差部分を跨いで形成されてX線出射器から出射されたX線を通過させる開口(64a)とを有し、第1設置用壁の法線とX線出射器から出射されたX線の光軸とがなす角度を、測定対象物にX線を照射した際に測定対象物から回折したX線が出射される所定角度に設定し、かつX線出射器から出射されたX線の光軸を第2設置用壁の法線に対して平行に設定したことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that an X-ray emitter (10) that emits X-rays toward a measurement object (OB) and a through-hole that allows X-rays to pass through in the center are formed. A table (20) is attached to the table and has a light-receiving surface that allows X-rays to pass through at the center and receives X-ray diffracted light diffracted by the measurement object, and is an image of diffracted light. An imaging plate (21) for recording the diffraction ring, a laser light source for emitting laser light, and a light receiver for receiving the laser light, and irradiating the light receiving surface of the imaging plate with the laser light and imaging by irradiating the laser light A laser detection device (40) for receiving light emitted from the plate and outputting a light reception signal corresponding to the received light intensity; a rotation mechanism (37) for rotating the table around the central axis of the through hole; A moving mechanism (31-33) that moves relative to the laser detector in a direction parallel to the light receiving surface of the mating plate, an X-ray emitter, a table, an imaging plate, a laser detector, a rotating mechanism, and a moving mechanism An X-ray diffraction measurement device including a case (60) accommodated, the case being a planar first installation wall for placing the X-ray diffraction measurement device in surface contact with a measurement object (67), a planar second installation wall (64) for placing the X-ray diffraction measurement device in surface contact with the measurement object, and the first installation wall and the second installation wall. An opening (64a) that is formed across the intersection and allows the X-rays emitted from the X-ray emitter to pass therethrough, and the normal of the first installation wall and the X-rays emitted from the X-ray emitter The angle formed by the optical axis is measured when the measurement object is irradiated with X-rays. Set to a predetermined angle of X-rays diffracted from the object is emitted is to set parallel to the optical axis of the emitted X-rays with respect to the normal of the second installation wall and the X-ray emission device.

この場合、前記所定角度は、例えば、30度乃至45度の範囲内の角度であるとよい。また、ケースは、X線出射器からX線が出射されるX線の光軸方向に垂直な下面壁を有し、下面壁の一端部に下面壁に対して傾斜させた傾斜面壁を形成し、傾斜面壁を第1設置用壁とするとともに、下面壁を第2設置用壁とするとよい。また、ケースは、直方体形状に形成され、テーブルの移動方向における下面壁の一端部の角部に傾斜面壁を設けるとよい。   In this case, the predetermined angle may be an angle within a range of 30 degrees to 45 degrees, for example. The case has a lower surface wall perpendicular to the optical axis direction of the X-ray from which the X-ray is emitted from the X-ray emitter, and an inclined surface wall is formed at one end portion of the lower surface wall to be inclined with respect to the lower surface wall. The inclined wall may be the first installation wall and the lower wall may be the second installation wall. The case may be formed in a rectangular parallelepiped shape, and an inclined surface wall may be provided at a corner of one end of the lower surface wall in the moving direction of the table.

上記のように構成した本発明においては、作業者は、X線回折測定装置を測定対象物のある場所へ搬送して、第1回目の測定を開始する。この第1回目の測定においては、第1設置用壁を測定対象物上に面接触させることにより、X線回折測定装置を測定対象物上に載置する。この状態で、X線出射器からのX線を第1設置用壁と第2設置用壁の交差部分に跨いで設けた開口を介して測定対象物に照射すれば、測定対象物の上面の法線とX線の光軸とが所定角度をなす状態での回折環がイメージングプレートに形成される。そして、レーザ検出装置を作動させた状態で、回転機構及び移動機構を作動させることによりイメージングプレートをテーブルと共に移動及び回転させれば、イメージングプレートに形成された回折環の形状が測定される。   In the present invention configured as described above, the operator transports the X-ray diffraction measurement apparatus to a place where the measurement object is located, and starts the first measurement. In this first measurement, the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object by bringing the first installation wall into surface contact with the measurement object. In this state, if the measurement object is irradiated with X-rays from the X-ray emitter through an opening provided across the intersection of the first installation wall and the second installation wall, the upper surface of the measurement object A diffraction ring is formed on the imaging plate in a state where the normal line and the optical axis of the X-ray form a predetermined angle. Then, when the imaging plate is moved and rotated together with the table by operating the rotating mechanism and the moving mechanism in a state where the laser detection device is operated, the shape of the diffraction ring formed on the imaging plate is measured.

次に、第2回目の測定として、第1設置用壁を測定対象物上に面接触させた状態を保ったまま、X線回折測定装置を測定対象物上で第1回目の測定に対して90度回転させ、第1回目の測定と同様に、イメージングプレートに回折環を形成するとともに回折環の形状を測定すれば、測定対象物の上面上にて第1回目の測定に対してX線の照射方向を90度回転させた状態でイメージングプレートに形成した回折環の形状が測定される。   Next, as the second measurement, the X-ray diffractometer is used for the first measurement on the measurement object while keeping the first installation wall in surface contact with the measurement object. If the diffraction ring is formed on the imaging plate and the shape of the diffraction ring is measured in the same manner as in the first measurement, the X-ray is measured on the upper surface of the measurement object with respect to the first measurement. The shape of the diffraction ring formed on the imaging plate is measured in a state where the irradiation direction is rotated 90 degrees.

次に、第3回目の測定として、第2設置用壁を測定対象物上に面接触させることにより、X線回折測定装置を測定対象物上に載置し、X線出射器からのX線を第1設置用壁と第2設置用壁の交差部分に跨いて設けた開口を介して測定対象物に照射すれば、測定対象物の上面に対して垂直方向からX線を照射したことによる回折環がイメージングプレートに形成される。そして、この形成された回折環の形状を第1回目及び第2回目の測定と同様にして測定すれば、測定対象物の上面上にX線を垂直方向から照射した状態でイメージングプレートに形成した回折環の形状が測定される。   Next, as the third measurement, the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object by bringing the second installation wall into surface contact with the measurement object, and the X-ray from the X-ray emitter is placed. Is irradiated to the measurement object through an opening provided across the intersection of the first installation wall and the second installation wall, by irradiating X-rays from the vertical direction to the upper surface of the measurement object. A diffractive ring is formed in the imaging plate. Then, if the shape of the formed diffraction ring is measured in the same manner as the first and second measurements, the diffraction plate is formed on the imaging plate in a state where X-rays are irradiated from the vertical direction on the upper surface of the measurement object. The shape of the diffraction ring is measured.

そして、前記第1回乃至第3回の回折環の形状の測定結果を用いて、cosα法に従って測定対象物の残留応力を計算すれば、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸からなる3軸の残留応力(残留垂直応力σx,σy,σz及び残量せん断応力τxy,τxz,τyz)を得ることができる。その結果、本発明の特徴によれば、測定対象物の所まで簡単に搬送できるとともに、測定位置で簡単にX線の向きを変更でき、測定対象物が大型であったり、固定されていたりしても、3軸の残留応力を簡単に測定することが可能なX線回折測定装置が実現される。   Then, if the residual stress of the measurement object is calculated according to the cos α method using the measurement results of the first to third diffraction ring shapes, 3 consisting of the X axis, the Y axis, and the Z axis orthogonal to each other. The residual stress of the shaft (residual normal stress σx, σy, σz and residual shear stress τxy, τxz, τyz) can be obtained. As a result, according to the features of the present invention, the X-ray direction can be easily changed at the measurement position while being easily transported to the measurement object, and the measurement object is large or fixed. Even so, an X-ray diffraction measuring apparatus capable of easily measuring the triaxial residual stress is realized.

また、本発明の他の特徴は、ケース内に、さらに、イメージングプレートに記録された回折環を消去する消去手段(53)を設けたことにある。これによれば、回折環を形成して形状を測定するごとに、回折環を消去できるので、複数回、回折環を形成して形状を測定する際に便利となる。   Another feature of the present invention is that an erasing means (53) for erasing the diffraction ring recorded on the imaging plate is further provided in the case. According to this, since the diffraction ring can be deleted every time the diffraction ring is formed and the shape is measured, it is convenient when the diffraction ring is formed and the shape is measured a plurality of times.

また、本発明の他の特徴は、ケースに、さらに、第1設置用壁を測定対象物上に面接触させた状態に維持するための支持脚(68a,68b)を設けたことにある。この場合、支持脚は、例えば折り畳み式であってもよいし、進退式であってもよい。これによれば、簡単な構成で、第1設置用壁を測定対象物上に面接触させて、X線回折測定装置を測定対象物上に載置させた状態を確実に維持できる。   Another feature of the present invention is that the case is further provided with support legs (68a, 68b) for maintaining the first installation wall in surface contact with the object to be measured. In this case, the support leg may be, for example, a folding type or an advancing / retracting type. According to this, it is possible to reliably maintain the state in which the first installation wall is brought into surface contact with the measurement object and the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object with a simple configuration.

また、本発明の他の特徴は、ケースに、さらに、搬送用の取っ手(69)を設けたことにある。この場合、取っ手は、例えばケースの上面に設けるとよい。これによれば、取っ手を持つことによりX線回折測定装置を搬送できるので、X線回折測定装置の搬送がより容易になる。   Another feature of the present invention is that the case is further provided with a handle (69) for conveyance. In this case, the handle may be provided on the upper surface of the case, for example. According to this, since the X-ray diffraction measurement device can be transported by holding the handle, the transport of the X-ray diffraction measurement device becomes easier.

さらに、本発明の他の特徴は、第1設置用壁又は第2設置用壁を介して出射した光の反射光を検出し、反射光の強度に基づいて第1設置用壁又は第2設置用壁と測定対象物の上面との面接触の有無を検出する接触検出手段(55,56,S112)を設けたことにある。これによれば、第1設置用壁が測定対象物の表面に面接触しているか、又は第2設置用壁が測定対象物の表面に面接触しているかを判定でき、第1設置用壁が測定対象物の上面に面接触している場合と、第2設置用壁が測定対象物の上面に面接触している場合とで、測定処理の態様を変更することができる。また、第1設置用壁の測定対象物の上面に対する面接触状態と、第2設置用壁の測定対象物の上面に対する面接触状態の両方を検出するようにすれば、第1設置用壁及び第2設置用壁の両方とも、測定対象物の表面に面接触していない状態を検出することもでき、この場合には、X線出射器によるX線の出射を停止することもできるようになる。   Furthermore, another feature of the present invention is that the reflected light of the light emitted through the first installation wall or the second installation wall is detected, and the first installation wall or the second installation is based on the intensity of the reflected light. Contact detecting means (55, 56, S112) for detecting the presence or absence of surface contact between the wall and the upper surface of the measurement object is provided. According to this, it is possible to determine whether the first installation wall is in surface contact with the surface of the measurement object, or whether the second installation wall is in surface contact with the surface of the measurement object. The mode of the measurement process can be changed between the case where is in surface contact with the upper surface of the measurement object and the case where the second installation wall is in surface contact with the upper surface of the measurement object. Moreover, if both the surface contact state with respect to the upper surface of the measurement object of the first installation wall and the surface contact state with respect to the upper surface of the measurement object of the second installation wall are detected, the first installation wall and Both of the second installation walls can also detect a state where they are not in surface contact with the surface of the measuring object, and in this case, the X-ray emission by the X-ray emitter can be stopped. Become.

本発明の一実施形態に係るX線回折測定装置を含むX線回折測定システムを示す全体概略図である。1 is an overall schematic diagram showing an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1のX線回折測定装置の拡大図である。It is an enlarged view of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のコントローラによって実行される回折環撮像プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the diffraction ring imaging program performed by the controller of FIG. 図1のコントローラによって実行される回折環読取りプログラムの前半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the first half part of the diffraction ring reading program performed by the controller of FIG. 前記回折環読取りプログラムの後半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the latter half part of the said diffraction ring reading program. 図1のコントローラによって実行される回折環形状検出プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the diffraction ring shape detection program performed by the controller of FIG. 図1のコントローラによって実行される回折環消去プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the diffraction ring deletion program performed by the controller of FIG. 図1のコントローラによって実行される応力計算プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stress calculation program performed by the controller of FIG. イメージングプレートの移動限界位置からの移動距離と、イメージングプレートにおけるレーザ光の照射位置の半径方向距離(半径)との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the movement distance from the movement limit position of an imaging plate, and the radial direction distance (radius) of the irradiation position of the laser beam in an imaging plate. 読取りポイントの軌跡を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the locus | trajectory of a reading point. 信号強度のピークを説明するための受光曲線の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the light reception curve for demonstrating the peak of signal strength. X線回折測定装置のための遮光部材の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the light-shielding member for an X-ray diffraction measuring apparatus. 図1のX線回折測定装置の保管又は搬送状態を示す状態図である。It is a state figure which shows the storage or conveyance state of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のX線回折測定装置を傾けた状態での回折環撮像状態を示す状態図である。It is a state diagram which shows the diffraction ring imaging state in the state which inclined the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のX線回折測定装置を傾けた状態での回折環読取り状態を示す状態図である。It is a state diagram which shows the diffraction ring reading state in the state which inclined the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のX線回折測定装置を水平にした状態での回折環撮像状態を示す状態図である。It is a state diagram which shows the diffraction ring imaging state in the state which leveled the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のX線回折測定装置を水平にした状態での回折環読取り状態を示す状態図である。It is a state diagram which shows the diffraction ring reading state in the state which leveled the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. X線回折測定装置によるX線照射における座標系を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the coordinate system in the X-ray irradiation by an X-ray-diffraction measuring apparatus.

本発明の一実施形態に係るX線回折測定装置を含むX線回折測定システムの構成について図1及び図2を用いて説明する。このX線回折測定システムは、測定対象物OBの残留応力を評価するために、X線を測定対象物OBに照射するとともに、同照射による測定対象物OBからの回折X線により形成される回折環の形状を検出する。測定対象物OBは、例えば、ショットピーニングを終えた平板状の鉄材である。   A configuration of an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In order to evaluate the residual stress of the measurement object OB, this X-ray diffraction measurement system irradiates the measurement object OB with X-rays and diffraction formed by diffracted X-rays from the measurement object OB due to the irradiation. Detect the shape of the ring. The measurement object OB is, for example, a flat iron material that has been shot peened.

X線回折測定装置は、X線を出射するX線出射器10と、回折X線による回折環が形成されるイメージングプレート21を取り付けるためのテーブル20と、テーブル20を回転及び移動させるテーブル駆動機構30と、イメージングプレート21に形成された回折環を測定するためのレーザ検出装置40と、X線出射器10、テーブル20、テーブル駆動機構30、レーザ検出装置40、発光素子(LED)55及び受光器(フォトディテクタ)56を収容するケース60とを備えている。また、ケース60内には、X線出射器10、テーブル駆動機構30、レーザ検出装置40、発光素子55、受光器56などに接続されて作動制御したり、検出信号を入力したりするための各種回路も内蔵されており、図1においてケース60外に示された2点鎖線で示された各種回路は、ケース60内の2点鎖線内に納められている。なお、図1及び図2においては、回路基板、電線、固定具、空冷ファンなどは省略されている。   The X-ray diffraction measurement apparatus includes an X-ray emitter 10 that emits X-rays, a table 20 for mounting an imaging plate 21 on which a diffraction ring is formed by diffracted X-rays, and a table driving mechanism that rotates and moves the table 20. 30, a laser detection device 40 for measuring a diffraction ring formed on the imaging plate 21, an X-ray emitter 10, a table 20, a table driving mechanism 30, a laser detection device 40, a light emitting element (LED) 55, and light reception And a case 60 for housing a photo detector 56. Further, the case 60 is connected to the X-ray emitter 10, the table driving mechanism 30, the laser detection device 40, the light emitting element 55, the light receiver 56, and the like to control the operation and to input a detection signal. Various circuits are also built in, and various circuits indicated by a two-dot chain line shown outside the case 60 in FIG. 1 are accommodated within a two-dot chain line in the case 60. In FIG. 1 and FIG. 2, circuit boards, electric wires, fixtures, air cooling fans, and the like are omitted.

ケース60は、平面状の前面壁61、後面壁62、上面壁63、下面壁64、左側面壁65及び右側面壁66(図示省略)を有する直方体状に形成されるとともに、前面壁61と下面壁64の角部を斜めに切断するように傾斜面壁67が設けられている。傾斜面壁6は、下面壁64に対して、詳しくは後述する傾斜角Ψだけ傾いている。下面壁64と傾斜面壁67とが交差する交差線部分であって左側面壁65と右側面壁66との中央部分には、前記交差線上を中心とする円形の貫通孔(開口)64aが下面壁64と傾斜面壁67の交差線部分を跨いで設けられて、貫通孔64aを介して、回折環を形成するためのX線(X線出射器10から出射されたX線)を通過させるようになっている。そして、この傾斜面壁67及び下面壁64を測定対象物OBの表面(上面)にそれぞれ密着すなわち面接触させて、測定対象物OBにX線をそれぞれ照射し、イメージングプレート21に回折環をそれぞれ形成するようになっている。   The case 60 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a flat front wall 61, a rear wall 62, an upper wall 63, a lower wall 64, a left side wall 65, and a right side wall 66 (not shown), and the front wall 61 and the lower wall. An inclined surface wall 67 is provided so as to obliquely cut 64 corners. The inclined surface wall 6 is inclined with respect to the lower surface wall 64 by an inclination angle Ψ described later in detail. A circular through-hole (opening) 64a centering on the intersection line is formed in the intersection line portion where the lower wall 64 and the inclined wall 67 intersect, and at the central portion of the left wall 65 and the right wall 66. And an X-ray (X-ray emitted from the X-ray emitter 10) for forming a diffraction ring is passed through the through hole 64a. ing. Then, the inclined surface wall 67 and the lower surface wall 64 are brought into close contact, that is, in surface contact with the surface (upper surface) of the measurement object OB, respectively, and the measurement object OB is irradiated with X-rays to form diffraction rings on the imaging plate 21, respectively. It is supposed to be.

左右側面壁65,66には、支持脚68a,68b(ただし、支持脚68bは図示省略)の上端部が回転可能に組み付けられている。これらの支持脚68a,68bは、このX線回折測定装置の保管時及び搬送時には、下面壁64に平行になるように折り畳まれて左右側面壁65,66に密着させて収納されており、このX線回折測定装置の傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触させるときには、回転させて下面壁64に対して垂直方向に引き延ばし、下端部を測定対象物OB上に密着させて、傾斜面壁67を測定対象物OBの表面に密着すなわち面接触させて維持するようにする。なお、この支持脚68a,68bは、ケース60を図2の状態に維持できれば、何れか一方だけでもよい。また、ケース60の上面壁63には、取っ手69が取り付けられており、ユーザが手で取っ手69を持って、このX線回折測定装置を持ち運びできるようになっている。なお、このX線回折測定装置の搬送時に同時に搬送する装置は、後述するコンピュータ装置90及び高電圧電源95のみである。   On the left and right side walls 65, 66, upper ends of support legs 68a, 68b (the support legs 68b are not shown) are rotatably assembled. These support legs 68a and 68b are folded so as to be parallel to the lower surface wall 64 and stored in close contact with the left and right side walls 65 and 66 when the X-ray diffraction measuring apparatus is stored and transported. When the inclined surface wall 67 of the X-ray diffractometer is brought into surface contact with the upper surface of the measurement object OB, it is rotated and stretched in the vertical direction with respect to the lower surface wall 64, and the lower end portion is brought into close contact with the measurement object OB. The face wall 67 is maintained in close contact with the surface of the measurement object OB. The supporting legs 68a and 68b may be either one as long as the case 60 can be maintained in the state shown in FIG. A handle 69 is attached to the upper surface wall 63 of the case 60 so that the user can carry the X-ray diffraction measuring apparatus by holding the handle 69 by hand. Note that the computer apparatus 90 and the high-voltage power supply 95 described later are the only apparatuses that are simultaneously transported when the X-ray diffraction measurement apparatus is transported.

