JP2016080450A - Block slit device and x-ray scattering measurement device having the same - Google Patents

Block slit device and x-ray scattering measurement device having the same Download PDF

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塚本 雅美
Masami Tsukamoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a block slit device with which it is possible to even more reduce the effect of scattering light on the block surface of an incident block.SOLUTION: A block slit device 100 has an incident-side block 2 having a block surface, an incident-side slit 3 disposed facing the block surface, and an emission-side block 4. The emission-side block 4 has two adjacent faces, i.e., a face A and a face B, and a ridge line 41 formed by the face A and face B exists in a plane S that includes the block surface. Furthermore, the formulas (1) and (2) below are satisfied. θ<α formula (1) 0°<β formula (2) (In formula (1), α denotes an angle (°) formed by a plane T, which includes an edge facing the incident-side block 2 of the incident-side slit 3 and the ridge line 41, and the face A, and θdenotes the total reflection critical angle (°) of incident X-rays at the face A. In formula (2), β denotes an angle (°) formed by a plane S and the face B.)SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はX線散乱装置の光学系に用いることができるブロックスリット装置、およびそれを用いたX線散乱測定装置に関し、特にX線小角散乱測定装置に関する。   The present invention relates to a block slit apparatus that can be used in an optical system of an X-ray scattering apparatus, and an X-ray scattering measurement apparatus using the block slit apparatus, and more particularly to an X-ray small angle scattering measurement apparatus.

X線小角散乱法は、物質にX線を照射し、おおよそ5°以下の散乱角度領域に現れる散乱を測定する方法である。X線小角散乱法によれば、試料中の2nm〜100nm程度の内部構造を反映した情報が得られる。そのためX線小角散乱法は、試料に含まれる粒子や相分離構造の大きさや形状、表面や界面の構造、たんぱく質等の結晶にみられる長周期構造等を調べる際に用いることができる。   The X-ray small angle scattering method is a method of irradiating a substance with X-rays and measuring scattering appearing in a scattering angle region of approximately 5 ° or less. According to the X-ray small angle scattering method, information reflecting the internal structure of about 2 nm to 100 nm in the sample can be obtained. Therefore, the X-ray small angle scattering method can be used for examining the size and shape of particles and phase separation structures contained in the sample, the structure of the surface and interface, the long-period structure found in crystals such as proteins, and the like.

X線小角散乱法では、高い角度分解能を得るために、入射X線の発散角を小さくすることが要求される。入射X線の発散角を小さくするための光学系として、ブロックスリットカメラ(ブロックスリット装置)、ボーンズハートカメラ、3スリットカメラ等のスリット装置が用いられている(非特許文献1)。   In the X-ray small angle scattering method, it is required to reduce the divergence angle of incident X-rays in order to obtain high angular resolution. As an optical system for reducing the divergence angle of incident X-rays, slit devices such as a block slit camera (block slit device), a bones heart camera, and a three slit camera are used (Non-Patent Document 1).

このうちブロックスリット装置は、装置のサイズがコンパクトでありながら、強いX線強度を有するX線束が得られることに特徴がある。そのため、X線源として例えば管球を用いた比較的小型のX線散乱装置においてよく用いられている。   Among these, the block slit device is characterized in that an X-ray bundle having a strong X-ray intensity can be obtained while the size of the device is compact. Therefore, it is often used in a relatively small X-ray scattering apparatus using, for example, a tube as an X-ray source.

図7に、従来の一般的なブロックスリット装置700の構成例を示す。従来のブロックスリット装置700は、入射ブロック72と入射スリット73と出射ブロック74とを有する。入射ブロック72は、X線源71と試料位置75との間に配置される。入射スリット73は、入射ブロック72のブロック面に対向する位置に所望の間隔をあけて配置される。   In FIG. 7, the structural example of the conventional general block slit apparatus 700 is shown. A conventional block slit device 700 includes an incident block 72, an incident slit 73, and an output block 74. The incident block 72 is disposed between the X-ray source 71 and the sample position 75. The entrance slit 73 is arranged at a desired interval at a position facing the block surface of the entrance block 72.