X線出射器10は、長尺状に形成され、ケース60内の上部にて前後方向に延設されてケース60に固定されており、高電圧電源95からの高電圧の供給を受け、X線制御回路71により制御されて、X線を下方に向けて出射する。X線出射器10から出射されたX線の光軸は、ケース60の上面壁63及び下面壁64に対して垂直となり、かつケース60の前面壁61、後面壁62及び左右側面壁65,66に対して平行になるように、X線出射器10の出射口11の向きが設定されている。したがって、X線の光軸は、傾斜面壁67の法線に対して傾斜角Ψをなすとともに、下面壁64の法線に対して平行である。この傾斜角Ψは、例えば30度乃至45度の範囲内の所定角度である。   The X-ray emitter 10 is formed in a long shape, extends in the front-rear direction at the upper part in the case 60 and is fixed to the case 60, is supplied with a high voltage from a high-voltage power supply 95, Controlled by the line control circuit 71, X-rays are emitted downward. The optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 is perpendicular to the upper surface wall 63 and the lower surface wall 64 of the case 60, and the front wall 61, the rear wall 62, and the left and right side walls 65, 66 of the case 60. The direction of the exit 11 of the X-ray emitter 10 is set to be parallel to the X-ray emitter 10. Therefore, the optical axis of the X-ray forms an inclination angle Ψ with respect to the normal line of the inclined surface wall 67 and is parallel to the normal line of the lower surface wall 64. The inclination angle Ψ is a predetermined angle within a range of 30 degrees to 45 degrees, for example.

X線制御回路71は、後述するコンピュータ装置90を構成するコントローラ91によって制御され、X線出射器10から一定の強度のX線が出射されるように、X線出射器10に供給される駆動電流及び駆動電圧を制御する。また、X線出射器10は、図示しない冷却装置を備えていて、X線制御回路71は、この冷却装置に供給される駆動信号も制御する。これにより、X線出射器10の温度が一定に保たれる。   The X-ray control circuit 71 is controlled by a controller 91 that configures a computer device 90 described later, and is supplied to the X-ray emitter 10 so that X-rays with a certain intensity are emitted from the X-ray emitter 10. Control current and drive voltage. In addition, the X-ray emitter 10 includes a cooling device (not shown), and the X-ray control circuit 71 also controls a drive signal supplied to the cooling device. Thereby, the temperature of the X-ray emitter 10 is kept constant.

テーブル駆動機構30は、X線出射器10の下方にて、移動ステージ31を備えている。移動ステージ31は、フィードモータ32及びスクリューロッド33により、X線出射器10から出射されたX線の光軸と測定対象物OBの法線とが成す平面内であって、前記X線の光軸に垂直な方向に移動可能となっている。フィードモータ32は、テーブル駆動機構30内に固定されていてケース60に対して移動不能となっている。スクリューロッド33は、X線出射器10から出射されたX線の光軸に垂直な方向に延設されていて、その一端部がフィードモータ32の出力軸に連結されている。スクリューロッド33の他端部は、テーブル駆動機構30内に設けた軸受部34に回転可能に支持されている。また、移動ステージ31は、それぞれテーブル駆動機構30内にて固定された、対向する1対の板状のガイド35,35により挟まれていて、スクリューロッド33の軸線方向に沿って移動可能となっている。すなわち、フィードモータ32を正転又は逆転駆動すると、フィードモータ32の回転運動が移動ステージ31の直線運動に変換される。フィードモータ32内には、エンコーダ32aが組み込まれている。エンコーダ32aは、フィードモータ32が所定の微小回転角度だけ回転するたびに、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を位置検出回路72及びフィードモータ制御回路73へ出力する。   The table driving mechanism 30 includes a moving stage 31 below the X-ray emitter 10. The moving stage 31 is within the plane formed by the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the measurement object OB by the feed motor 32 and the screw rod 33, and the X-ray light. It can move in the direction perpendicular to the axis. The feed motor 32 is fixed in the table driving mechanism 30 and cannot move with respect to the case 60. The screw rod 33 extends in a direction perpendicular to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and one end thereof is connected to the output shaft of the feed motor 32. The other end portion of the screw rod 33 is rotatably supported by a bearing portion 34 provided in the table drive mechanism 30. The moving stage 31 is sandwiched between a pair of opposed plate-like guides 35 and 35 fixed in the table driving mechanism 30, respectively, and can move along the axial direction of the screw rod 33. ing. That is, when the feed motor 32 is driven forward or backward, the rotational motion of the feed motor 32 is converted into the linear motion of the moving stage 31. An encoder 32 a is incorporated in the feed motor 32. The encoder 32 a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level to the position detection circuit 72 and the feed motor control circuit 73 every time the feed motor 32 rotates by a predetermined minute rotation angle.

位置検出回路72及びフィードモータ制御回路73は、コントローラ91からの指令により作動開始する。測定開始直後において、フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32を駆動して移動ステージ31をフィードモータ32側へ移動させる。位置検出回路72は、エンコーダ32aから出力されるパルス信号が入力されなくなると、移動ステージ31が移動限界位置に達したことを表す信号をフィードモータ制御回路73に出力し、カウント値を「0」に設定する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72から移動限界位置に達したことを表す信号を入力すると、フィードモータ32への駆動信号の出力を停止する。上記の移動限界位置を移動ステージ31の原点位置とする。したがって、位置検出回路72は、移動ステージ31が図1及び図2にて左上方向に移動して移動限界位置に達したとき「0」を表す位置信号を出力し、移動ステージ31が移動限界位置から右下方向へ移動するとき、移動限界位置からの移動距離xを表す信号を位置信号として出力する。   The position detection circuit 72 and the feed motor control circuit 73 start to operate in response to a command from the controller 91. Immediately after the start of measurement, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 32 to move the moving stage 31 to the feed motor 32 side. When the pulse signal output from the encoder 32a is not input, the position detection circuit 72 outputs a signal indicating that the moving stage 31 has reached the movement limit position to the feed motor control circuit 73, and sets the count value to “0”. Set to. When the feed motor control circuit 73 receives a signal indicating that the movement limit position has been reached from the position detection circuit 72, the feed motor control circuit 73 stops outputting the drive signal to the feed motor 32. The above movement limit position is set as the origin position of the moving stage 31. Therefore, the position detection circuit 72 outputs a position signal representing “0” when the moving stage 31 moves in the upper left direction in FIGS. 1 and 2 and reaches the movement limit position, and the movement stage 31 moves to the movement limit position. When moving from right to left, a signal indicating the movement distance x from the movement limit position is output as a position signal.

フィードモータ制御回路73は、コントローラ91から移動ステージ31の移動先の位置を表す設定値を入力すると、その設定値に応じてフィードモータ32を正転又は逆転駆動する。位置検出回路72は、エンコーダ32aが出力するパルス信号のパルス数をカウントする。そして、位置検出回路72は、カウントしたパルス数を用いて移動ステージ31の現在の位置(移動限界位置からの移動距離x)を計算し、コントローラ91及びフィードモータ制御回路73に出力する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72から入力した移動ステージ31の現在の位置が、コントローラ91から入力した移動先の位置と一致するまでフィードモータ32を駆動する。   When the feed motor control circuit 73 receives a set value indicating the position of the moving stage 31 from the controller 91, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 32 forward or backward in accordance with the set value. The position detection circuit 72 counts the number of pulses of the pulse signal output from the encoder 32a. Then, the position detection circuit 72 calculates the current position (movement distance x from the movement limit position) of the moving stage 31 using the counted number of pulses, and outputs it to the controller 91 and the feed motor control circuit 73. The feed motor control circuit 73 drives the feed motor 32 until the current position of the moving stage 31 input from the position detection circuit 72 matches the position of the moving destination input from the controller 91.

また、フィードモータ制御回路73は、移動ステージ31の移動速度を表す設定値をコントローラ91から入力する。そして、エンコーダ32aから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いて、移動ステージ31の移動速度を計算し、前記計算した移動ステージ31の移動速度がコントローラ91から入力した移動速度になるようにフィードモータ32を駆動する。   Further, the feed motor control circuit 73 inputs a set value indicating the moving speed of the moving stage 31 from the controller 91. Then, the moving speed of the moving stage 31 is calculated using the number of pulses per unit time of the pulse signal input from the encoder 32a, and the calculated moving speed of the moving stage 31 becomes the moving speed input from the controller 91. The feed motor 32 is driven.

一対のガイド35,35の上端は、板状の上壁36によって連結されている。上壁36には、貫通孔36aが設けられていて、貫通孔36aには、X線出射器10の出射口11の先端部が挿入されている。なお、X線出射器10の出射口11の先端が移動ステージ31に当接しないように、X線出射器10及び移動ステージ31の位置が設定されている。   The upper ends of the pair of guides 35 are connected by a plate-like upper wall 36. A through hole 36 a is provided in the upper wall 36, and a distal end portion of the emission port 11 of the X-ray emitter 10 is inserted into the through hole 36 a. The positions of the X-ray emitter 10 and the moving stage 31 are set so that the tip of the emission port 11 of the X-ray emitter 10 does not contact the moving stage 31.

また、移動ステージ31には、スピンドルモータ37が組み付けられている。スピンドルモータ37内には、エンコーダ32aと同様のエンコーダ37aが組み込まれている。すなわち、エンコーダ37aは、スピンドルモータ37が所定の微小回転角度だけ回転する度に、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を、スピンドルモータ制御回路74及び回転角度検出回路75へ出力する。さらに、エンコーダ37aは、スピンドルモータ37が1回転するごとに、所定の短い期間だけローレベルからハイレベルに切り替わるインデックス信号を、コントローラ91及び回転角度検出回路75へ出力する。   A spindle motor 37 is assembled to the moving stage 31. In the spindle motor 37, an encoder 37a similar to the encoder 32a is incorporated. That is, the encoder 37a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level to the spindle motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75 each time the spindle motor 37 rotates by a predetermined minute rotation angle. Furthermore, the encoder 37a outputs an index signal that switches from the low level to the high level only for a predetermined short period to the controller 91 and the rotation angle detection circuit 75 every time the spindle motor 37 makes one rotation.

スピンドルモータ制御回路74及び回転角度検出回路75は、コントローラ91からの指令により作動開始する。スピンドルモータ制御回路74は、コントローラ91から、スピンドルモータ37の回転速度を表す設定値を入力する。そして、エンコーダ37aから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いてスピンドルモータ37の回転速度を計算し、計算した回転速度がコントローラ91から入力した回転速度になるように、駆動信号をスピンドルモータ37に供給する。回転角度検出回路75は、エンコーダ37aから出力されたパルス列信号のパルス数をカウントし、そのカウント値を用いてスピンドルモータ37の回転角度すなわちイメージングプレート21の回転角度θpを計算して、コントローラ91に出力する。そして、回転角度検出回路75は、エンコーダ37aから出力されたインデックス信号を入力すると、カウント値を「0」に設定する。すなわち、インデックス信号を入力した位置が回転角度0度の基準位置である。   The spindle motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75 start to operate in response to a command from the controller 91. The spindle motor control circuit 74 inputs a setting value representing the rotational speed of the spindle motor 37 from the controller 91. Then, the rotational speed of the spindle motor 37 is calculated using the number of pulses per unit time of the pulse signal input from the encoder 37a, and the drive signal is input to the spindle so that the calculated rotational speed becomes the rotational speed input from the controller 91. Supply to the motor 37. The rotation angle detection circuit 75 counts the number of pulses of the pulse train signal output from the encoder 37a, calculates the rotation angle of the spindle motor 37, that is, the rotation angle θp of the imaging plate 21 using the count value, and sends it to the controller 91. Output. When the rotation angle detection circuit 75 receives the index signal output from the encoder 37a, the rotation angle detection circuit 75 sets the count value to “0”. That is, the position where the index signal is input is the reference position with a rotation angle of 0 degree.

テーブル20は、円形状に形成され、スピンドルモータ37の出力軸の先端部に固定されている。テーブル20の中心軸と、スピンドルモータ37の出力軸の中心軸とは一致している。テーブル20は、下面中央部から下方へ突出した突出部22を有していて、突出部22の外周面には、ねじ山が形成されている。突出部22の中心軸は、スピンドルモータ37の出力軸の中心軸と一致している。テーブル20の下面には、イメージングプレート21が取付けられている。イメージングプレート21は、表面に蛍光体が塗布された円形のプラスチックフィルムである。イメージングプレート21の中心部には、貫通孔21aが設けられていて、この貫通孔21aに突出部22を通し、突出部22にナット状の固定具23をねじ込むことにより、イメージングプレート21が、固定具23とテーブル20の間に挟まれて固定される。固定具23は、円筒状の部材で、内周面に、突出部22のねじ山に対応するねじ山が形成されている。   The table 20 is formed in a circular shape and is fixed to the tip of the output shaft of the spindle motor 37. The center axis of the table 20 coincides with the center axis of the output shaft of the spindle motor 37. The table 20 has a protruding portion 22 that protrudes downward from the central portion of the lower surface, and a thread is formed on the outer peripheral surface of the protruding portion 22. The central axis of the protruding portion 22 coincides with the central axis of the output shaft of the spindle motor 37. An imaging plate 21 is attached to the lower surface of the table 20. The imaging plate 21 is a circular plastic film whose surface is coated with a phosphor. A through-hole 21a is provided at the center of the imaging plate 21, and the imaging plate 21 is fixed by screwing a nut-like fixture 23 through the projection 22 through the projection 22 and passing through the projection 22. It is sandwiched between the tool 23 and the table 20 and fixed. The fixture 23 is a cylindrical member, and a thread corresponding to the thread of the protrusion 22 is formed on the inner peripheral surface.

イメージングプレート21は、フィードモータ32によって駆動されて、移動ステージ31、スピンドルモータ37及びテーブル20と共に原点位置から回折環を撮像する回折環撮像位置へ移動する。また、イメージングプレート21は、スピンドルモータ37によって駆動されて回転しながら、フィードモータ32によって駆動されて、移動ステージ31、スピンドルモータ37及びテーブル20と共に撮像した回折環を読み取る回折環読取り領域内、及び回折環を消去する回折環消去領域内を移動する。なお、この場合のイメージングプレート21の移動においては、イメージングプレート21の中心軸が、X線出射器10から出射されたX線の光軸と測定対象物OBの法線とが成す平面内に保たれた状態で、前記X線の光軸に垂直な方向に移動する。   The imaging plate 21 is driven by a feed motor 32 and moves together with the moving stage 31, the spindle motor 37, and the table 20 from the origin position to the diffraction ring imaging position for imaging the diffraction ring. The imaging plate 21 is driven by the spindle motor 37 and rotated while being driven by the feed motor 32, and in the diffraction ring reading area for reading the imaged diffraction ring together with the moving stage 31, the spindle motor 37 and the table 20, and It moves in the diffractive ring erasing region that erases the diffractive ring. In this case, in the movement of the imaging plate 21, the central axis of the imaging plate 21 is maintained within a plane formed by the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the measurement object OB. In a leaned state, it moves in a direction perpendicular to the optical axis of the X-ray.

また、移動ステージ31、スピンドルモータ37の出力軸、テーブル20、イメージングプレート21及び固定具23には、X線出射器10から出射されたX線を通過させる貫通孔がそれぞれ設けられている。これらの貫通孔の中心軸と、テーブル20の回転軸は一致している。すなわち、これらの貫通孔の中心軸と、X線出射器10から出射されるX線の光軸とが一致するとき、X線が測定対象物OBに照射されるようになっている。このように、X線を測定対象物OBに照射するときのイメージングプレート21の位置が、回折環撮像位置である。   The moving stage 31, the output shaft of the spindle motor 37, the table 20, the imaging plate 21, and the fixture 23 are each provided with a through hole through which the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 passes. The central axes of these through holes coincide with the rotation axis of the table 20. That is, when the central axis of these through holes coincides with the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, the X-ray is irradiated onto the measurement object OB. Thus, the position of the imaging plate 21 when irradiating the measurement object OB with X-rays is the diffraction ring imaging position.

フィードモータ32の下方には、測定対象物OBにて反射したX線を受光する複数の受光素子からなる受光センサ25(例えば、X線CCD)が組み付けられている。受光センサ25は、測定対象物OB及びイメージングプレート21からフィードモータ32側に充分離れている。これにより、傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触させ、かつイメージングプレート21が回折環撮像位置にあるとき、受光センサ25は、測定対象物OBにて反射したX線を直接受光できる。この状態では、受光センサ25の受光面は、測定対象物OBの表面と平行である。受光センサ25の受光面におけるX線の受光位置は、測定対象物OBの高さに対応している。言い換えれば、イメージングプレート21と測定対象物OBとの距離に対応している。受光センサ25は、それぞれの受光素子が受光した受光信号をセンサ信号取出回路76へ出力する。   Below the feed motor 32, a light receiving sensor 25 (for example, an X-ray CCD) including a plurality of light receiving elements that receive X-rays reflected by the measurement object OB is assembled. The light receiving sensor 25 is sufficiently separated from the measurement object OB and the imaging plate 21 toward the feed motor 32. Thereby, when the inclined surface wall 67 is brought into surface contact with the upper surface of the measurement object OB and the imaging plate 21 is in the diffraction ring imaging position, the light receiving sensor 25 can directly receive the X-ray reflected by the measurement object OB. . In this state, the light receiving surface of the light receiving sensor 25 is parallel to the surface of the measurement object OB. The light receiving position of the X-ray on the light receiving surface of the light receiving sensor 25 corresponds to the height of the measurement object OB. In other words, this corresponds to the distance between the imaging plate 21 and the measurement object OB. The light receiving sensor 25 outputs a light receiving signal received by each light receiving element to the sensor signal extracting circuit 76.

センサ信号取出回路76は、コントローラ91からの指令により作動開始し、受光センサ25から入力した受光信号を用いて、受光センサ25の受光面における受光信号のピーク位置を算出して受光位置を表す受光位置信号としてコントローラ91へ出力する。   The sensor signal extraction circuit 76 starts to operate in response to a command from the controller 91, calculates a peak position of the light reception signal on the light receiving surface of the light receiving sensor 25 using the light receiving signal input from the light receiving sensor 25, and indicates a light receiving position. It outputs to the controller 91 as a position signal.

レーザ検出装置40は、回折環を撮像したイメージングプレート21にレーザ光を照射して、イメージングプレート21から入射した光の強度を検出する。レーザ検出装置40は、測定対象物OB及び回折環撮像位置にあるイメージングプレート21からフィードモータ32側に充分離れている。すなわち、イメージングプレート21が回折環撮像位置にあるとき、測定対象物OBにて回折したX線がレーザ検出装置40によって遮られないようになっている。レーザ検出装置40は、レーザ光源41、コリメートレンズ42、反射鏡43、偏光ビームスプリッタ44、1/4波長板45及び対物レンズ46を備えている。   The laser detection device 40 irradiates the imaging plate 21 that images the diffraction ring with laser light, and detects the intensity of the light incident from the imaging plate 21. The laser detection device 40 is sufficiently separated from the measurement object OB and the imaging plate 21 at the diffraction ring imaging position toward the feed motor 32. That is, when the imaging plate 21 is at the diffraction ring imaging position, X-rays diffracted by the measurement object OB are not blocked by the laser detection device 40. The laser detection device 40 includes a laser light source 41, a collimating lens 42, a reflecting mirror 43, a polarizing beam splitter 44, a ¼ wavelength plate 45, and an objective lens 46.

レーザ光源41は、レーザ駆動回路77によって制御されて、イメージングプレート21に照射するレーザ光を出射する。レーザ駆動回路77は、コントローラ91によって制御され、レーザ光源41から所定の強度のレーザ光が出射されるように、駆動信号を制御して供給する。レーザ駆動回路77は、後述する受光器(フォトディテクタ)52から出力された受光信号を入力して、受光信号の強度が所定の強度になるようにレーザ光源41に出力する駆動信号を制御する。これにより、イメージングプレート21に照射されるレーザ光の強度が一定に維持される。   The laser light source 41 is controlled by the laser driving circuit 77 and emits laser light that irradiates the imaging plate 21. The laser drive circuit 77 is controlled by the controller 91 and controls and supplies a drive signal so that laser light having a predetermined intensity is emitted from the laser light source 41. The laser drive circuit 77 inputs a light reception signal output from a light receiver (photo detector) 52 described later, and controls a drive signal output to the laser light source 41 so that the intensity of the light reception signal becomes a predetermined intensity. Thereby, the intensity of the laser light applied to the imaging plate 21 is kept constant.

コリメートレンズ42は、レーザ光源41から出射されたレーザ光を平行光に変換する。反射鏡43は、コリメートレンズ42にて平行光に変換されたレーザ光を、偏光ビームスプリッタ44に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ44は、反射鏡43から入射したレーザ光の大半(例えば、95%)をそのまま透過させる。1/4波長板45は、偏光ビームスプリッタ44から入射したレーザ光を直線偏光から円偏光に変換する。対物レンズ46は、1/4波長板45から入射したレーザ光をイメージングプレート21の表面に集光させる。この対物レンズ46から出射されるレーザ光の光軸は、X線出射器10から出射されたX線の光軸と測定対象物OBの法線とが成す平面内であって、前記X線の光軸に平行な方向、すなわち移動ステージ31の移動方向に対して垂直な方向である。   The collimating lens 42 converts the laser light emitted from the laser light source 41 into parallel light. The reflecting mirror 43 reflects the laser light converted into parallel light by the collimating lens 42 toward the polarization beam splitter 44. The polarization beam splitter 44 transmits most of the laser light (for example, 95%) incident from the reflecting mirror 43 as it is. The quarter wavelength plate 45 converts the laser light incident from the polarization beam splitter 44 from linearly polarized light to circularly polarized light. The objective lens 46 condenses the laser light incident from the quarter wavelength plate 45 on the surface of the imaging plate 21. The optical axis of the laser light emitted from the objective lens 46 is in a plane formed by the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the measurement object OB. The direction is parallel to the optical axis, that is, the direction perpendicular to the moving direction of the moving stage 31.

対物レンズ46には、フォーカスアクチュエータ47が組み付けられている。フォーカスアクチュエータ47は、対物レンズ46をレーザ光の光軸方向に移動させるアクチュエータである。なお、対物レンズ46は、フォーカスアクチュエータ47が通電されていないときに、その可動範囲の中心に位置する。   A focus actuator 47 is assembled to the objective lens 46. The focus actuator 47 is an actuator that moves the objective lens 46 in the optical axis direction of the laser light. The objective lens 46 is located at the center of the movable range when the focus actuator 47 is not energized.

対物レンズ46によって集光されたレーザ光を、イメージングプレート21の表面であって、回折環が撮像されている部分に照射すると、輝尽発光(Photo−Stimulated Luminesence)現象が生じる。すなわち、回折環を撮像した後、イメージングプレート21にレーザ光を照射すると、イメージングプレート21の蛍光体が回折X線の強度に応じた光であって、レーザ光の波長よりも波長が短い光を発する。イメージングプレート21に照射されて反射したレーザ光及び蛍光体から発せられた光は、対物レンズ46及び1/4波長板45を通過して、偏光ビームスプリッタ44にて反射する。偏光ビームスプリッタ44の反射方向には、集光レンズ48、シリンドリカルレンズ49及び受光器(フォトディテクタ)50が設けられている。集光レンズ48は、偏光ビームスプリッタ44から入射した光を、シリンドリカルレンズ49に集光する。シリンドリカルレンズ49は、透過した光に非点収差を生じさせる。受光器50は、分割線で区切られた4つの同一正方形状の受光素子からなる4分割受光素子によって構成されており、時計回りに配置された受光領域A,B,C,Dに入射した光の強度に比例した大きさの検出信号を受光信号(a,b,c,d)として、増幅回路78に出力する。   When the laser beam condensed by the objective lens 46 is irradiated onto the surface of the imaging plate 21 where the diffraction ring is imaged, a photo-stimulated luminescence phenomenon occurs. That is, after imaging the diffraction ring and irradiating the imaging plate 21 with laser light, the phosphor of the imaging plate 21 is light corresponding to the intensity of the diffracted X-ray and has a wavelength shorter than the wavelength of the laser light. To emit. The laser beam irradiated and reflected on the imaging plate 21 and the light emitted from the phosphor pass through the objective lens 46 and the quarter wavelength plate 45 and are reflected by the polarization beam splitter 44. A condenser lens 48, a cylindrical lens 49, and a light receiver (photo detector) 50 are provided in the reflection direction of the polarization beam splitter 44. The condensing lens 48 condenses the light incident from the polarization beam splitter 44 on the cylindrical lens 49. The cylindrical lens 49 causes astigmatism in the transmitted light. The light receiver 50 is composed of four divided light receiving elements composed of four identical square light receiving elements separated by a dividing line, and light incident on the light receiving areas A, B, C, and D arranged in the clockwise direction. A detection signal having a magnitude proportional to the intensity of the light is output to the amplification circuit 78 as a light reception signal (a, b, c, d).

増幅回路78は、受光器50から出力された受光信号(a,b,c,d)をそれぞれ同じ増幅率で増幅して受光信号(a’,b’,c’,d’)を生成し、フォーカスエラー信号生成回路79及びSUM信号生成回路80へ出力する。本実施形態においては、非点収差法によるフォーカスサーボ制御を用いる。フォーカスエラー信号生成回路79は、増幅された受光信号(a’,b’,c’,d’)を用いて、演算によりフォーカスエラー信号を生成する。すなわち、フォーカスエラー信号生成回路79は、(a’+c’)−(b’+d’)の演算を行い、この演算結果をフォーカスエラー信号としてフォーカスサーボ回路81へ出力する。フォーカスエラー信号(a’+c’)−(b’+d’)は、レーザ光の焦点位置のイメージングプレート21の表面からのずれ量を表している。   The amplification circuit 78 amplifies the light reception signals (a, b, c, d) output from the light receiver 50 with the same amplification factor, and generates light reception signals (a ′, b ′, c ′, d ′). And output to the focus error signal generation circuit 79 and the SUM signal generation circuit 80. In this embodiment, focus servo control based on the astigmatism method is used. The focus error signal generation circuit 79 generates a focus error signal by calculation using the amplified light reception signals (a ′, b ′, c ′, d ′). That is, the focus error signal generation circuit 79 calculates (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) and outputs the calculation result to the focus servo circuit 81 as a focus error signal. The focus error signal (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) represents the amount of deviation of the focal position of the laser beam from the surface of the imaging plate 21.

フォーカスサーボ回路81は、コントローラ91により制御され、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路82に出力する。ドライブ回路82は、このフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ47を駆動して、対物レンズ46をレーザ光の光軸方向に変位させる。この場合、フォーカスエラー信号(a’+c’)−(b’+d’)の値が常に一定値(例えば、ゼロ)となるようにフォーカスサーボ信号を生成することにより、イメージングプレート21の表面にレーザ光を集光させ続けることができる。   The focus servo circuit 81 is controlled by the controller 91, generates a focus servo signal based on the focus error signal, and outputs the focus servo signal to the drive circuit 82. The drive circuit 82 drives the focus actuator 47 in accordance with the focus servo signal to displace the objective lens 46 in the optical axis direction of the laser light. In this case, by generating a focus servo signal so that the value of the focus error signal (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) is always a constant value (for example, zero), a laser is applied to the surface of the imaging plate 21. The light can be continuously collected.

SUM信号生成回路80は、受光信号(a’,b’,c’,d’)を合算してSUM信号(a’+b’+c’+d’)を生成し、A/D変換回路83に出力する。SUM信号の強度は、イメージングプレート21にて反射したレーザ光の強度と輝尽発光により発生した光の強度を合わせた強度に相当するが、イメージングプレート21にて反射したレーザ光の強度はほぼ一定であるので、SUM信号の強度は、輝尽発光により発生した光の強度に相当する。すなわち、SUM信号の強度は、イメージングプレート21に入射した回折X線の強度に相当する。A/D変換回路83は、コントローラ91によって制御され、SUM信号生成回路80からSUM信号を入力し、入力したSUM信号の瞬時値をディジタルデータに変換してコントローラ91に出力する。   The SUM signal generation circuit 80 adds the received light signals (a ′, b ′, c ′, d ′) to generate a SUM signal (a ′ + b ′ + c ′ + d ′) and outputs it to the A / D conversion circuit 83. To do. The intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of the laser light reflected by the imaging plate 21 and the intensity of the light generated by the stimulated light emission, but the intensity of the laser light reflected by the imaging plate 21 is substantially constant. Therefore, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of light generated by the stimulated light emission. That is, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of the diffracted X-rays incident on the imaging plate 21. The A / D conversion circuit 83 is controlled by the controller 91, receives the SUM signal from the SUM signal generation circuit 80, converts the instantaneous value of the input SUM signal into digital data, and outputs the digital data to the controller 91.

レーザ検出装置40は、集光レンズ51及び受光器(フォトディテクタ)52も備えている。集光レンズ51は、レーザ光源41から出射されたレーザ光の一部であって、偏光ビームスプリッタ44を透過せずに反射したレーザ光を受光器52の受光面に集光する。受光器52は、受光面に集光された光の強度に応じた受光信号を出力する受光素子である。従って、受光器52は、レーザ光源41が出射したレーザ光の強度に対応した受光信号をレーザ駆動回路77へ出力する。   The laser detection apparatus 40 also includes a condenser lens 51 and a light receiver (photo detector) 52. The condenser lens 51 is a part of the laser light emitted from the laser light source 41 and condenses the laser light reflected without passing through the polarization beam splitter 44 on the light receiving surface of the light receiver 52. The light receiver 52 is a light receiving element that outputs a light reception signal corresponding to the intensity of light collected on the light receiving surface. Accordingly, the light receiver 52 outputs a light reception signal corresponding to the intensity of the laser light emitted from the laser light source 41 to the laser driving circuit 77.

また、対物レンズ46に隣接して、発光素子(LED)53が設けられている。発光素子53は、発光素子駆動回路84によって制御されて、可視光を出射して、イメージングプレート21に撮像された回折環を消去する。発光素子駆動回路84は、コントローラ91によって制御され、発光素子53に、所定の強度の可視光を発生させるための駆動信号を供給する。   Further, a light emitting element (LED) 53 is provided adjacent to the objective lens 46. The light emitting element 53 is controlled by the light emitting element driving circuit 84 to emit visible light and erase the diffraction ring imaged on the imaging plate 21. The light emitting element driving circuit 84 is controlled by the controller 91 and supplies the light emitting element 53 with a driving signal for generating visible light having a predetermined intensity.

発光素子55は、X線回折測定装置の下面壁64が測定対象物OBの上面に面接触していることを検出するためのもので、コントローラ91によって制御される発光素子駆動回路85により駆動されて、下面壁64に対して斜め方向から光を照射する。この発光素子55による下面壁64の照射位置には、貫通孔64bが設けられている。したがって、X線回折測定装置の下面壁64が測定対象物OBの上面に面接触している状態では、発光素子55から出射された光は、貫通孔64aを介して、測定対象物OBに照射され、測定対象物OBにて反射した光が貫通孔64aを介して再びケース60内に入射する。受光器56は、このケース60内に入射した光を受光する位置に配置されており、前記ケース60内に入射した光を受光して、受光強度に応じた受光信号を発光信号検出回路86に出力する。なお、X線回折測定装置の傾斜面壁67が測定対象物OBの上面に面接触している状態では、発光素子55から出射された光が、測定対象物OBの上面で反射してケース60内に戻ることはない。発光信号検出回路86は、受光器56から入力した受光信号の強度が設定された強度以上であるときは、受光検出を意味する信号をコントローラ91に出力し、設定された強度未満であるときは、前記信号を出力しない。   The light emitting element 55 is for detecting that the lower surface wall 64 of the X-ray diffraction measuring apparatus is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB, and is driven by a light emitting element driving circuit 85 controlled by the controller 91. Then, light is applied to the lower surface wall 64 from an oblique direction. A through hole 64 b is provided at the irradiation position of the lower surface wall 64 by the light emitting element 55. Therefore, in a state where the lower surface wall 64 of the X-ray diffraction measurement device is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB, the light emitted from the light emitting element 55 is irradiated to the measurement object OB through the through hole 64a. Then, the light reflected by the measurement object OB enters the case 60 again through the through hole 64a. The light receiver 56 is disposed at a position for receiving the light incident in the case 60. The light receiver 56 receives the light incident in the case 60 and supplies a light reception signal corresponding to the light reception intensity to the light emission signal detection circuit 86. Output. In the state where the inclined surface wall 67 of the X-ray diffraction measurement apparatus is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB, the light emitted from the light emitting element 55 is reflected by the upper surface of the measurement object OB and is inside the case 60. Will never return. The light emission signal detection circuit 86 outputs a signal indicating light reception detection to the controller 91 when the intensity of the light reception signal input from the light receiver 56 is equal to or higher than the set intensity, and when the intensity is less than the set intensity. , Do not output the signal.

コンピュータ装置90は、コントローラ91、入力装置92及び表示装置93からなる。コントローラ91は、CPU、ROM、RAM、大容量記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、大容量記憶装置に記憶された図3乃至図7の各種プログラムを実行する。入力装置92は、コントローラ91に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作業指示などの入力のために利用される。表示装置93は、作業者に対して各種の設定状況、作動状況、測定結果などを視覚的に知らせる。高電圧電源95は、X線出射器10にX線出射のための高電圧を供給する。   The computer device 90 includes a controller 91, an input device 92, and a display device 93. The controller 91 is an electronic control unit mainly including a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, a large capacity storage device, and the like, and executes various programs shown in FIGS. 3 to 7 stored in the large capacity storage device. . The input device 92 is connected to the controller 91 and is used by an operator to input various parameters, work instructions, and the like. The display device 93 visually notifies the operator of various setting situations, operating situations, measurement results, and the like. The high voltage power source 95 supplies a high voltage for X-ray emission to the X-ray emitter 10.

また、上述したX線回折測定装置には、図11に示すように、三角柱状に形成された遮光部材97が付属品として用意されている。この遮光部材97は、1対の側面が傾斜面壁67の下面壁64に対する傾斜角Ψで交差しており、その交差部分の幅方向(図示左右方向)の中央部分には切欠き97aが設けられている。そして、X線回折測定装置を測定対象物OBの上面に載置してX線を測定対象物OBの上面に照射する際に、測定対象物OBの上面と接触していない下面壁64又は傾斜面壁67の下方に配置されて、X線の外部への放出を防止するものである、   Moreover, as shown in FIG. 11, the light shielding member 97 formed in the shape of a triangular prism is prepared as an accessory in the X-ray diffraction measuring apparatus described above. The light shielding member 97 has a pair of side surfaces intersecting at an inclination angle ψ with respect to the lower surface wall 64 of the inclined surface wall 67, and a notch 97 a is provided at the central portion in the width direction (left-right direction in the drawing) of the intersecting portion. ing. Then, when the X-ray diffractometer is placed on the upper surface of the measurement object OB and the X-ray is irradiated on the upper surface of the measurement object OB, the lower wall 64 or the inclined surface that is not in contact with the upper surface of the measurement object OB. Arranged below the face wall 67 to prevent the emission of X-rays to the outside.

以下に、上記のように構成したX線回折測定装置を含むX線回折測定システムを用いて、測定対象物OBの上面の残留応力を求める具体的方法について説明する。上記のように構成したX線回折装置においては、その保管状態及び搬送状態では、図12Aに示すように、支持脚68a,68bは、下面壁64にほぼ平行になるように折り畳まれて左右側面壁65,66に密着して収納されている。   Below, the specific method of calculating | requiring the residual stress of the upper surface of the measuring object OB is demonstrated using the X-ray-diffraction measuring system containing the X-ray-diffraction measuring apparatus comprised as mentioned above. In the X-ray diffractometer configured as described above, in the storage state and the transport state, as shown in FIG. 12A, the support legs 68a and 68b are folded so as to be substantially parallel to the lower surface wall 64 and left and right side surfaces. It is stored in close contact with the walls 65 and 66.

このような状態にあるX線回折測定装置を取っ手69を持って持ち運び、測定対象物OBの上面に載せる。この場合、図2及び図12Bに示すように、支持脚68a,68bを下面壁64に対して垂直方向に回転させて、下端部を測定対象物OB上に密着させ、傾斜面壁67を測定対象物OBの表面に密着すなわち面接触させて、X線回折測定装置を測定対象物OBの表面上に維持するようにする。また、この場合、X線回折測定装置を、測定対象物OBの測定位置が貫通孔64aの位置に来るようにする。この状態では、X線出射器10から出射されたX線の光軸と傾斜面壁67の法線とが傾斜角Ψをなすように設定されているので、X線の光軸と測定対象物OBの表面の法線とがなす角度は、前記傾斜角Ψに設定される。これにより、測定対象物OBにX線が照射されれば、測定対象物OBから回折X線が出射され、イメージングプレート21上には回折環が形成される。また、このX線の照射前には、図2及び図12Bに示すように、遮光部材97を、測定対象物OBの上面と下面壁64の間に、傾斜面壁67に向かって挿入して、X線の外部への放射を防止する。   The X-ray diffraction measurement apparatus in such a state is carried with the handle 69 and placed on the upper surface of the measurement object OB. In this case, as shown in FIGS. 2 and 12B, the support legs 68a and 68b are rotated in the vertical direction with respect to the lower surface wall 64, the lower end portion is brought into close contact with the measurement object OB, and the inclined surface wall 67 is measured. The X-ray diffraction measurement device is maintained on the surface of the measurement object OB by being in close contact with the surface of the object OB. In this case, the X-ray diffraction measurement apparatus is set so that the measurement position of the measurement object OB comes to the position of the through hole 64a. In this state, the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the inclined surface wall 67 are set so as to form an inclination angle Ψ, and therefore the optical axis of the X-ray and the measurement object OB. The angle formed by the normal of the surface is set to the tilt angle Ψ. Thus, when the measurement object OB is irradiated with X-rays, diffraction X-rays are emitted from the measurement object OB, and a diffraction ring is formed on the imaging plate 21. Before the X-ray irradiation, as shown in FIGS. 2 and 12B, a light shielding member 97 is inserted between the upper surface and the lower surface wall 64 of the measurement object OB toward the inclined surface wall 67, and Prevent radiation of X-rays to the outside.

その後、コンピュータ装置90及び高電圧電源95を上記の構成のX線回折測定装置に接続する。そして、作業者が、入力装置92を用いて、測定対象物OBの材質(例えば、鉄)を入力し、残留応力の測定開始を指示する。これにより、コントローラ91は、図3に示す回折環撮像プログラムの実行を開始する。   Thereafter, the computer device 90 and the high voltage power source 95 are connected to the X-ray diffraction measurement device having the above-described configuration. And an operator inputs the material (for example, iron) of the measuring object OB using the input device 92, and instruct | indicates the measurement start of a residual stress. Thereby, the controller 91 starts execution of the diffraction ring imaging program shown in FIG.

この回折環撮像プログラムは図3のステップS100にて開始され、コントローラ91は、ステップS102にて、スピンドルモータ制御回路74を制御して、イメージングプレート21を低速回転させ、エンコーダ37aからインデックス信号を入力した時点で、イメージングプレート21の回転を停止させる。これにより、測定開始時において、イメージングプレート21の回転角度が0度に設定される。次に、コントローラ91は、ステップS104にて位置検出回路72の作動を開始させ、ステップS106にて、フィードモータ制御回路73を制御し、フィードモータ32の作動を開始させるとともに、位置検出回路72との協働によりフィードモータ32の作動を停止させて、イメージングプレート21を回折環撮像位置まで移動させる。   This diffraction ring imaging program is started in step S100 of FIG. 3, and the controller 91 controls the spindle motor control circuit 74 in step S102 to rotate the imaging plate 21 at a low speed and input an index signal from the encoder 37a. At that time, the rotation of the imaging plate 21 is stopped. Thereby, the rotation angle of the imaging plate 21 is set to 0 degree at the start of measurement. Next, the controller 91 starts the operation of the position detection circuit 72 in step S104, controls the feed motor control circuit 73 in step S106, starts the operation of the feed motor 32, and Thus, the operation of the feed motor 32 is stopped and the imaging plate 21 is moved to the diffraction ring imaging position.