X線源71から放射されたX線束は、入射ブロック72のブロック面と、入射スリット73と、によって切り出される。この入射ブロック72のブロック面と入射スリット73との間の間隔によってX線束の発散角が決まる。さらに、ブロック状の出射ブロック74が、入射ブロック72のX線の下流側に配置されている。このとき、出射ブロック74のブロック面が入射ブロック72のブロック面と同一平面上にくるように配置される。この出射ブロック74によって、ブロックスリット装置を通過したX線束への入射ブロック72のブロック面からの散乱光による影響が抑制される。   The X-ray beam emitted from the X-ray source 71 is cut out by the block surface of the incident block 72 and the incident slit 73. The divergence angle of the X-ray flux is determined by the distance between the block surface of the incident block 72 and the incident slit 73. Further, a block-like exit block 74 is arranged on the downstream side of the X-ray of the entrance block 72. At this time, the block surface of the emission block 74 is arranged so as to be on the same plane as the block surface of the incident block 72. The emission block 74 suppresses the influence of scattered light from the block surface of the incident block 72 on the X-ray bundle that has passed through the block slit device.

日本結晶学会誌 第41巻 第4号(1999)227頁Journal of the Crystallographic Society of Japan Volume 41 Issue 4 (1999) 227

従来のブロックスリット装置では、出射ブロックが入射ブロックと入射スリットによって切り出されたX線束そのものに影響しないように、出射ブロックと入射ブロックのブロック面を同一平面上に配置する。そのため、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響を抑制するためには、出射ブロックによってこれらのブロック面が平滑であり、かつ位置ずれ誤差無く高精度に配置されていることが重要である。   In the conventional block slit apparatus, the exit block and the block surface of the entrance block are arranged on the same plane so that the exit block does not affect the X-ray bundle itself cut out by the entrance block and the entrance slit. Therefore, in order to suppress the influence of the scattered light on the block surface of the incident block, it is important that these block surfaces are smoothed by the output block and are arranged with high accuracy without a positional deviation error.

しかしながら、実際には入射ブロックおよび出射ブロックのブロック面は、配置の位置ずれ誤差や、平滑でなく荒れた表面形状、表面形状の誤差を有することが多い。その場合、入射ブロックのブロック面において散乱されたX線の一部が、出射ブロックのブロック面に非常に浅い角度で入射する。出射ブロックのブロック面に非常に浅い角度で入射した散乱光は出射ブロックのブロック面で全反射し、スリット装置を通過してしまう。その結果、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響によって、スリット装置を通過したX線束の幅が広がってしまうという課題があった。   However, in practice, the block surfaces of the entrance block and the exit block often have misalignment errors, rough surface shapes that are not smooth, and surface shape errors. In that case, a part of the X-rays scattered on the block surface of the incident block enters the block surface of the output block at a very shallow angle. Scattered light that has entered the block surface of the output block at a very shallow angle is totally reflected by the block surface of the output block and passes through the slit device. As a result, there is a problem that the width of the X-ray bundle that has passed through the slit device is widened due to the influence of scattered light on the block surface of the incident block.

そこで本発明では、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響をより低減することができるブロックスリット装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a block slit device that can further reduce the influence of scattered light on the block surface of an incident block.

本発明のブロックスリット装置は、ブロック面を有する入射側ブロックと、前記ブロック面に対向して配置された入射側スリットと、出射側ブロックと、を有するブロックスリット装置において、前記出射側ブロックが、前記入射側ブロックに近い面Aと、該面Aに隣接し、該面Aよりも前記入射側ブロックから遠い面Bと、を有し、前記面Aと前記面Bとによって形成される稜線が、前記ブロック面を含む平面S上に存在し、下記式(1)および(2)を満たすことを特徴とするブロックスリット装置。
θ<α 式(1)
0°<β 式(2)
(ただし、式(1)において、αは前記入射側スリットの前記入射側ブロックと対向する端部と前記稜線とを含む平面Tと前記面Aとのなす角(°)を示し、θは前記面Aにおける入射X線の全反射臨界角(°)を示す。また、式(2)において、βは前記平面Sと前記面Bとのなす角(°)を示す。)
The block slit device of the present invention is a block slit device having an incident side block having a block surface, an incident side slit disposed to face the block surface, and an output side block. A ridge line formed by the surface A and the surface B has a surface A close to the incident side block, and a surface B adjacent to the surface A and farther from the incident side block than the surface A. A block slitting device that exists on a plane S including the block surface and satisfies the following formulas (1) and (2).
θ A <α Formula (1)
0 ° <β Formula (2)
(In the formula (1), α represents an angle (°) formed by the plane A and the plane T including the end facing the incident side block of the incident side slit and the ridge line, and θ A is Indicates the critical angle (°) of total reflection of incident X-rays on the surface A. Also, in the equation (2), β indicates the angle (°) formed by the plane S and the surface B.)