次に、コントローラ91は、ステップS108にて受光信号検出回路86の作動を開始させ、ステップS110にて発光素子駆動回路85を制御して発光素子55に発光を開始させる。そして、コントローラ91は、ステップS112にて、受光信号検出回路86からの受光検出信号の有無を判定する。すなわち、下面壁64が測定対象物OBの上面に面接触しているか否かを判定する。この場合、発光素子55は光を貫通孔64aを介してケース60外へ出射し始めるが、X線回折測定装置はその傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触するように載置されているので、受光器56は、前記出射された光の測定対象物OBによる反射光を受光しない。したがって、受光信号検出回路86は受光検出信号を出力せず、コントローラ91は、ステップS112にて「No」と判定し、ステップS114にて受光信号検出回路86の作動を停止させ、ステップS116にて発光素子駆動回路85を制御して発光素子55による光の出射を停止させる。   Next, the controller 91 starts the operation of the light reception signal detection circuit 86 in step S108, and controls the light emitting element driving circuit 85 to cause the light emitting element 55 to start light emission in step S110. In step S112, the controller 91 determines the presence or absence of a light reception detection signal from the light reception signal detection circuit 86. That is, it is determined whether or not the lower wall 64 is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB. In this case, the light emitting element 55 begins to emit light to the outside of the case 60 through the through hole 64a, but the X-ray diffraction measurement device is placed so that the inclined surface wall 67 is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB. Therefore, the light receiver 56 does not receive the reflected light from the measurement object OB of the emitted light. Therefore, the light reception signal detection circuit 86 does not output a light reception detection signal, and the controller 91 determines “No” in step S112, stops the operation of the light reception signal detection circuit 86 in step S114, and in step S116. The light emitting element driving circuit 85 is controlled to stop light emission by the light emitting element 55.

前記ステップS116の処理後、コントローラ91は、ステップS118にてセンサ信号取出回路76の作動を開始させ、ステップS120にてX線制御回路71を制御してX線出射器10にX線の出射を開始させる。これにより、X線が測定対象物OBに照射され、測定対象物OBの表面にて反射したX線が受光センサ25に受光される。次に、コントローラ91は、ステップS122にてセンサ信号取出回路76から受光位置信号を入力し、前記入力した受光位置信号を用いてイメージングプレート21と測定対象物OBとの距離Lを算出する。なお、この算出した距離Lは、後述する処理によって利用されるので、メモリに記憶しておく。そして、コントローラ91は、ステップS124にて、前記算出した距離Lが所定の基準範囲内にあるか否か判定する。距離Lが基準範囲内になければ、「No」と判定して、ステップS126にて、X線制御回路71を制御して測定対象物OBへのX線の照射を停止させる。   After the processing in step S116, the controller 91 starts the operation of the sensor signal extraction circuit 76 in step S118, and controls the X-ray control circuit 71 in step S120 to emit X-rays to the X-ray emitter 10. Let it begin. Thereby, X-rays are irradiated onto the measurement object OB, and the X-rays reflected on the surface of the measurement object OB are received by the light receiving sensor 25. Next, the controller 91 inputs a light reception position signal from the sensor signal extraction circuit 76 in step S122, and calculates a distance L between the imaging plate 21 and the measurement object OB using the input light reception position signal. Note that the calculated distance L is stored in a memory because it is used by processing to be described later. In step S124, the controller 91 determines whether or not the calculated distance L is within a predetermined reference range. If the distance L is not within the reference range, it is determined as “No”, and in step S126, the X-ray control circuit 71 is controlled to stop the X-ray irradiation to the measurement object OB.

次に、コントローラ91は、ステップS128にて、表示装置93に、X線回折測定装置のセットが不適切である旨を表示する。そして、ステップS144にて、回折環撮像プログラムの実行を終了する。この場合、作業者は、X線回折測定装置を再度セットし直した後、入力装置92を用いて、再度、測定開始を指示する。上記のステップS120〜S126までの所要時間は僅かなので、イメージングプレート21には回折環が撮像されない。また、受光センサ25が測定対象物OBにて反射したX線を受光しない場合も、ステップS128にて、X線回折測定装置のセットが不適切である旨が表示される。この場合も、作業者は、X線回折測定装置をセットし直す。そして、前記測定開始の指示により、前述したステップS102〜S124の処理が再度実行され、距離Lが所定の基準範囲内になるまで前記処理が繰り返される。ただし、このようにステップS102〜S124の処理が繰り返し実行される場合には、ステップS102〜S118の処理は、実質的には不要である。   Next, in step S128, the controller 91 displays on the display device 93 that the set of X-ray diffraction measurement devices is inappropriate. In step S144, the execution of the diffraction ring imaging program ends. In this case, the operator resets the X-ray diffraction measurement apparatus again, and then instructs the start of measurement again using the input device 92. Since the time required from the above steps S120 to S126 is very short, the diffractive ring is not imaged on the imaging plate 21. Further, when the light receiving sensor 25 does not receive the X-ray reflected by the measurement object OB, it is displayed in step S128 that the set of the X-ray diffraction measurement device is inappropriate. Also in this case, the operator resets the X-ray diffraction measurement apparatus. Then, in response to the measurement start instruction, the processes in steps S102 to S124 described above are executed again, and the above processes are repeated until the distance L is within a predetermined reference range. However, when the processes of steps S102 to S124 are repeatedly executed as described above, the processes of steps S102 to S118 are substantially unnecessary.

一方、ステップS124の判定処理時に、距離Lが所定の基準範囲内である場合には、コントローラ91は、ステップS124にて「Yes」と判定して、ステップS130に処理を進め、センサ信号取出回路76の作動を停止させる。そして、コントローラ91は、ステップS132にて時間計測を開始し、ステップS134にてイメージングプレート21にX線による回折環を形成するための所定の設定時間が経過したか否かを判定する。時間計測開始から所定の設定時間を経過していなければ、ステップS134にて「No」と判定して判定処理を実行し続ける。すなわち、コントローラ91は、時間計測開始から所定の設定時間を経過するまで待機する。そして、時間計測開始から所定の設定時間を経過すると、コントローラ91は、ステップS134にて「Yes」と判定して、ステップS136にてX線制御回路71を制御してX線出射器10によるX線の照射を停止させ、ステップS144にて回折環撮像プログラムの実行を終了する。   On the other hand, if the distance L is within the predetermined reference range during the determination process in step S124, the controller 91 determines “Yes” in step S124, proceeds to step S130, and performs the sensor signal extraction circuit. The operation of 76 is stopped. Then, the controller 91 starts time measurement in step S132, and determines in step S134 whether or not a predetermined set time for forming a diffraction ring by X-rays on the imaging plate 21 has elapsed. If the predetermined set time has not elapsed since the start of time measurement, it is determined as “No” in step S134 and the determination process is continued. That is, the controller 91 stands by until a predetermined set time elapses from the start of time measurement. When a predetermined set time has elapsed from the start of time measurement, the controller 91 determines “Yes” in step S134, and controls the X-ray control circuit 71 in step S136 to control the X-ray emitted by the X-ray emitter 10. The irradiation of the line is stopped, and the execution of the diffraction ring imaging program is terminated in step S144.

これにより、この状態では、測定対象物OBからの回折X線による回折環がイメージングプレート21に撮像されている。   Thereby, in this state, the diffraction ring by the diffraction X-rays from the measurement object OB is imaged on the imaging plate 21.

前記回折環撮像プログラムの実行後、コントローラ91は、図4A及び図4Bの回折環読取りプログラムの実行を開始する。この場合、コントローラ91は、この回折環読取りプログラムの実行に並行して、図5の回折環形状検出プログラムの実行をも開始する。回折環読取りプログラムの実行は図4AのステップS200にて開始され、コントローラ91は、ステップS202にて回折環基準半径R0を計算する。回折環基準半径R0は、測定対象物OBの残留応力が「0」である場合の回折環の半径である。回折環基準半径R0は、測定対象物OBの材質及びイメージングプレート21から測定対象物OBまでの距離Lに依存する。すなわち、残留応力が「0」であるので、回折角θxは材質(本実施形態では、鉄である)によって決定される。距離Lと回折環基準半径R0とは比例関係にあるので、予め材質ごとに、回折角θxを記憶しておけば、回折環基準半径R0を、R0=L・tan(θx)の演算によって算出できる。この計算された回折環基準半径R0はメモリに記憶される。   After the execution of the diffraction ring imaging program, the controller 91 starts execution of the diffraction ring reading program of FIGS. 4A and 4B. In this case, the controller 91 also starts executing the diffraction ring shape detection program of FIG. 5 in parallel with the execution of the diffraction ring reading program. Execution of the diffraction ring reading program is started in step S200 of FIG. 4A, and the controller 91 calculates a diffraction ring reference radius R0 in step S202. The diffraction ring reference radius R0 is the radius of the diffraction ring when the residual stress of the measurement object OB is “0”. The diffraction ring reference radius R0 depends on the material of the measurement object OB and the distance L from the imaging plate 21 to the measurement object OB. That is, since the residual stress is “0”, the diffraction angle θx is determined by the material (in this embodiment, iron). Since the distance L and the diffraction ring reference radius R0 are in a proportional relationship, if the diffraction angle θx is stored in advance for each material, the diffraction ring reference radius R0 is calculated by the calculation of R0 = L · tan (θx). it can. The calculated diffraction ring reference radius R0 is stored in the memory.

前記ステップS202の処理後、コントローラ91は、ステップS204にて、フィードモータ制御回路73に、イメージングプレート21を回折環読取り領域内の読取り開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72と協働してフィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を読取り開始位置へ移動させる。このイメージングプレート21が読取り開始位置にある状態では、対物レンズ46の中心すなわちレーザ光の照射位置が前記計算した回折環基準半径R0よりも所定距離αだけ小さい位置に位置する。なお、所定距離αは、撮像した回折環の半径が回折環基準半径R0からずれる可能性のある距離よりもやや大きい距離である。これにより、後述の処理により、回折環の測定が充分に内側から開始されて、回折環が確実に検出される。このときのX線回折測定装置は、図12Cに示された状態にある。   After the processing of step S202, the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to move the imaging plate 21 to the reading start position in the diffraction ring reading region in step S204. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 in cooperation with the position detection circuit 72 to move the imaging plate 21 to the reading start position. In a state where the imaging plate 21 is at the reading start position, the center of the objective lens 46, that is, the irradiation position of the laser beam is located at a position smaller than the calculated diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance α. The predetermined distance α is a distance that is slightly larger than the distance at which the radius of the imaged diffraction ring may deviate from the diffraction ring reference radius R0. Thereby, the measurement of the diffraction ring is sufficiently started from the inside by the processing described later, and the diffraction ring is reliably detected. The X-ray diffraction measurement apparatus at this time is in the state shown in FIG. 12C.

ここで、移動ステージ31の移動限界位置から図1及び図2の右下方向への移動距離xを表す位置検出回路72からの位置信号と、イメージングプレート21の中心からレーザ光の照射位置(対物レンズ46の中心位置)までの距離(すなわちレーザ光の照射位置の半径r)との関係について説明しておく。移動ステージ31すなわちイメージングプレート21が移動限界位置にある状態においては、図8(A)に示すように、イメージングプレート21の中心から対物レンズ46の中心位置までの距離をRxとする。なお、この場合、対物レンズ46は前記イメージングプレート21の中心位置から図1及び図2にて左上方向にあり、また前記距離Rxは予め測定されてコントローラ91に記憶されている。一方、図8(B)に示すように、イメージングプレート21を移動限界位置から図1及び図2の右下方向へ距離xだけ移動させると、レーザ光の照射位置の半径rは、r=x+Rxで表される。この場合、距離xは、前述のように位置検出回路72から出力される位置信号によって示されるので、今後の処理において、レーザ光の照射位置の半径rは、位置検出回路72から出力される位置信号によって表された距離xに予め記憶されている値Rxを加算することになる。   Here, the position signal from the position detection circuit 72 indicating the movement distance x from the movement limit position of the moving stage 31 to the lower right direction in FIGS. 1 and 2, and the irradiation position of the laser light (objective) from the center of the imaging plate 21. The relationship with the distance to the lens 46 (the center position of the lens 46) (ie, the radius r of the irradiation position of the laser beam) will be described. In the state where the moving stage 31, that is, the imaging plate 21 is at the movement limit position, the distance from the center of the imaging plate 21 to the center position of the objective lens 46 is Rx as shown in FIG. In this case, the objective lens 46 is located in the upper left direction in FIGS. 1 and 2 from the center position of the imaging plate 21, and the distance Rx is measured in advance and stored in the controller 91. On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the imaging plate 21 is moved from the movement limit position in the lower right direction in FIGS. 1 and 2 by a distance x, the radius r of the irradiation position of the laser beam becomes r = x + Rx. It is represented by In this case, since the distance x is indicated by the position signal output from the position detection circuit 72 as described above, the radius r of the irradiation position of the laser beam is the position output from the position detection circuit 72 in future processing. The value Rx stored in advance is added to the distance x represented by the signal.

そして、前記のように、イメージングプレート21を読取り開始位置へ移動させる場合には、図8(C)に示すように、レーザ光の照射位置は、回折環基準半径R0よりも所定距離αだけ内側に位置するので、この場合の半径rは距離R0−αに等しくなるはずである。したがって、イメージングプレート21を駆動限界位置から図1及び図2の右下方向へ移動させる距離xは、x=R0−α−Rxに等しくなる。すなわち、前記ステップS204における読取り開始位置への移動処理においては、位置検出回路72から出力される位置信号により表される距離x(=R0−α−Rx)だけ、テーブル20を図1及び図2の右下方向へ移動させればよい。   As described above, when the imaging plate 21 is moved to the reading start position, as shown in FIG. 8C, the irradiation position of the laser beam is on the inner side by a predetermined distance α from the diffraction ring reference radius R0. Therefore, the radius r in this case should be equal to the distance R0-α. Therefore, the distance x for moving the imaging plate 21 from the drive limit position in the lower right direction in FIGS. 1 and 2 is equal to x = R0−α−Rx. That is, in the process of moving to the reading start position in step S204, the table 20 is moved by the distance x (= R0−α−Rx) represented by the position signal output from the position detection circuit 72 as shown in FIGS. What is necessary is just to move to the lower right direction.

次に、コントローラ91は、ステップS206にて、スピンドルモータ制御回路74に対して、所定の一定回転速度でイメージングプレート21を回転させることを指示する。スピンドルモータ制御回路74は、エンコーダ37aからのパルス信号を用いて回転速度を計算しながら、前記指示された一定回転速度でイメージングプレート21が回転するようにスピンドルモータ37の回転を制御する。したがって、イメージングプレート21は前記所定の一定回転速度で回転し始める。次に、コントローラ91は、ステップS208にて、レーザ駆動回路77を制御してレーザ光源41によるレーザ光のイメージングプレート21に対する照射を開始させる。   Next, in step S206, the controller 91 instructs the spindle motor control circuit 74 to rotate the imaging plate 21 at a predetermined constant rotational speed. The spindle motor control circuit 74 controls the rotation of the spindle motor 37 so that the imaging plate 21 rotates at the specified constant rotation speed while calculating the rotation speed using the pulse signal from the encoder 37a. Therefore, the imaging plate 21 starts to rotate at the predetermined constant rotational speed. Next, in step S208, the controller 91 controls the laser drive circuit 77 to start irradiation of the imaging plate 21 with laser light from the laser light source 41.

次に、コントローラ91は、ステップS210にて、フォーカスサーボ回路81に対して、フォーカスサーボ制御の開始を指示する。これにより、フォーカスサーボ回路81は、増幅回路78及びフォーカスエラー信号生成回路79からのフォーカスエラー信号を用いて、ドライブ回路82を介してフォーカスアクチュエータ47を駆動制御することにより、フォーカスサーボ制御を開始する。その結果、対物レンズ46が、レーザ光の焦点がイメージングプレート21の表面に合うように光軸方向に駆動制御される。ステップS210の処理後、コントローラ91は、ステップS212にて、回転角度検出回路75及びA/D変換回路83の作動を開始させる。これにより、回転角度検出回路75は、スピンドルモータ37(イメージングプレート21)の基準位置からの回転角度θpをコントローラ91に出力し始め、A/D変換回路83は、SUM信号の瞬時値のディジタルデータをコントローラ91に出力し始める。   Next, in step S210, the controller 91 instructs the focus servo circuit 81 to start focus servo control. Accordingly, the focus servo circuit 81 starts focus servo control by driving and controlling the focus actuator 47 via the drive circuit 82 using the focus error signal from the amplifier circuit 78 and the focus error signal generating circuit 79. . As a result, the objective lens 46 is driven and controlled in the optical axis direction so that the focal point of the laser beam is aligned with the surface of the imaging plate 21. After the process of step S210, the controller 91 starts the operation of the rotation angle detection circuit 75 and the A / D conversion circuit 83 in step S212. Thereby, the rotation angle detection circuit 75 starts to output the rotation angle θp from the reference position of the spindle motor 37 (imaging plate 21) to the controller 91, and the A / D conversion circuit 83 digital data of the instantaneous value of the SUM signal. Starts to be output to the controller 91.

次に、コントローラ91は、ステップS214にて、フィードモータ制御回路73に対して、イメージングプレート21の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を読取り開始位置から軸受部34側(図1及び図2の右下方向)へ一定速度で移動させる。これにより、レーザ光の照射位置が、イメージングプレート21において、回折環基準半径R0から所定距離αだけ内側から外側方向に一定速度で相対移動し始める。なお、この状態では、レーザ光の照射位置は、前記ステップS206,S214の処理により、相対的にイメージングプレート21上を螺旋状に回転している。   Next, the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to start and move the imaging plate 21 in step S214. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 to move the imaging plate 21 from the reading start position to the bearing portion 34 side (lower right direction in FIGS. 1 and 2) at a constant speed. As a result, the irradiation position of the laser beam starts to move relative to the imaging plate 21 at a constant speed from the inside to the outside by a predetermined distance α from the diffraction ring reference radius R0. In this state, the irradiation position of the laser light is relatively spirally rotated on the imaging plate 21 by the processing in steps S206 and S214.

前記ステップS214の処理後、コントローラ91は、ステップS216にて、周方向番号n及び半径方向番号mの値をそれぞれ「1」に初期設定する。周方向番号nは、イメージングプレート21における1回転をN個(所定の大きな値)で等分した周方向位置をそれぞれ表す「1」から最大値Nまで変化する整数である。半径方向番号mは、イメージングプレート21の内側から外側に向かう径方向位置をそれぞれ表し、イメージングプレート21が1回転するごとに「1」から「1」ずつ増加する値である。そして、これらの周方向番号n及び半径方向番号mにより、図9に示すように、イメージングプレート21上を螺旋状に移動する読取りポイントP(n,m)が示される。   After the process of step S214, the controller 91 initially sets the values of the circumferential direction number n and the radial direction number m to “1” in step S216. The circumferential direction number n is an integer that changes from “1” to the maximum value N, each representing a circumferential position obtained by equally dividing N rotation (predetermined large value) by one rotation in the imaging plate 21. The radial direction number m represents a radial position from the inside to the outside of the imaging plate 21 and is a value that increases by “1” from “1” each time the imaging plate 21 rotates once. These circumferential direction number n and radial direction number m indicate a reading point P (n, m) that moves spirally on the imaging plate 21 as shown in FIG.

次に、コントローラ91は、ステップS218にて、回転角度検出回路75がエンコーダ37aからのインデックス信号を入力したか否かを判定する。回転角度検出回路75がインデックス信号を入力していなければ、コントローラ91はステップS218にて「No」と判定して、ステップS218の判定処理を繰り返し実行し続ける。回転角度検出回路75がインデックス信号を入力すると、コントローラ91は、ステップS218にて「Yes」と判定して、ステップS220にて、回転角度検出回路75からイメージングプレート21の現在の回転角度θpを取り込む。   Next, in step S218, the controller 91 determines whether or not the rotation angle detection circuit 75 has input an index signal from the encoder 37a. If the rotation angle detection circuit 75 has not input the index signal, the controller 91 determines “No” in step S218 and continues to execute the determination process in step S218 repeatedly. When the rotation angle detection circuit 75 inputs the index signal, the controller 91 determines “Yes” in step S218, and takes in the current rotation angle θp of the imaging plate 21 from the rotation angle detection circuit 75 in step S220. .

そして、コントローラ91は、ステップS222にて、現在の回転角度θpと変数nによって指定される回転角度(n−1)・θo(この場合、n=1であるので「0」)との差の絶対値|θp−(n−1)・θo|が所定の許容値未満であるか否か判定する。この場合、θoは、360度を周方向番号nの最大値Nで除した予め記憶されている所定値である。前記絶対値|θp−(n−1)・θo|が所定の許容値未満でなければ、コントローラ91は、ステップS222にて「No」と判定してステップS220,S222の処理を繰り返し実行する。すなわち、コントローラ91は、現在の回転角度θpが所定の回転角度(n−1)・θoにほぼ一致するまで待機する。そして、現在の回転角度θpが所定の回転角度(n−1)・θoにほぼ一致すると、コントローラ91は、ステップS222にて「Yes」すなわち前記絶対値|θp−(n−1)・θo|が所定の許容値未満であると判定して、ステップS224に進む。   Then, in step S222, the controller 91 determines the difference between the current rotation angle θp and the rotation angle (n−1) · θo specified by the variable n (in this case, since n = 1, “0”). It is determined whether or not the absolute value | θp− (n−1) · θo | is less than a predetermined allowable value. In this case, θo is a predetermined value stored in advance by dividing 360 degrees by the maximum value N of the circumferential direction number n. If the absolute value | θp− (n−1) · θo | is not less than the predetermined allowable value, the controller 91 determines “No” in step S222 and repeatedly executes the processes in steps S220 and S222. That is, the controller 91 stands by until the current rotation angle θp substantially matches the predetermined rotation angle (n−1) · θo. When the current rotation angle θp substantially coincides with the predetermined rotation angle (n−1) · θo, the controller 91 determines “Yes” in step S222, that is, the absolute value | θp− (n−1) · θo | Is less than the predetermined allowable value, the process proceeds to step S224.

ステップS224においては、コントローラ91は、A/D変換回路83からSUM信号を取り込んで、読取りポイントP(n,m)の信号強度S(n,m)としてメモリにそれぞれ記憶する。また、このステップS224においては、位置検出回路72からの位置信号を取り込んで、位置信号によって表される距離xに所定距離Rxを加算して半径rを計算して、読取りポイントP(n,m)の半径r(n,m)として前記信号強度S(n,m)に対応させてメモリに記憶する。これにより、イメージングプレート21の読取りポイントP(n,m)からの輝尽発光の強度すなわち読取りポイントP(n,m)に対するX線回折光の強度を表す信号強度S(n,m)が、読取りポイントP(n,m)の半径を表す半径r(n,m)と共にメモリに記憶される。   In step S224, the controller 91 takes the SUM signal from the A / D conversion circuit 83 and stores it in the memory as the signal intensity S (n, m) of the reading point P (n, m). Further, in this step S224, the position signal from the position detection circuit 72 is taken, the radius r is calculated by adding the predetermined distance Rx to the distance x represented by the position signal, and the reading point P (n, m ) Radius r (n, m) and stored in the memory in correspondence with the signal intensity S (n, m). Thereby, the signal intensity S (n, m) indicating the intensity of the photostimulated luminescence from the reading point P (n, m) of the imaging plate 21, that is, the intensity of the X-ray diffracted light with respect to the reading point P (n, m), It is stored in memory with a radius r (n, m) representing the radius of the read point P (n, m).

次に、コントローラ91は、ステップS226にて、前記記憶した信号強度S(n,m)が、所定の基準値以上であるか否か判定する。信号強度S(n,m)が所定の基準値以上であれば、コントローラ91は、ステップS226にて「Yes」と判定して、ステップS230に進む。一方、信号強度S(n,m)が、所定の基準値より小さければ、コントローラ91は、ステップS226にて「No」と判定して、ステップS228にて、前記記憶した信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)を消去した後、ステップS230に進む。この信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)の消去は、所定の基準値より小さな信号強度S(n,m)が回折X線強度の回折環半径方向のピーク位置の検出に不要であるからである。   Next, in step S226, the controller 91 determines whether or not the stored signal strength S (n, m) is greater than or equal to a predetermined reference value. If the signal intensity S (n, m) is greater than or equal to the predetermined reference value, the controller 91 determines “Yes” in step S226 and proceeds to step S230. On the other hand, if the signal strength S (n, m) is smaller than the predetermined reference value, the controller 91 determines “No” in step S226, and in step S228, the stored signal strength S (n, m). After erasing m) and radius r (n, m), the process proceeds to step S230. The signal intensity S (n, m) and radius r (n, m) are erased by detecting the peak position in the radial direction of the diffraction ring where the signal intensity S (n, m) is smaller than a predetermined reference value. This is because it is unnecessary.

ステップS230においては、コントローラ91は、周方向番号nに「1」を加算する。そして、コントローラ91は、ステップS232にて、変数nが1周当たりの読取りポイントP(n,m)の数を表す値Nより大きいか、すなわちイメージングプレート21が1回転したか否かを判定する。この場合、n=2であり、周方向番号nは値N以下であるので、コントローラ91は、ステップS232にて「No」と判定して、ステップS220に戻る。   In step S230, the controller 91 adds “1” to the circumferential direction number n. In step S232, the controller 91 determines whether the variable n is larger than a value N representing the number of reading points P (n, m) per round, that is, whether the imaging plate 21 has made one rotation. . In this case, since n = 2 and the circumferential direction number n is equal to or less than the value N, the controller 91 determines “No” in step S232 and returns to step S220.

そして、前述したステップS220〜S232の処理を、周方向番号nが値Nよりも大きくなるまで繰り返す。このステップS220〜S232の繰り返し処理により、回転角度0,θo,2・θo・・・(N−1) ・θoにそれぞれ対応した所定角度θoごとの信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)がメモリに記憶される。ただし、この場合も、ステップS226,S228の処理により、信号強度S(n,m)が所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)は消去される。   Then, the processes in steps S220 to S232 described above are repeated until the circumferential direction number n becomes larger than the value N. By repeating these steps S220 to S232, the signal intensity S (n, m) and radius r () for each predetermined angle θo corresponding to the rotation angles 0, θo, 2 · θo (N−1) · θo, respectively. n, m) is stored in the memory. However, also in this case, if the signal strength S (n, m) is smaller than a predetermined reference value by the processing in steps S226 and S228, the signal strength S (n, m) and the radius r (n, m) stored in the memory are stored. m) is erased.

このようなステップS220〜S232の循環処理により、周方向番号nが値Nよりも大きくなると、コントローラ91は、ステップS232にて「Yes」と判定して、ステップS234にて、後述の回折環形状検出プログラムによる終了指令の有無を判定する。未だ終了指令がないときは、コントローラ91は、ステップS234にて「No」と判定し、ステップS236にて半径方向番号mに「1」を加算し(この場合、m=2になる)、ステップS228にて周方向番号nを「1」に戻す。そして、コントローラ91は、前述したステップS218〜S232の処理を実行して、次の半径方向位置の回転角度0,θo,2・θo・・・(N−1) ・θoに対応した読取りポイントP(n,m)に関する信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)をメモリに記憶する。   When the circumferential direction number n becomes larger than the value N by such circulation processing of steps S220 to S232, the controller 91 determines “Yes” in step S232, and in step S234, the diffractive ring shape described later. The presence or absence of an end command by the detection program is determined. If there is no end command yet, the controller 91 determines “No” in step S234, adds “1” to the radial direction number m in step S236 (in this case, m = 2), and step In S228, the circumferential direction number n is returned to "1". Then, the controller 91 executes the processing of steps S218 to S232 described above to read the reading point P corresponding to the rotation angles 0, θo, 2 · θo (N−1) · θo of the next radial position. The signal strength S (n, m) and radius r (n, m) for (n, m) are stored in the memory.

そして、終了指令の指示があるまで、このようなステップS218〜S238の処理により、「1」ずつ順次大きくなる半径方向番号m(=1,2,3・・)と、各半径方向番号mごとに回転角度0,θo,2・θo・・・(N−1) ・θoにそれぞれ対応した周方向番号n(=1〜N)とにより指定される読取りポイントP(n,m)に対応する信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)がメモリに順次記憶される。なお、この場合も、信号強度S(n,m)が所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)は消去される。   Then, until the end command is given, the radial direction number m (= 1, 2, 3,...), Which is sequentially increased by “1”, and each radial direction number m by the processing in steps S218 to S238. Corresponding to a reading point P (n, m) designated by a circumferential direction number n (= 1 to N) corresponding to θ0, θo, 2 · θo (N−1) and θo, respectively. The signal strength S (n, m) and the radius r (n, m) are sequentially stored in the memory. Also in this case, if the signal strength S (n, m) is smaller than a predetermined reference value, the signal strength S (n, m) and the radius r (n, m) stored in the memory are deleted.

そして、前記回折環形状検出プログラムによる終了指令の指示があると、コントローラ91は、ステップS234にて「Yes」と判定し、図4BのステップS240に進む。ここで、この回折環読取りプログラムと並行して実行されている回折環形状検出プログラムについて説明する。   Then, when there is an instruction to end the diffraction ring shape detection program, the controller 91 determines “Yes” in step S234 and proceeds to step S240 in FIG. 4B. Here, a diffraction ring shape detection program executed in parallel with the diffraction ring reading program will be described.

回折環形状検出プログラムの実行は図5のステップS300にて開始され、コントローラ91は、ステップS302にて周方向番号nを「1」に初期設定する。なお、この周方向番号nは、回折環読取りプログラムの場合と同様に所定角度θoごとの周方向位置を示すものであるが、回折環読取りプログラムで用いられる周方向番号nとは独立したものである。   Execution of the diffraction ring shape detection program is started in step S300 in FIG. 5, and the controller 91 initially sets the circumferential direction number n to “1” in step S302. The circumferential direction number n indicates the circumferential position for each predetermined angle θo as in the case of the diffraction ring reading program, but is independent of the circumferential direction number n used in the diffraction ring reading program. is there.

前記ステップS302の処理後、コントローラ91は、ステップS304にて、詳しくは後述するピーク半径rp(n)が存在するか、すなわちピーク半径rp(n)が検出済みであるかを判定する。この場合、ピーク半径rp(n)においては、検出されたピーク半径の回転角度が周方向番号nによって表される。ピーク半径rp(n)が検出済みであれば、コントローラ91は、ステップS304にて「Yes」と判定して、ステップS306にて周方向番号nに「1」を加算し、ステップS308にて周方向番号nが所定数より大きいか否かを判定する。この場合の所定数も、1周の測定位置数を表す値Nである。周方向番号nが所定数以下であれば、コントローラ91は、ステップS308にて「No」と判定してステップS304に戻る。   After the process of step S302, the controller 91 determines in step S304 whether a peak radius rp (n) described later in detail exists, that is, whether the peak radius rp (n) has been detected. In this case, at the peak radius rp (n), the rotation angle of the detected peak radius is represented by the circumferential direction number n. If the peak radius rp (n) has already been detected, the controller 91 determines “Yes” in step S304, adds “1” to the circumferential direction number n in step S306, and then proceeds to step S308. It is determined whether or not the direction number n is greater than a predetermined number. The predetermined number in this case is also a value N representing the number of measurement positions in one round. If the circumferential direction number n is less than or equal to the predetermined number, the controller 91 determines “No” in step S308 and returns to step S304.

一方、ピーク半径rp(n)が未検出であれば、コントローラ91は、ステップS304にて「No」と判定して、ステップS310にて前記図4AのステップS224の処理によって記憶した信号強度S(n,m)の数が所定数以上であるか否か判定する。信号強度S(n,m)の数が所定数以上でなければ、コントローラ91は、ステップS310にて「No」と判定して、前述したステップS306,S308の処理を実行してステップS304又はステップS302に戻る。このステップS310の判定処理は、信号強度S(n,m)の数が少ない場合には後述するピーク検出処理を実行しても無駄であるからである。なお、前記図4AのステップS228の処理によって消去された信号強度S(n,m)は、記憶した信号強度S(n,m)としてカウントされない。   On the other hand, if the peak radius rp (n) is not detected, the controller 91 determines “No” in step S304, and stores the signal intensity S (() stored in step S310 by the process of step S224 in FIG. 4A. It is determined whether the number of (n, m) is greater than or equal to a predetermined number. If the number of the signal strengths S (n, m) is not equal to or greater than the predetermined number, the controller 91 determines “No” in step S310 and executes the processes of steps S306 and S308 described above to execute step S304 or step S304. Return to S302. This is because the determination processing in step S310 is useless even if the peak detection processing described later is executed when the number of signal strengths S (n, m) is small. Note that the signal intensity S (n, m) erased by the process of step S228 in FIG. 4A is not counted as the stored signal intensity S (n, m).

一方、前記記憶した信号強度S(n,m)の数が所定数以上であるときは、コントローラ91は、ステップS310にて「Yes」と判定して、ステップS312にて、ピークの有無を判定する。すなわち、周方向番号nによって指定される周方向位置の全ての半径r(n,m)及び信号強度S(n,m)を用いて、SUM信号の値のピークの有無を判定する。具体的には、図10に示すように、周方向番号nによって指定される周方向位置の全ての半径r(n,m)を横軸に取り、その半径r(n,m)に対応させて信号強度S(n,m)を縦軸に取った受光曲線において、信号強度S(n,m)にピークが存在するか、すなわち信号強度S(n,m)が増加した後に減少したかを判定するとよい。そして、ピークが存在しなければ、コントローラ91は、ステップS312にて「No」と判定して、前述したステップS306,S308の処理を実行してステップS304又はステップS302に戻る。   On the other hand, when the number of the stored signal strengths S (n, m) is equal to or larger than the predetermined number, the controller 91 determines “Yes” in step S310 and determines the presence or absence of a peak in step S312. To do. That is, the presence / absence of a peak in the value of the SUM signal is determined using all the radii r (n, m) and the signal strength S (n, m) at the circumferential position designated by the circumferential number n. Specifically, as shown in FIG. 10, all the radii r (n, m) at the circumferential position designated by the circumferential direction number n are taken on the horizontal axis and corresponded to the radius r (n, m). Whether the signal intensity S (n, m) has a peak in the light receiving curve with the signal intensity S (n, m) on the vertical axis, that is, has the signal intensity S (n, m) decreased after increasing? It is good to judge. If there is no peak, the controller 91 determines “No” in step S312, performs the processes of steps S306 and S308 described above, and returns to step S304 or step S302.

このように、ステップS302〜S312を繰り返し実行している間に、並行して実行されている回折環読取りプログラムの処理により、さらに半径r(n,m)及び信号強度S(n,m)が取り込まれてメモリに次々に記憶されていく。このため、ステップS312にてピークが検出されるようになり、検出されると、コントローラ91は、ステップS312にて「Yes」と判定して、ステップS314にて、ピークの半径r(n,m)をピーク半径rp(n)としてメモリに記憶する。次に、コントローラ91は、ステップS316にて、取得したピーク半径rp(n)の数が所定数以上であるか否かを判定する。この場合の所定数も、1周の測定位置数を表す値Nである。そして、取得したピーク半径rp(n)の数が所定数より小さければ、コントローラ91は、ステップS316にて「No」と判定し、前述したステップS306,S308の処理を実行してステップS304又はステップS302に戻る。   As described above, while the steps S302 to S312 are repeatedly executed, the radius r (n, m) and the signal intensity S (n, m) are further increased by the processing of the diffraction ring reading program executed in parallel. It is taken in and stored in memory one after another. Therefore, the peak is detected in step S312, and when detected, the controller 91 determines “Yes” in step S312, and in step S314, the peak radius r (n, m). ) As a peak radius rp (n). Next, in step S316, the controller 91 determines whether or not the number of acquired peak radii rp (n) is greater than or equal to a predetermined number. The predetermined number in this case is also a value N representing the number of measurement positions in one round. If the number of acquired peak radii rp (n) is smaller than the predetermined number, the controller 91 determines “No” in step S316, executes the processes of steps S306 and S308 described above, and executes step S304 or step S306. Return to S302.

このようにステップS302〜S316の処理を繰り返すことで、取得したピーク半径rp(n)の数が増えていき所定数に達すると、すなわち周方向の全ての読取りポイントP(n,m)にてピーク半径rp(n)が取得されると、コントローラ91は、ステップS316にて「Yes」と判定し、ステップS318にて回折環形状検出の終了を示す終了指令を出力する。そして、コントローラ91は、ステップS320にて回折環形状検出プログラムの実行を終了する。このような周方向の全ての読取りポイントP(n,m)におけるピーク半径rp(n)の検出により、回折環の形状が検出されたことになる。なお、これらの回折環の形状に関する全ての読取りポイントP(n,m)におけるピーク半径rp(n)を表すデータは、X線回折測定装置をその傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触させた状態で測定した第1測定値として、コントローラ91に記憶される。   By repeating the processing of steps S302 to S316 in this way, the number of acquired peak radii rp (n) increases and reaches a predetermined number, that is, at all reading points P (n, m) in the circumferential direction. When the peak radius rp (n) is acquired, the controller 91 determines “Yes” in step S316, and outputs an end command indicating the end of diffraction ring shape detection in step S318. Then, the controller 91 ends the execution of the diffraction ring shape detection program in step S320. By detecting the peak radius rp (n) at all the reading points P (n, m) in the circumferential direction, the shape of the diffraction ring is detected. The data representing the peak radii rp (n) at all the reading points P (n, m) related to the shape of these diffraction rings is obtained by using an X-ray diffraction measuring device with the inclined surface wall 67 on the upper surface of the measurement object OB. It is stored in the controller 91 as the first measurement value measured in the contact state.

ここで、図4A及び図4Bの回折環読取りプログラムの説明に再び戻る。前述のように終了指令が出力されると、コントローラ91は、図4AのステップS234にて「Yes」と判定し、図4BのステップS240にて、フォーカスサーボ回路81に対してフォーカスサーボ制御の停止を指示することにより、フォーカスサーボ制御を停止させる。次に、コントローラ91は、ステップS242にて、レーザ駆動回路77を制御して、レーザ光源41によるレーザ光の照射を停止させる。さらに、コントローラ91は、ステップS244にて、A/D変換回路83及び回転角度検出回路75の作動を停止させ、ステップS246にて、フィードモータ制御回路73を制御してフィードモータ32の作動を停止させることにより、イメージングプレート21を停止させて、ステップS248にて回折環形状検出プログラムの実行を終了する。なお、この状態では、位置検出回路72の作動及びイメージングプレート21の回転は、以前と同様のまま継続されている。   Now, let us return to the description of the diffraction ring reading program of FIGS. 4A and 4B. When the end command is output as described above, the controller 91 determines “Yes” in step S234 of FIG. 4A, and stops the focus servo control for the focus servo circuit 81 in step S240 of FIG. 4B. To stop the focus servo control. Next, the controller 91 controls the laser driving circuit 77 to stop the laser light irradiation by the laser light source 41 in step S242. Further, the controller 91 stops the operation of the A / D conversion circuit 83 and the rotation angle detection circuit 75 in step S244, and controls the feed motor control circuit 73 to stop the operation of the feed motor 32 in step S246. As a result, the imaging plate 21 is stopped, and the execution of the diffraction ring shape detection program is terminated in step S248. In this state, the operation of the position detection circuit 72 and the rotation of the imaging plate 21 are continued as before.

次に、コントローラ91は、図6の回折環消去プログラムを実行する。回折環消去プログラムの実行は、ステップS400にて開始され、コントローラ91は、ステップS402にて、フィードモータ制御回路73に、イメージングプレート21を回折環消去領域内の消去開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72と協働してフィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を消去開始位置へ移動させる。このイメージングプレート21が消去開始位置にある状態では、発光素子53から出力される可視光の中心が前記計算した回折環基準半径R0よりも所定距離γだけ小さい位置に位置する。具体的には、この位置は、イメージングプレート21が駆動限界位置にある状態において、イメージングプレート21の中心から光の中心までの距離をRy’とすると、位置検出回路72から出力される位置がR0−γ−Ry’になる位置である。なお、所定距離γは、前記所定距離αよりも若干大きく、前記撮像された回折環の半径よりは余裕をもってずれた位置である。これにより、後述の処理により、前記撮像された回折環が確実に消去される。   Next, the controller 91 executes the diffraction ring elimination program of FIG. Execution of the diffraction ring erasure program is started in step S400, and the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to move the imaging plate 21 to the erasure start position in the diffraction ring erasure region in step S402. To do. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 in cooperation with the position detection circuit 72 to move the imaging plate 21 to the erasure start position. In a state where the imaging plate 21 is at the erasing start position, the center of the visible light output from the light emitting element 53 is positioned at a position smaller than the calculated diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance γ. Specifically, when the distance from the center of the imaging plate 21 to the center of the light is Ry ′ in a state where the imaging plate 21 is at the drive limit position, the position output from the position detection circuit 72 is R0. -Γ-Ry ′. Note that the predetermined distance γ is slightly larger than the predetermined distance α and is a position shifted with a margin from the radius of the imaged diffraction ring. Thereby, the imaged diffraction ring is surely erased by a process described later.

次に、コントローラ91は、ステップS404にて、発光素子駆動回路84を制御して発光素子53による可視光のイメージングプレート21に対する照射を開始させる。次に、コントローラ91は、ステップS406にて、フィードモータ制御回路73に対して、イメージングプレート21の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を消去開始位置から軸受部34側(図1及び図2の右下方向)に一定速度で移動させる。これにより、発光素子53による可視光が、イメージングプレート21において、回転しながら、回折環基準半径R0から所定距離γ(γ>α)だけ内側から外側方向に一定速度で移動し始める。   Next, in step S404, the controller 91 controls the light emitting element driving circuit 84 to start irradiating the imaging plate 21 with visible light by the light emitting element 53. Next, the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to start and move the imaging plate 21 in step S406. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 to move the imaging plate 21 from the erasing start position to the bearing portion 34 side (lower right direction in FIGS. 1 and 2) at a constant speed. As a result, visible light from the light emitting element 53 starts to move at a constant speed from the inside to the outside by a predetermined distance γ (γ> α) from the diffraction ring reference radius R0 while rotating in the imaging plate 21.

前記ステップS406の処理後、コントローラ91は、ステップS408にて位置検出回路72からイメージングプレート21の位置を表す位置信号を入力し、ステップS410にて、イメージングプレート21の現在の位置が消去終了位置を超えているか否かを判定する。この終了位置は、回折環基準半径R0よりも所定距離γだけ大きな位置である。具体的には、位置検出回路72から出力される位置がR0+γ−Ry’になる位置である。そして、イメージングプレート21の現在の位置が消去終了位置を超えるまで、コントローラ91は、ステップS410にて「No」と判定して、ステップS408,S410の処理を繰り返し実行する。これにより、回転するイメージングプレート21に対し、前記回折環基準半径R0から所定距離γだけ内側から所定距離γだけ外側まで、発光素子53による可視光が照射されるので、前記回折X線によって形成された回折環は内側から徐々に消去されていく。   After the process of step S406, the controller 91 inputs a position signal indicating the position of the imaging plate 21 from the position detection circuit 72 in step S408, and in step S410, the current position of the imaging plate 21 indicates the erase end position. Determine if it has exceeded. This end position is a position larger than the diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance γ. Specifically, the position output from the position detection circuit 72 is a position where R0 + γ−Ry ′. Then, until the current position of the imaging plate 21 exceeds the erasure end position, the controller 91 determines “No” in step S410, and repeatedly executes the processes of steps S408 and S410. As a result, the rotating imaging plate 21 is irradiated with visible light from the light emitting element 53 from the inner side of the diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance γ to the outer side by a predetermined distance γ. The diffraction rings are gradually erased from the inside.

そして、イメージングプレート21の現在の位置が消去終了位置を超えると、コントローラ91は、ステップS410にて「Yes」と判定して、ステップS412にてフィードモータ制御回路73にイメージングプレート21の移動停止を指示し、ステップS414にて発光素子駆動回路84に発光素子53による可視光の照射停止を指示する。これにより、フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32の作動を停止させることによりイメージングプレート21の移動を停止させる。発光素子駆動回路84は、発光素子53による可視光の照射を停止させる。この状態では、前記撮像された回折環は完全に消去されている。   When the current position of the imaging plate 21 exceeds the erasing end position, the controller 91 determines “Yes” in step S410, and stops the movement of the imaging plate 21 in the feed motor control circuit 73 in step S412. In step S414, the light emitting element driving circuit 84 is instructed to stop the irradiation of visible light by the light emitting element 53. Thereby, the feed motor control circuit 73 stops the movement of the imaging plate 21 by stopping the operation of the feed motor 32. The light emitting element driving circuit 84 stops the visible light irradiation by the light emitting element 53. In this state, the imaged diffraction ring is completely erased.

前記ステップS414の処理後、コントローラ91は、ステップS416にて位置検出回路72の作動を停止させ、ステップS418にてスピンドルモータ制御回路74に対してイメージングプレート21の回転停止を指示する。この指示に応答して、スピンドルモータ制御回路74は、スピンドルモータ37の作動を停止させて、イメージングプレート21の回転を停止させる。前記イメージングプレート21の回転停止後、コントローラ91は、ステップS420にて回折環消去プログラムの実行を終了する。   After the process of step S414, the controller 91 stops the operation of the position detection circuit 72 in step S416, and instructs the spindle motor control circuit 74 to stop the rotation of the imaging plate 21 in step S418. In response to this instruction, the spindle motor control circuit 74 stops the operation of the spindle motor 37 and stops the rotation of the imaging plate 21. After the rotation of the imaging plate 21 is stopped, the controller 91 ends the execution of the diffraction ring elimination program in step S420.

このようなX線回折測定装置をその傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触させた状態での回折環形成と回折環形状測定である第1回目の測定と、第1回目の測定における回折環の消去が終了した後、第2回目の測定を開始する。この場合、作業者は、X線回折測定装置を、その傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に接触させた状態に保ったまま、X線回折測定装置を、測定対象物OBの上面上で90度回転させる。したがって、この状態でも、上記第1回目の測定の場合と同様に、X線の光軸と測定対象物OBの上面の法線とがなす角度は傾斜角Ψに設定される。なお、この場合の測定対象物OBの測定位置、すなわちX線が照射される測定対象物OBの上面の位置は、上記第1回目の測定位置と同じである。また、X線の照射前には、図2及び図12Bに示すように、X線の外部への放射を防止するために、遮光部材97を測定対象物OBの上面と下面壁64の間に、傾斜面壁67に向かって挿入しておく。   In such an X-ray diffraction measurement apparatus, the first measurement and the first measurement, which are diffraction ring formation and diffraction ring shape measurement, in a state where the inclined surface wall 67 is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB. After the erasing of the diffraction ring in is completed, the second measurement is started. In this case, the operator holds the X-ray diffraction measurement apparatus on the upper surface of the measurement object OB while keeping the inclined surface wall 67 in contact with the upper surface of the measurement object OB. Rotate 90 degrees. Therefore, even in this state, as in the case of the first measurement, the angle formed by the optical axis of the X-ray and the normal line of the upper surface of the measurement object OB is set to the tilt angle Ψ. In this case, the measurement position of the measurement object OB, that is, the position of the upper surface of the measurement object OB irradiated with X-rays is the same as the first measurement position. Further, before the X-ray irradiation, as shown in FIGS. 2 and 12B, in order to prevent the X-ray from being emitted to the outside, a light shielding member 97 is provided between the upper surface and the lower surface wall 64 of the measurement object OB. Then, it is inserted toward the inclined surface wall 67.

そして、上記第1回目の測定と同様に、作業者は、入力装置92を用いて、残留応力の測定開始を指示する。なお、この場合には、測定対象物OBの材質(例えば、鉄)の入力は省略される。前記測定開始の指示により、コントローラ91は、図3に示す回折環撮像プログラムの実行を再び開始する。この場合も、X線回折測定装置はその傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触するように載置されているので、受光器56は発光素子55から出射される光の測定対象物OBによる反射光を受光せず、図3のステップS112においては、「No」と判定される。したがって、この第2回目の測定においても、上述したステップS102〜S136の処理により、上記第1回目の測定の場合と同様に、測定対象物OBに対するX線の照射により、イメージングプレート21には回折環が撮像される。なお、この場合には、イメージングプレート21と測定対象物OBとの距離Lを上記第1回目の測定で得ており、また、通常、X線回折測定装置のセットが適切であるので、ステップS118,S122〜S130の処理を省略してもよい。   Then, as in the first measurement, the operator uses the input device 92 to instruct the start of residual stress measurement. In this case, the input of the material (for example, iron) of the measurement object OB is omitted. In response to the measurement start instruction, the controller 91 starts the execution of the diffraction ring imaging program shown in FIG. 3 again. Also in this case, since the X-ray diffraction measurement device is placed so that the inclined surface wall 67 is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB, the light receiver 56 is the measurement object of the light emitted from the light emitting element 55. The light reflected by the OB is not received, and “No” is determined in step S112 in FIG. Therefore, also in the second measurement, the imaging plate 21 is diffracted by the X-ray irradiation to the measurement object OB by the processing of the above-described steps S102 to S136 as in the case of the first measurement. The ring is imaged. In this case, since the distance L between the imaging plate 21 and the measurement object OB is obtained by the first measurement, and the set of the X-ray diffraction measurement device is usually appropriate, step S118. , S122 to S130 may be omitted.

この回折環撮像プログラムの実行後、コントローラ91は、上記第1回目の測定の場合と同様に、図4A及び図4Bの回折環読取りプログラムの実行により、前記撮像された回折環の形状を測定する。なお、前記のように、この第2回目の図3の回折環撮像プログラムの実行時にステップS122の距離Lの計算処理を省略した場合には、図4Aの回折環読取りプログラムのステップS202の回折環基準半径の計算において、第1回目の図3の回折環撮像プログラムのステップS122の処理により計算した距離Lを用いる。そして、この場合には、回折環の形状に関する全ての読取りポイントP(n,m)におけるピーク半径rp(n)を表すデータは、X線回折測定装置をその傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触させた状態で測定した第2測定値として、コントローラ91に記憶される。その後、上記第1回目の測定の場合と同様に、図6の回折環消去プログラムの実行により、イメージングプレート21に撮像された回折環が消去される。   After the execution of the diffraction ring imaging program, the controller 91 measures the shape of the imaged diffraction ring by executing the diffraction ring reading program of FIGS. 4A and 4B, as in the case of the first measurement. . As described above, when the calculation process of the distance L in step S122 is omitted when the second diffraction ring imaging program of FIG. 3 is executed, the diffraction ring of step S202 of the diffraction ring reading program of FIG. 4A is omitted. In the calculation of the reference radius, the distance L calculated by the process of step S122 of the first diffraction ring imaging program of FIG. 3 is used. In this case, the data representing the peak radii rp (n) at all the reading points P (n, m) related to the shape of the diffraction ring is obtained by using the X-ray diffraction measurement device and the inclined surface wall 67 of the measurement object OB. It is stored in the controller 91 as a second measurement value measured in a state of surface contact with the upper surface. Thereafter, as in the case of the first measurement, the diffraction ring imaged on the imaging plate 21 is erased by executing the diffraction ring elimination program of FIG.

このようなX線回折測定装置をその傾斜面壁67を測定対象物OBの上面に面接触させた状態での回折環形成と回折環形状測定である第2回目の測定と、第2回目の測定における回折環の消去が終了した後、第3回目の測定を開始する。この場合、作業者は、X線回折測定装置の支持脚68a,68bを下面壁64に平行になるように折り畳んで左右側面壁65,66に密着させて収納する。そして、測定対象物OBの測定位置すなわちX線が照射される測定対象物OBの上面の位置を上記第1回目及び第2回目の測定位置と同じに保ったまま、X線回折測定装置を、その下面壁64が測定対象物OBの上面に面接触するように載置する。したがって、この場合には、X線の光軸は下面壁64の法線に対して平行に設定されているので、上記第1回目及び第2回目の測定の場合とは異なり、X線の光軸は測定対象物OBの表面に対して垂直となる。なお、この場合には、X線の照射前には、図12Dに示すように、X線の外部への放射を防止するために、遮光部材97を測定対象物OBの上面と傾斜面壁67の間に、下面壁64に向かって挿入しておく。   In such an X-ray diffraction measurement apparatus, the second measurement and the second measurement, which are diffraction ring formation and diffraction ring shape measurement, with the inclined surface wall 67 in surface contact with the upper surface of the measurement object OB. After the erasing of the diffraction ring in is completed, the third measurement is started. In this case, the operator folds the support legs 68a and 68b of the X-ray diffraction measurement apparatus so as to be parallel to the lower surface wall 64 and stores the support legs 68a and 68b in close contact with the left and right side walls 65 and 66. And while maintaining the measurement position of the measurement object OB, that is, the position of the upper surface of the measurement object OB irradiated with the X-rays, the X-ray diffraction measurement apparatus, The lower wall 64 is placed so as to be in surface contact with the upper surface of the measurement object OB. Therefore, in this case, since the optical axis of the X-ray is set parallel to the normal line of the lower surface wall 64, the X-ray light is different from the case of the first and second measurements. The axis is perpendicular to the surface of the measurement object OB. In this case, before the X-ray irradiation, as shown in FIG. 12D, the light shielding member 97 is attached to the upper surface of the measurement object OB and the inclined surface wall 67 in order to prevent the X-ray from being emitted to the outside. In between, it is inserted toward the lower wall 64.

そして、上記第1回目及び第2回目の測定と同様に、作業者は、入力装置92を用いて、残留応力の測定開始を指示する。なお、この場合も、測定対象物OBの材質(例えば、鉄)の入力は省略される。前記測定開始の指示により、コントローラ91は、図3に示す回折環撮像プログラムの実行を再び開始する。この場合には、X線回折測定装置はその下面壁64を測定対象物OBの上面に面接触するように載置されているので、受光器56は、発光素子55から出射された光の測定対象物OBによる反射光を受光する。したがって、コントローラ91は、図3のステップS102〜S110の処理後のステップS112にて「Yes」と判定して、ステップS138以降に進む。   Then, similarly to the first and second measurements, the operator uses the input device 92 to instruct the start of residual stress measurement. In this case also, the input of the material (for example, iron) of the measurement object OB is omitted. In response to the measurement start instruction, the controller 91 starts the execution of the diffraction ring imaging program shown in FIG. 3 again. In this case, the X-ray diffractometer is placed so that the lower surface wall 64 is in surface contact with the upper surface of the measurement object OB. The reflected light from the object OB is received. Therefore, the controller 91 determines “Yes” in step S112 after the processing of steps S102 to S110 in FIG. 3, and proceeds to step S138 and subsequent steps.

コントローラ91は、上述したステップS114,S116,S120と同様なステップS138,S140,S142の処理により、受光信号検出回路86の作動を停止させ、発光素子55による光の出射を停止し、X線出射器10によるX線の出射を開始させる。そして、コントローラ91は、上述したステップS132〜S136の処理により、測定対象物OBに対するX線の照射によってイメージングプレート21に回折環を撮像し、ステップS144にてこの回折環撮像プログラムの実行を終了する。なお、この場合、イメージングプレート21と測定対象物OBとの距離Lを上記第1回目の測定で得ており、また、通常、X線回折測定装置のセットが適切であるので、上述したステップS118,S122〜S130の処理は省略される。   The controller 91 stops the operation of the light receiving signal detection circuit 86 by the processing of steps S138, S140, and S142 similar to steps S114, S116, and S120 described above, stops the light emission by the light emitting element 55, and emits X-rays. X-ray emission by the instrument 10 is started. Then, the controller 91 images the diffraction ring on the imaging plate 21 by irradiating the measurement object OB with X-rays by the processes in steps S132 to S136 described above, and ends the execution of the diffraction ring imaging program in step S144. . In this case, the distance L between the imaging plate 21 and the measurement object OB is obtained by the first measurement, and since the set of the X-ray diffraction measurement device is usually appropriate, the above-described step S118. , S122 to S130 are omitted.

この回折環撮像プログラムの実行後、コントローラ91は、上記第1回目の測定の場合と同様に、図4A及び図4Bの回折環読取りプログラムの実行により、前記撮像された回折環の形状を測定する。図12Eは、この第3回目の測定におけるX線回折測定装置の回折環読取り状態を示している。なお、この場合には、図4Aの回折環読取りプログラムのステップS202の回折環基準半径R0の計算においては、第1回目の測定において図3の回折環撮像プログラムのステップS122の処理により計算した距離Lを用いる。そして、この場合には、回折環の形状に関する全ての読取りポイントP(n,m)におけるピーク半径rp(n)を表すデータは、X線回折測定装置をその下面壁64を測定対象物OBの上面に面接触させた状態で測定した第3測定値として、コントローラ91に記憶される。その後、上記第1回目の測定の場合と同様に、図6の回折環消去プログラムの実行により、イメージングプレート21に撮像された回折環が消去される。   After the execution of the diffraction ring imaging program, the controller 91 measures the shape of the imaged diffraction ring by executing the diffraction ring reading program of FIGS. 4A and 4B, as in the case of the first measurement. . FIG. 12E shows a diffraction ring reading state of the X-ray diffraction measurement apparatus in the third measurement. In this case, in the calculation of the diffraction ring reference radius R0 in step S202 of the diffraction ring reading program in FIG. 4A, the distance calculated by the processing in step S122 of the diffraction ring imaging program in FIG. 3 in the first measurement. L is used. In this case, the data representing the peak radii rp (n) at all the reading points P (n, m) related to the shape of the diffraction ring is obtained by using the X-ray diffraction measurement device on the lower surface wall 64 of the measurement object OB. It is stored in the controller 91 as a third measurement value measured in a state of surface contact with the upper surface. Thereafter, as in the case of the first measurement, the diffraction ring imaged on the imaging plate 21 is erased by executing the diffraction ring elimination program of FIG.

次に、応力計算工程について説明する。作業者は、入力装置92を用いて応力計算プログラムの実行をコントローラ91に指示する。応力計算プログラムは図7に示されており、コントローラ91は、この応力計算プログラムの実行をステップS500にて開始する。この応力計算プログラムの実行開始後、コントローラ91は、ステップS502にて、応力の具体的な計算の前に、上記第1回目の測定から第3回目の測定で検出した第1乃至第3測定値(回折環の形状)を用いて、それぞれの回折環ごとに回折環の基準位置からの回転角度α(以下、中心角αという)ごとのブラッグ角θを計算する。このブラッグ角θは、中心角αごとの回折環半径Rと、前述したステップS122の処理によって計算した距離Lとを用いて、下記数1の演算を実行する。

Figure 2014066545
Next, the stress calculation process will be described. The operator instructs the controller 91 to execute the stress calculation program using the input device 92. The stress calculation program is shown in FIG. 7, and the controller 91 starts execution of the stress calculation program in step S500. After starting the execution of the stress calculation program, the controller 91, in step S502, before the concrete calculation of the stress, the first to third measurement values detected from the first measurement to the third measurement. Using (the shape of the diffraction ring), the Bragg angle θ for each rotation angle α from the reference position of the diffraction ring (hereinafter referred to as the central angle α) is calculated for each diffraction ring. The Bragg angle θ is calculated by the following equation (1) using the diffractive ring radius R for each central angle α and the distance L calculated by the process of step S122 described above.
Figure 2014066545

次に、コントローラ91は、ステップS504にて、cosα法を用いて、X,Y,Z方向の残留垂直応力σx,σy,σz及びX−Y,X−Z,Y−Z平面における残量せん断応力τxy,τxz,τyzを計算する。   Next, in step S504, the controller 91 uses the cos α method to perform residual residual stresses in the X, Y, and Z directions in the X, Y, and Z directions and the residual shear in the XY, XZ, and YZ planes. Calculate stress τxy, τxz, τyz.

ここで、残留垂直応力σx,σy,σz及び残量せん断応力τxy,τxz,τyzの計算方法について説明しておく。この計算方法は、前記特許文献2として示した特開2011−27550号公報に説明されている公知の方法であるので、同公報の記載内容を引用して簡単にその内容を説明しておく。   Here, a method of calculating the residual normal stresses σx, σy, σz and the residual shear stresses τxy, τxz, τyz will be described. Since this calculation method is a known method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-27550 shown as Patent Document 2, the description will be briefly described with reference to the description of the same publication.

図13に示すように、測定対象物OBのX線の照射位置を原点とするX,Y,Z座標を想定する。そして、前述した第1測定値はX−Z平面に属して入射角Ψo(前述した傾斜角Ψに等しい)でX線を測定対象物OBに照射した状態で測定した回折環の形状データであり、前述した第2測定値はY−Z平面に属して入射角ΨoでX線を測定対象物OBに照射した状態で測定した回折環の形状データであり、第3測定値はX−Y平面に対して垂直(Z軸に等しい)にX線を測定対象物OBに照射した状態で測定した回折環の形状データである。そして、測定対象物OBの残留応力をテンソルσijで表すと、テンソルσijは下記数2のように表される。

Figure 2014066545
As shown in FIG. 13, X, Y, and Z coordinates with the origin at the X-ray irradiation position of the measurement object OB are assumed. The first measurement value described above is the shape data of the diffraction ring that belongs to the XZ plane and is measured in a state where the measurement object OB is irradiated with X-rays at an incident angle ψo (equal to the tilt angle ψ described above). The second measurement value described above is the shape data of the diffraction ring that belongs to the YZ plane and is measured in a state where the measurement object OB is irradiated with the X-ray at the incident angle Ψo, and the third measurement value is the XY plane. Is the shape data of the diffraction ring measured in a state in which the measurement object OB is irradiated with X-rays perpendicularly (equal to the Z axis). When the representative of the residual stress of the measuring object OB tensor sigma ij, tensor sigma ij is expressed by the following equation 2.
Figure 2014066545

また、エリアディテクタ方式の3軸応力想定法の基礎式に従い、回折環の基準位置からの回転角度α(以下、中心角αという)方向のひずみεαは下記数3のように表される(図13参照)。

Figure 2014066545
この場合、Eは縦弾性定数、vはポアソン比であり、いずれも回折弾性定数である。 Further, according to the basic formula of the area detector type triaxial stress assumption method, the strain ε α in the direction of the rotation angle α (hereinafter referred to as the central angle α) from the reference position of the diffraction ring is expressed as the following equation (3): (See FIG. 13).
Figure 2014066545
In this case, E is a longitudinal elastic constant, v is a Poisson's ratio, and both are diffraction elastic constants.

前記数3中のn〜nは、測定座標系に対するひずみεαの方向余弦であり、それぞれ下記数4で表される。

Figure 2014066545
ここで、ηは中心角αにおけるブラッグ角θの補角[(π/2)−θ]であり、Ψoは測定対象物OBの上面の法線とX線の光軸とがなす角度(X線の入射角)であり、φoは測定対象物OBの上面(X−Y平面)におけるX軸とX線の光軸とがなす角度である。 N 1 ~n 3 in the number 3 is the direction cosine of the strain epsilon alpha for the measurement coordinate system, respectively represented by the following Expression 4.
Figure 2014066545
Here, η is a complementary angle [(π / 2) −θ] of the Bragg angle θ at the central angle α, and Ψo is an angle (X) between the normal line of the upper surface of the measurement object OB and the optical axis of the X-ray. Is the angle formed by the X axis on the upper surface (XY plane) of the measurement object OB and the optical axis of the X-ray.

任意の角度φoに対する回折環(図13参照)において、中心角α方向のひずみεα、中心角α方向からπだけ異なる方向のひずみεπ+α、中心角−α方向のひずみε−α、及び中心角−α方向からπだけ異なる方向のひずみεπ−αについて想定し、これらを用いて下記数5で示されるa(φo),a(φo)を想定する。

Figure 2014066545
In the diffraction ring for an arbitrary angle φo (see FIG. 13), the strain ε α in the direction of the central angle α, the strain ε π + α in the direction different from the central angle α direction by π, the strain ε −α in the central angle −α direction, and the center A strain ε π-α in a direction different from the angle −α direction by π is assumed, and a 1 (φo) and a 2 (φo) expressed by the following equation 5 are assumed using these.
Figure 2014066545

前記数5に前記数3,4を代入するとともに、φo=0とすると、a(0),a(0)は下記数6のようになる。

Figure 2014066545
When the above formulas 3 and 4 are substituted into the above formula 5 and φo = 0, a 1 (0) and a 2 (0) are expressed by the following formula 6.
Figure 2014066545

前記数6より、a(0),a(0)は、それぞれcosα,sinαに関して直線的であり、各直線の傾きは下記数7で表される。

Figure 2014066545
From Equation 6, a 1 (0) and a 2 (0) are linear with respect to cos α and sin α, respectively, and the slope of each straight line is expressed by Equation 7 below.
Figure 2014066545

ここで、X線を測定対象物OBの上面に対して垂直に照射する場合、すなわちΨo=0の場合、前記数7から下記数8が導かれる。このことは、前述した第3回目の回折環の測定結果すなわち第3測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数8の演算の実行により、残留せん断応力τxz,τyzを求めることができることを意味する。

Figure 2014066545
Here, when X-rays are irradiated perpendicularly to the upper surface of the measurement object OB, that is, when Ψo = 0, the following Expression 8 is derived from the Expression 7. This is because the residual shear stresses τxz and τyz are calculated by executing the following equation 8 using the Bragg angle θ for each central angle α obtained from the measurement result of the third diffraction ring, that is, the third measurement value. It means that you can ask.
Figure 2014066545

そして、前記数7の1番目の式から、下記数9が導かれ、残留せん断応力τxzは前記数8の1番目の式で求められているので、下記数9の演算の実行により、残留垂直応力σx−σzを求めることができる。なお、ΨoはX線の入射角であるので、Ψo=0では下記数9は成り立たない。また、下記数9では、a(0)、すなわちφo=0とされている。すなわち、X線を測定対象物OBの上面に対して斜めにX方向から入射させたときの回折環の形状から残留垂直応力σx−σzを求めることができる。このことは、第1回目の回折環の測定結果すなわち第1測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数9の演算の実行により、残留垂直応力σx−σzを求めることができることを意味する。

Figure 2014066545
Since the following equation 9 is derived from the first equation of the equation 7, and the residual shear stress τxz is obtained by the first equation of the equation 8, the residual vertical stress is obtained by executing the operation of the following equation 9. Stress σx−σz can be obtained. Since Ψo is the X-ray incident angle, the following formula 9 does not hold when Ψo = 0. In the following formula 9, a 1 (0), that is, φo = 0. That is, the residual normal stress σx−σz can be obtained from the shape of the diffraction ring when X-rays are incident on the upper surface of the measurement object OB obliquely from the X direction. This means that the residual normal stress σx−σz is obtained by executing the following equation 9 using the Bragg angle θ for each central angle α obtained from the first measurement result of the diffraction ring, that is, the first measurement value. Means you can.
Figure 2014066545

また、φo=90°とすることにより、前記数7に対応する下記数10が成立する。

Figure 2014066545
Further, by setting φo = 90 °, the following formula 10 corresponding to the formula 7 is established.
Figure 2014066545

そして、前記数10の1番目の式から、下記数11が導かれ、残留せん断応力τyzは前記数8の2番目の式で求められているので、下記数11の演算の実行により、残留垂直応力σy−σzを求めることができる。なお、この場合も、ΨoはX線の入射角であるので、Ψo=0では下記数11は成り立たない。また、下記数11では、a(90)、すなわちφo=90°とされている。すなわち、X線を測定対象物OBの上面に対して斜めにY方向から入射させたときの回折環の形状から残留垂直応力σy−σzを求めることができる。このことは、第2回目の回折環の測定結果すなわち第2測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数11の演算の実行により、残留垂直応力σy−σzを求めることができることを意味する。

Figure 2014066545
Since the following equation 11 is derived from the first equation of the equation 10 and the residual shear stress τyz is obtained by the second equation of the equation 8, the residual vertical stress is obtained by executing the operation of the following equation 11. The stress σy−σz can be obtained. In this case as well, since Ψo is an X-ray incident angle, the following formula 11 does not hold when Ψo = 0. In the following formula 11, a 1 (90), that is, φo = 90 °. That is, the residual normal stress σy−σz can be obtained from the shape of the diffraction ring when X-rays are incident on the upper surface of the measurement object OB obliquely from the Y direction. This means that the residual normal stress σy−σz is obtained by executing the following equation 11 using the Bragg angle θ for each central angle α obtained from the measurement result of the second diffraction ring, that is, the second measurement value. Means you can.
Figure 2014066545

また、前記数7の2番目の式と前記数10の2番目の式を変形することにより、下記数12が導かれ、残留せん断応力τxzは前記数8の1番目の式で求められているとともに、残留せん断応力τyzは前記数8の2番目の式で求められているので、下記数12の演算の実行により、残留せん断応力τxyを求めることができる。なお、この場合も、ΨoはX線の入射角であるので、Ψo=0では下記数12は成り立たない。また、下記数12の1番目の式ではa(0)すなわちφo=0とされ、2番目の式ではa(90)すなわちφo=90°とされている。すなわち、X線を測定対象物OBの上面に対して斜めにX方向とY方向から入射させたときの回折環の形状から残留せん断応力τxyを求めることができる。このことは、第1及び第2回目の回折環の測定結果すなわち第1及び第2測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数12の演算の実行により、回折環の形状から残留せん断応力τxyを求めることができることを意味する。

Figure 2014066545
Further, by transforming the second equation of Equation 7 and the second equation of Equation 10, the following Equation 12 is derived, and the residual shear stress τxz is obtained by the first equation of Equation 8. At the same time, since the residual shear stress τyz is obtained by the second equation of Equation 8, the residual shear stress τxy can be obtained by executing the calculation of Equation 12 below. In this case as well, since Ψo is the X-ray incident angle, the following equation 12 does not hold when Ψo = 0. In the first expression of the following formula 12, a 2 (0), that is, φo = 0, and in the second expression, a 2 (90), that is, φo = 90 °. That is, the residual shear stress τxy can be obtained from the shape of the diffraction ring when X-rays are incident on the upper surface of the measurement object OB obliquely from the X direction and the Y direction. This is because the execution of the following equation 12 using the Bragg angle θ for each central angle α obtained from the measurement results of the first and second diffraction rings, that is, the first and second measurement values, This means that the residual shear stress τxy can be obtained from the shape.
Figure 2014066545

また、前記数3を変形することにより、下記数13、14が導かれ、残留垂直応力σx−σz,σy−σzは前記数9,11で求められているとともに、残留せん断応力τxz,τyz,τxyは前記数8,12で求められているので、下記数13,14の演算の実行により、残留垂直応力σzを求めることができる。なお、この場合も、Ψo=0では下記数13,14は成り立たない。したがって、X線を測定対象物OBの上面に対して斜めにX方向とY方向から入射させたときの回折環の形状から残留せん断応力τxyを求めることができ、また残留垂直応力σzは回折環のそれぞれの中心角αごとに計算できるので、中心角αごとに残留垂直応力σzを計算してそれらの平均値を求めるようにする。このことは、第1及び第2回目の回折環の測定結果すなわち第1及び第2測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数13,14の演算の実行により、回折環の形状から残留垂直応力σzを求めることができることを意味する。

Figure 2014066545
Figure 2014066545
Further, by deforming Equation 3, the following Equations 13 and 14 are derived, and the residual normal stresses σx−σz and σy−σz are obtained by Equations 9 and 11, and the residual shear stresses τxz, τyz, Since τxy is obtained by the above equations 8 and 12, the residual normal stress σz can be obtained by executing the operations of the following equations 13 and 14. In this case, the following formulas 13 and 14 do not hold when Ψo = 0. Therefore, the residual shear stress τxy can be obtained from the shape of the diffraction ring when X-rays are incident on the upper surface of the measurement object OB obliquely from the X direction and the Y direction. Therefore, the residual normal stress σz is calculated for each central angle α to obtain an average value thereof. This is because the diffraction results are obtained by executing the following Expressions 13 and 14 using the Bragg angle θ for each central angle α obtained from the measurement results of the first and second diffraction rings, that is, the first and second measurement values. This means that the residual normal stress σz can be obtained from the shape of the ring.
Figure 2014066545
Figure 2014066545

そして、前記のように、残留垂直応力σzを求めれば、前記数9,11により残留垂直応力σx−σz,σy−σzは求められているので、残留垂直応力σx,σyを求めることができる。前述のような演算の実行により、残留垂直応力σx,σy,σz及び残量せん断応力τxy,τxz,τyzが計算される。   As described above, when the residual normal stress σz is obtained, the residual normal stresses σx−σz and σy−σz are obtained from the equations 9 and 11, so that the residual normal stresses σx and σy can be obtained. By executing the calculation as described above, the residual normal stresses σx, σy, σz and the residual shear stresses τxy, τxz, τyz are calculated.

再び、図7の応力計算プログラムの説明に戻ると、前記ステップS504の残留応力の計算後、コントローラ91は、ステップS506にて前記計算した残留垂直応力σx,σy,σz及び残量せん断応力τxy,τxz,τyzを表示装置93に表示する。そして、コントローラ91は、ステップS508にてこの応力計算プログラムの実行を終了する。   Returning to the description of the stress calculation program in FIG. 7 again, after calculating the residual stress in step S504, the controller 91 calculates the residual normal stress σx, σy, σz and residual shear stress τxy, calculated in step S506. τxz and τyz are displayed on the display device 93. And the controller 91 complete | finishes execution of this stress calculation program in step S508.

上記説明からも理解できるように、上記実施形態においては、X線回折測定装置をケース60内に収容するように構成したので、作業者は、X線回折測定装置を簡単に搬送できるようになる。そして、このX線回折測定装置の搬送後、傾斜面壁67を測定対象物OB上に面接触させた第1測定及び第2測定を行うことにより、測定対象物OBの表面に垂直かつ互いに直交する2平面(X−Z平面及びY−Z平面)内であって、測定対象物OBの表面に対して所定角度をもって、測定対象物OBの表面にX線を照射したときの回折環の形状を測定できる。また、下面壁64を測定対象物OB上に面接触させた第3測定を行うことにより、測定対象物OBの表面に垂直方向からX線を照射したときの回折環の形状を測定できる。そして、これらの第1乃至第3測定により測定値に基づいて、図7の応力計算プログラムを実行することにより、X軸、Y軸及びZ軸からなる3軸の残留応力(残留垂直応力σx,σy,σz及び残量せん断応力τxy,τxz,τyz)を得ることができる。その結果、上記実施形態によれば、測定対象物OBの所まで簡単に搬送できるとともに、測定位置で簡単にX線の向きを変更でき、測定対象物が大型であったり、固定されていたりしても、3軸の残留応力を簡単に測定することが可能なX線回折測定装置が実現される。   As can be understood from the above description, in the above embodiment, the X-ray diffraction measurement device is accommodated in the case 60, so that the operator can easily carry the X-ray diffraction measurement device. . And after conveyance of this X-ray-diffraction measuring apparatus, it is perpendicular | vertical and mutually orthogonal to the surface of the measuring object OB by performing the 1st measurement and the 2nd measurement which made the inclined surface wall 67 surface-contact on the measuring object OB. The shape of the diffraction ring in two planes (XZ plane and YZ plane) when the surface of the measurement object OB is irradiated with X-rays at a predetermined angle with respect to the surface of the measurement object OB. It can be measured. Further, by performing the third measurement in which the lower surface wall 64 is brought into surface contact with the measurement object OB, the shape of the diffraction ring when the surface of the measurement object OB is irradiated with X-rays from the vertical direction can be measured. Then, by executing the stress calculation program of FIG. 7 based on the measurement values in these first to third measurements, residual stress (residual normal stress σx, σy, σz and residual shear stress τxy, τxz, τyz) can be obtained. As a result, according to the above embodiment, the X-ray direction can be easily changed at the measurement position while being easily transported to the measurement object OB, and the measurement object is large or fixed. Even so, an X-ray diffraction measuring apparatus capable of easily measuring the triaxial residual stress is realized.

また、上記実施形態においては、ケース60に傾斜面壁67を測定対象物OB上に面接触させた状態に維持するための支持脚68a,68bが設けられている。これにより、簡単な構成で、傾斜面壁67を測定対象物OB上に面接触させて、X線回折測定装置を測定対象物OB上に載置させた状態を確実に維持できる。   In the above embodiment, the case 60 is provided with support legs 68a and 68b for maintaining the inclined surface wall 67 in surface contact with the measurement object OB. Thereby, it is possible to reliably maintain a state in which the inclined surface wall 67 is brought into surface contact with the measurement object OB and the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object OB with a simple configuration.

また、上記実施形態においては、ケース60に、搬送用の取っ手69が設けられている。これにより、取っ手を持つことによりX線回折測定装置を搬送できるので、X線回折測定装置の搬送がより容易になる。   In the above embodiment, the case 60 is provided with a handle 69 for conveyance. Thereby, since the X-ray diffraction measurement device can be transported by holding the handle, the transport of the X-ray diffraction measurement device becomes easier.

また、上記実施形態においては、発光素子55及び受光器56により、下面壁64の貫通孔64bを介して出射した光の反射光を検出し、図3のステップS112の処理により反射光の強度に基づいて下面壁64と測定対象物OBの表面との面接触の有無を判定し、S118〜S130の処理を実行したり、実行しないようにしたりするようにした。これにより、下面壁64が測定対象物の表面に面接触している場合と、傾斜面壁67が測定対象物OBの表面に面接触している場合とで、処理内容を変更することができ、プログラム処理の効率化を図ることができる。   Further, in the above embodiment, the reflected light of the light emitted through the through hole 64b of the lower surface wall 64 is detected by the light emitting element 55 and the light receiver 56, and the intensity of the reflected light is obtained by the process of step S112 in FIG. Based on this, the presence or absence of surface contact between the lower wall 64 and the surface of the measurement object OB is determined, and the processing of S118 to S130 is executed or not executed. Thereby, the processing content can be changed between when the lower surface wall 64 is in surface contact with the surface of the measurement object and when the inclined surface wall 67 is in surface contact with the surface of the measurement object OB. The efficiency of program processing can be improved.

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

上記実施形態の第3回目の測定の説明及び第2回目の測定の変形例の説明では、図4Aの回折環読取りプログラムのステップS202の回折環基準半径R0の計算において、第1回目の測定における図3の回折環撮像プログラムのステップS122の処理により計算した距離Lを用いるようにした。また、図7の応力計算プログラムのステップS502のブラッグ角θの計算においても、前記計算した距離Lを用いるようにした。しかし、X線回折測定装置を測定対象物OBの上面に載置した状態で、下面壁64及び傾斜面壁67と測定対象物OBとの間には隙間がないことを条件に、前記距離Lを予め記憶しておいて、記憶しておいた距離Lを用いて回折環基準半径R0及びブラッグ角θを計算するようにしてもよい。また、第1回目の測定でも、図3の回折環撮像プログラムのステップS124における距離Lが設定範囲内にあるかの判定処理が不要な場合、すなわちX線回折測定装置の傾斜面壁67が測定対象物OBの上面に面接触していることが他の方法によって確認可能な場合、又は確認が不要な場合には、前記ステップS124の処理が不要となり、第1回目の測定においても、距離Lの測定をしなくても、予め記憶しておいた距離Lを用いて、図4Aの回折環読取りプログラムのステップS202の処理により回折環基準半径R0を計算するとともに、図7の応力計算プログラムのステップS502の処理によりブラッグ角θを計算するようにしてもよい。   In the explanation of the third measurement and the modification of the second measurement in the above embodiment, in the calculation of the diffraction ring reference radius R0 in step S202 of the diffraction ring reading program in FIG. The distance L calculated by the process of step S122 of the diffraction ring imaging program of FIG. 3 is used. Also, the calculated distance L is used in the calculation of the Bragg angle θ in step S502 of the stress calculation program of FIG. However, the distance L is set on the condition that there is no gap between the lower surface wall 64 and the inclined surface wall 67 and the measurement object OB in a state where the X-ray diffraction measurement device is placed on the upper surface of the measurement object OB. The diffraction ring reference radius R0 and the Bragg angle θ may be calculated using the distance L stored in advance. Further, even in the first measurement, when it is not necessary to determine whether the distance L in step S124 of the diffraction ring imaging program in FIG. 3 is within the set range, that is, the inclined surface wall 67 of the X-ray diffraction measurement apparatus is the measurement target. When the surface contact with the upper surface of the object OB can be confirmed by another method, or when confirmation is unnecessary, the process of step S124 is not necessary, and the distance L is also determined in the first measurement. Even if the measurement is not performed, the distance L stored in advance is used to calculate the diffraction ring reference radius R0 by the processing of step S202 of the diffraction ring reading program of FIG. 4A, and the steps of the stress calculation program of FIG. The Bragg angle θ may be calculated by the process of S502.

また、上記実施形態では、下面壁64の内側に、斜め方向に光を出射する発光素子55と、測定対象物OBの上面からの反射光を受光する受光器56とを設けて、図3のステップS112にて測定対象物OBの上面と下面壁64との面接触の有無を検出するようにした。しかし、これに代えて、発光素子55及び受光器56と同様な発光素子及び受光器を傾斜面壁67の内側に設けて、測定対象物OBの上面と傾斜面壁67との面接触の有無を検出するようにしてもよい。この場合、ステップS112においては、測定対象物OBの上面と傾斜面壁67との面接触無しの検出時に、測定対象物OBの上面と下面壁64とが面接触していると判定するようにすればよい。   Further, in the above embodiment, the light emitting element 55 that emits light in an oblique direction and the light receiver 56 that receives the reflected light from the upper surface of the measurement object OB are provided inside the lower surface wall 64, as shown in FIG. In step S112, the presence or absence of surface contact between the upper surface of the measurement object OB and the lower surface wall 64 is detected. However, instead of this, a light emitting element and a light receiver similar to the light emitting element 55 and the light receiver 56 are provided inside the inclined surface wall 67 to detect the presence or absence of surface contact between the upper surface of the measurement object OB and the inclined surface wall 67. You may make it do. In this case, in step S112, when it is detected that there is no surface contact between the upper surface of the measurement object OB and the inclined surface wall 67, it is determined that the upper surface of the measurement object OB and the lower surface wall 64 are in surface contact. That's fine.

また、上記実施形態のように発光素子55及び受光器56を下面壁64の内側に設けるのに加えて、発光素子55及び受光器56と同様な発光素子及び受光器を傾斜面壁67の内側に設けるようにしてもよい。この場合、ステップS112においては、測定対象物OBの上面と下面壁64との面接触と、測定対象物OBの上面と傾斜面壁67との面接触との両方を検出するようにする。これによれば、測定対象物OBの上面が下面壁64及び傾斜面壁67の両方に面接触していない状態も検出することができ、測定対象物OBの上面と下面壁64及び傾斜面壁67との各面接触を確実に検出できるようになる。そして、この場合、下面壁64及び傾斜面壁67の両方とも、測定対象物OBの表面に面接触していない状態を検出することができ、それをもとにX線出射器10によるX線の出射を停止することもできるようになる。   In addition to providing the light emitting element 55 and the light receiver 56 inside the lower surface wall 64 as in the above embodiment, a light emitting element and a light receiver similar to the light emitting element 55 and the light receiver 56 are provided inside the inclined surface wall 67. You may make it provide. In this case, in step S112, both the surface contact between the upper surface of the measurement object OB and the lower surface wall 64 and the surface contact between the upper surface of the measurement object OB and the inclined surface wall 67 are detected. According to this, it is possible to detect a state in which the upper surface of the measurement object OB is not in surface contact with both the lower surface wall 64 and the inclined surface wall 67, and the upper surface of the measurement object OB, the lower surface wall 64, and the inclined surface wall 67. It becomes possible to reliably detect contact with each surface. In this case, both the lower surface wall 64 and the inclined surface wall 67 can detect a state in which the surface of the measurement object OB is not in surface contact, and based on that, the X-ray emitted by the X-ray emitter 10 can be detected. The emission can be stopped.

また、上記実施形態においては、ケース60の左右側面壁65,66に密着させて収納状態にある折り畳み式の支持脚68a,68bを90度回転させて、X線回折測定装置を図2の姿勢に維持させるようにしたが、この図2の姿勢と同じ姿勢を維持することができれば、どのような構造の支持部材を設けるようにしてもよい。例えば、X線回折測定装置の下面壁64に対して垂直方向に伸縮可能な支持脚を設け、この支持脚を下面壁64の下方に突出させて、X線回折測定装置を図2の姿勢に維持させるようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the X-ray diffraction measurement apparatus is moved to the posture shown in FIG. However, as long as the same posture as that of FIG. 2 can be maintained, a support member having any structure may be provided. For example, a support leg that can be expanded and contracted in the vertical direction with respect to the lower surface wall 64 of the X-ray diffraction measurement apparatus is provided, and the support leg protrudes below the lower surface wall 64 to bring the X-ray diffraction measurement apparatus into the posture of FIG. You may make it maintain.

また、上記折り畳み式の支持脚68a,68bをなくし、図11に示した三角柱状の遮光部材97を大型にすることにより、X線回折測定装置を図2と同じ姿勢に維持させるようにしてもよい。なお、この場合、X線回折測定装置の搬送時には、大型の遮光部材を搬送する必要も生じる。   Further, the folding support legs 68a and 68b are eliminated, and the triangular prism-shaped light shielding member 97 shown in FIG. Good. In this case, when the X-ray diffraction measurement apparatus is transported, it is necessary to transport a large light shielding member.

また、上記実施形態においては、測定対象物OBが大きくて、図2に示すように、X線回折測定装置を測定対象物OB上に載置し、測定対象物OBの残留応力を測定するために、イメージングプレート21に回折X線による回折環を撮像して、撮像した回折環の形状を測定することについて説明した。しかし、このX線回折測定装置は、測定対象物OBが小さいときの残留応力の測定にも対応させることもできる。この場合、X線回折測定装置を固定支持する固定治具を用意して、設置面上に固定治具を置き、X線回折測定装置のケース60の左右側面壁65,66を固定治具に固定することにより、傾斜面壁67が水平になるようにX線回折測定装置を固定支持したり、下面壁64が水平になるようにX線回折測定装置を固定支持したりする。   In the above embodiment, the measurement object OB is large, and as shown in FIG. 2, the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object OB and the residual stress of the measurement object OB is measured. In the above description, the imaging ring 21 is imaged with a diffraction ring by diffracted X-rays and the shape of the imaged diffraction ring is measured. However, this X-ray diffraction measurement apparatus can also be adapted to the measurement of residual stress when the measurement object OB is small. In this case, a fixing jig for fixing and supporting the X-ray diffraction measuring apparatus is prepared, the fixing jig is placed on the installation surface, and the left and right side walls 65 and 66 of the case 60 of the X-ray diffraction measuring apparatus are used as the fixing jig. By fixing, the X-ray diffraction measurement device is fixedly supported so that the inclined surface wall 67 is horizontal, or the X-ray diffraction measurement device is fixedly supported so that the lower wall 64 is horizontal.

そして、設置面上には、測定対象物OBを載置する昇降ステージを備えた昇降機を置き、小さな測定対象物OBの検査位置が貫通孔64aの位置に対向するように、測定対象物OBを昇降ステージ上に載置した後、測定対象物OBが下面壁65及び傾斜面壁67に接触する高さ位置まで、昇降ステージを上昇させる。その後、上記実施形態と同様に、測定対象物OBにX線を照射してイメージングプレート21に回折環を撮像するとともに、撮像した回折環の形状を測定して、残留応力を計算すれば、小さな測定対象物OBであっても、その残留応力を測定できる。ただし、この場合には、測定対象物OBの上面と下面壁64又は傾斜面壁67と面接触の有無を検出する上記実施形態の発光素子55及び受光器56を貫通孔64aの近傍に設けるようにする必要がある。   Then, on the installation surface, an elevator having an elevation stage for placing the measurement object OB is placed, and the measurement object OB is placed so that the inspection position of the small measurement object OB faces the position of the through hole 64a. After placing on the lifting stage, the lifting stage is raised to a height position where the measurement object OB contacts the lower surface wall 65 and the inclined surface wall 67. Thereafter, as in the above embodiment, the object OB is irradiated with X-rays to image the diffraction ring on the imaging plate 21, and the shape of the imaged diffraction ring is measured to calculate the residual stress. Even for the measurement object OB, the residual stress can be measured. However, in this case, the light emitting element 55 and the light receiver 56 of the above embodiment for detecting the presence or absence of surface contact with the upper surface and the lower surface wall 64 or the inclined surface wall 67 of the measurement object OB are provided in the vicinity of the through hole 64a. There is a need to.

また、上記実施形態においては、回折環の形状を測定するために、イメージングプレート21の回転角度が所定の回転角度になるごとに、信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)を記憶するようにした。しかし、これに代えて、所定の時間間隔で、イメージングプレート21の回転角度θ(n,m)、信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)を取得して記憶してもよい。   In the above embodiment, in order to measure the shape of the diffraction ring, the signal intensity S (n, m) and the radius r (n, m) each time the rotation angle of the imaging plate 21 reaches a predetermined rotation angle. I remembered. However, instead of this, the rotation angle θ (n, m), the signal intensity S (n, m), and the radius r (n, m) of the imaging plate 21 may be acquired and stored at predetermined time intervals. Good.

また、上記実施形態においては、受光センサ25の受光位置を用いて、撮像した回折環の半径が回折環基準半径R0からずれる可能性のある領域を想定して、読取り開始位置を決定するようにした。しかし、回折環基準半径R0を用いることなく、常に一定の領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート21の全領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。また、発光素子53による可視光の照射についても同様に、常に一定の領域に発光素子53から発せられた可視光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート21の全領域に発光素子53からの可視光を照射するようにしてもよい。ただし、この場合、上記実施形態よりも測定時間が長くなる。   In the above-described embodiment, the reading start position is determined using the light receiving position of the light receiving sensor 25, assuming an area where the radius of the imaged diffraction ring may deviate from the diffraction ring reference radius R0. did. However, the laser beam may always be irradiated to a certain region without using the diffraction ring reference radius R0. For example, the entire region of the imaging plate 21 may be irradiated with laser light. Similarly, visible light emitted from the light emitting element 53 may be always irradiated with visible light emitted from the light emitting element 53 in a certain region. For example, the entire region of the imaging plate 21 may be irradiated with visible light from the light emitting element 53. However, in this case, the measurement time is longer than in the above embodiment.

また、上記実施形態においては、レーザ検出装置40は、フォーカスサーボ制御されるようにしたが、イメージングプレート21を回転させた際のイメージングプレート21の受光面と対物レンズ46との距離の変動が微小であれば、フォーカスサーボ制御は不要である。   In the above embodiment, the laser detection device 40 is controlled by focus servo. However, when the imaging plate 21 is rotated, the distance between the light receiving surface of the imaging plate 21 and the objective lens 46 is very small. If so, focus servo control is unnecessary.

また、上記実施形態においては、イメージングプレート21に照射されるレーザ光は、一定強度のレーザ光としたが、これに代えて、予め設定されたハイレベルの強度と、予め設定されたローレベルの強度が繰り返されるパルス状のレーザ光とし、ハイレベルの強度になるタイミングでSUM信号の瞬時値を取得するようにしてもよい。この場合、イメージングプレート21のSUM信号の瞬時値を取得するポイントに瞬間的にハイレベルの強度のレーザ光を照射する。すなわち、SUM信号の瞬時値を取得するポイントにレーザ光が向かう状態では、レーザ光の強度はローレベルであり、輝尽発光により発生する光はほとんど無い。そして、SUM信号の瞬時値を取得するポイントに近づいたとき、レーザ光の強度がハイレベルになって輝尽発光による光が発生する。常にハイレベルの強度のレーザ光を照射した場合は、輝尽発光による光が生じ続けることで光の強度が減少するが、上記のように構成すれば、輝尽発光によって生じる大きな強度の光を利用して、SUM信号の瞬時値を取得することができる。   In the above-described embodiment, the laser beam applied to the imaging plate 21 is a laser beam having a constant intensity. Instead of this, a preset high level intensity and a preset low level laser beam are used. A pulsed laser beam having repeated intensities may be used, and an instantaneous value of the SUM signal may be acquired at a timing when the intensity reaches a high level. In this case, a laser beam having a high level of intensity is instantaneously applied to a point at which the instantaneous value of the SUM signal of the imaging plate 21 is acquired. That is, in the state where the laser beam is directed to the point where the instantaneous value of the SUM signal is acquired, the intensity of the laser beam is at a low level, and almost no light is generated by the stimulated emission. Then, when approaching the point at which the instantaneous value of the SUM signal is obtained, the intensity of the laser beam becomes high and light due to the stimulated emission is generated. When laser light with a high level of intensity is always radiated, the light intensity decreases due to the continued generation of light due to stimulated emission, but if configured as described above, the intensity of light generated by stimulated emission is reduced. By using this, the instantaneous value of the SUM signal can be acquired.

10…X線出射器、20…テーブル、21…イメージングプレート、25…受光センサ、30…テーブル駆動機構、31…移動ステージ、32…フィードモータ、33…スクリューロッド、37…スピンドルモータ、40…レーザ検出装置、41…レーザ光源、46…対物レンズ、50…受光器、53,55…発光素子、56…受光器、60…ケース、63…上面壁、64…下面壁、67…傾斜面壁、64a…貫通孔、68a,68b…支持脚、69…取っ手、90…コンピュータ装置、91…コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray emitter, 20 ... Table, 21 ... Imaging plate, 25 ... Light receiving sensor, 30 ... Table drive mechanism, 31 ... Moving stage, 32 ... Feed motor, 33 ... Screw rod, 37 ... Spindle motor, 40 ... Laser Detection device, 41 ... laser light source, 46 ... objective lens, 50 ... light receiver, 53, 55 ... light emitting element, 56 ... light receiver, 60 ... case, 63 ... top wall, 64 ... bottom wall, 67 ... inclined wall, 64a ... through hole, 68a, 68b ... support leg, 69 ... handle, 90 ... computer device, 91 ... controller

Claims (7)

測定対象物に向けてX線を出射するX線出射器と、
中央にX線を通過させる貫通孔が形成されたテーブルと、
前記テーブルに取付けられて、中央部にてX線を通過させるとともに、測定対象物にて回折したX線の回折光を受光する受光面を有し、回折光の像である回折環を記録するイメージングプレートと、
レーザ光を出射するレーザ光源及びレーザ光を受光する受光器を有し、レーザ光を前記イメージングプレートの受光面に照射するとともに、レーザ光の照射によって前記イメージングプレートから出射された光を受光して受光強度に応じた受光信号を出力するレーザ検出装置と、
前記テーブルを貫通孔の中心軸回りに回転させる回転機構と、
前記テーブルを前記イメージングプレートの受光面に平行な方向に前記レーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記X線出射器、前記テーブル、前記イメージングプレート、前記レーザ検出装置、前記回転機構及び前記移動機構を収容したケースとを備えたX線回折測定装置であって、
前記ケースは、測定対象物上に面接触させてX線回折測定装置を載置させるための平面状の第1設置用壁と、測定対象物上に面接触させてX線回折測定装置を載置させるための平面状の第2設置用壁と、前記第1設置用壁と前記第2設置用壁の交差部分を跨いで形成されて前記X線出射器から出射されたX線を通過させる開口とを有し、
前記第1設置用壁の法線と前記X線出射器から出射されたX線の光軸とがなす角度を、測定対象物にX線を照射した際に測定対象物から回折したX線が出射される所定角度に設定し、かつ前記X線出射器から出射されたX線の光軸を前記第2設置用壁の法線に対して平行に設定したことを特徴とするX線回折測定装置。
An X-ray emitter that emits X-rays toward the measurement object;
A table formed with a through-hole through which X-rays pass in the center;
Mounted on the table, allows X-rays to pass through the central portion, and has a light-receiving surface for receiving X-ray diffracted light diffracted by the measurement object, and records a diffraction ring that is an image of diffracted light An imaging plate;
It has a laser light source that emits laser light and a light receiver that receives the laser light, irradiates the light receiving surface of the imaging plate with light, and receives light emitted from the imaging plate by laser light irradiation. A laser detector that outputs a received light signal according to the received light intensity;
A rotation mechanism for rotating the table around the central axis of the through hole;
A moving mechanism for moving the table relative to the laser detection device in a direction parallel to the light receiving surface of the imaging plate;
An X-ray diffraction measurement apparatus comprising the X-ray emitter, the table, the imaging plate, the laser detection device, the rotation mechanism, and a case housing the movement mechanism,
The case has a flat first installation wall for placing the X-ray diffraction measurement device in surface contact with the measurement object, and an X-ray diffraction measurement device placed in surface contact with the measurement object. A flat second installation wall for placing the X-ray and the X-ray emitted from the X-ray emitter formed across the intersection of the first installation wall and the second installation wall An opening,
The X-ray diffracted from the measurement object when the measurement object is irradiated with the X-ray is formed at an angle formed by the normal line of the first installation wall and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. An X-ray diffraction measurement characterized in that it is set at a predetermined angle to be emitted and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter is set parallel to the normal line of the second installation wall. apparatus.
請求項1又は2に記載のX線回折測定装置において、
前記ケースは、X線出射器からX線が出射されるX線の光軸方向に垂直な下面壁を有し、前記下面壁の一端部に前記下面壁に対して傾斜させた傾斜面壁を形成し、前記傾斜面壁を前記第1設置用壁とするとともに、前記下面壁を前記第2設置用壁とすることを特徴とするX線回折測定装置。
In the X-ray diffraction measuring apparatus according to claim 1 or 2,
The case has a lower surface wall perpendicular to the optical axis direction of the X-ray from which the X-ray is emitted from the X-ray emitter, and an inclined surface wall inclined with respect to the lower surface wall is formed at one end portion of the lower surface wall. The X-ray diffraction measurement apparatus is characterized in that the inclined wall is the first installation wall and the lower wall is the second installation wall.
請求項2に記載のX線回折測定装置において、
前記ケースは、直方体形状に形成され、前記テーブルの移動方向における前記下面壁の一端部の角部に前記傾斜面壁を設けたことを特徴とするX線回折測定装置。
The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 2,
The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 1, wherein the case is formed in a rectangular parallelepiped shape, and the inclined surface wall is provided at a corner of one end portion of the lower surface wall in the moving direction of the table.
請求項1乃至3のうちのいずれか一つに記載のX線回折測定装置において、
前記ケース内に、さらに、前記イメージングプレートに記録された回折環を消去する消去手段を設けたことを特徴とするX線回折測定装置。
In the X-ray-diffraction measuring apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 3,
An X-ray diffraction measurement apparatus, further comprising an erasing unit for erasing a diffraction ring recorded on the imaging plate in the case.
請求項1乃至4のうちのいずれか一つに記載のX線回折測定装置において、
前記ケースに、さらに、前記第1設置用壁を測定対象物上に接触させた状態に維持するための支持脚を設けたことを特徴とするX線回折測定装置。
In the X-ray-diffraction measuring apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4,
An X-ray diffraction measurement apparatus, wherein the case is further provided with a support leg for maintaining the first installation wall in contact with the measurement object.
請求項1乃至5のうちのいずれか一つに記載のX線回折測定装置において、
前記ケースに、さらに、搬送用の取っ手を設けたことを特徴とするX線回折測定装置。
In the X-ray-diffraction measuring apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 5,
An X-ray diffraction measurement apparatus, wherein the case is further provided with a handle for conveyance.
請求項1乃至6のうちのいずれか一つに記載のX線回折測定装置において、さらに
前記第1設置用壁又は前記第2設置用壁を介して出射した光の反射光を検出し、反射光の強度に基づいて前記第1設置用壁又は前記第2設置用壁と測定対象物の表面との面接触の有無を検出する接触検出手段を設けたことを特徴とするX線回折測定装置。
The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 1, further comprising detecting reflected light of light emitted through the first installation wall or the second installation wall, and reflecting the detected light. An X-ray diffraction measuring apparatus comprising contact detection means for detecting the presence or absence of surface contact between the first installation wall or the second installation wall and the surface of the measurement object based on the intensity of light. .
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