本発明によれば入射ブロックのブロック面における散乱光の影響をより低減することができるブロックスリット装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the block slit apparatus which can reduce more the influence of the scattered light in the block surface of an incident block can be provided.

本発明に係るブロックスリット装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the block slit apparatus which concerns on this invention. 出射ブロックのβが90°の場合のブロックスリット装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a block slit apparatus in case (beta) of an output block is 90 degrees. 実施例1の反射型X線小角散乱測定装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a reflective X-ray small angle scattering measurement apparatus according to Example 1. FIG. 実施例1の反射型X線小角散乱測定装置を用いてX線反射率を測定した結果のグラフである。3 is a graph showing the result of measuring the X-ray reflectivity using the reflective X-ray small angle scattering measurement apparatus of Example 1. FIG. 比較例の反射型X線小角散乱測定装置を用いてX線反射率を測定した結果のグラフである。It is a graph of the result of having measured X-ray reflectivity using the reflection type X-ray small angle scattering measuring apparatus of a comparative example. 本発明に係るブロックスリット装置を用いた透過型X線小角散乱測定装置の模式図である。It is a schematic diagram of the transmission X-ray small angle scattering measuring apparatus using the block slit apparatus which concerns on this invention. 従来のブロックスリット装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional block slit apparatus.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1(a)は本実施形態に係るブロックスリット装置100を有するX線散乱測定装置の模式図である。本実施形態に係るスリット装置100は、入射ブロック(入射側ブロック)2と、入射スリット(入射側スリット)3と、出射ブロック(出射側ブロック)4と、を有する。スリット装置100は、スリット装置100をX線源1と試料5との間に配置してX線源1から放出されたX線を通過させることで、X線束6を成形する装置である。   FIG. 1A is a schematic diagram of an X-ray scattering measurement apparatus having a block slit apparatus 100 according to the present embodiment. The slit device 100 according to the present embodiment includes an incident block (incident side block) 2, an incident slit (incident side slit) 3, and an output block (exit side block) 4. The slit device 100 is a device that forms the X-ray bundle 6 by disposing the slit device 100 between the X-ray source 1 and the sample 5 and allowing X-rays emitted from the X-ray source 1 to pass therethrough.

入射ブロック2は、X線源1から放出されたX線を切り出すブロックである。入射ブロック2は、平滑なブロック面を少なくとも1つ有するブロックである。入射ブロック2はX線を透過しない材質のブロックであり、入射ブロック2の有するブロック面によってX線を切り出すことができる。なお、入射ブロック2は平滑なブロック面を少なくとも1つ有するブロックである限りにおいて、その材質や形状は特に限定はされない。   The incident block 2 is a block for cutting out X-rays emitted from the X-ray source 1. The incident block 2 is a block having at least one smooth block surface. The incident block 2 is a block made of a material that does not transmit X-rays, and X-rays can be cut out by the block surface of the incident block 2. As long as the incident block 2 is a block having at least one smooth block surface, the material and shape thereof are not particularly limited.

例えば入射ブロック2は、ブロック面を複数有するブロックであってもよい。例えば、X線源1側の端部と試料5側の端部に短い平面部分をそれぞれ有し、これらの2つの平面が同一平面上に存在するように構成した、いわゆるUスリットとよばれる部材であってもよい。   For example, the incident block 2 may be a block having a plurality of block surfaces. For example, a so-called U-slit member that has a short plane portion at the end on the X-ray source 1 side and the end on the sample 5 side, and these two planes exist on the same plane. It may be.

入射スリット3は、入射ブロック2のブロック面に対向して配置する。入射ブロック2のブロック面と入射スリットとの間に所定の間隔をあけることで、スリット(隙間状の開口)を形成する。すなわち入射スリット3は、このスリットの間隔を規制する間隔規制部材である。このスリットによってX線源1から放出されたX線を切り出し、X線束6を成形する。   The entrance slit 3 is disposed to face the block surface of the entrance block 2. A slit (gap-shaped opening) is formed by providing a predetermined interval between the block surface of the incident block 2 and the incident slit. That is, the entrance slit 3 is an interval regulating member that regulates the interval between the slits. The X-rays emitted from the X-ray source 1 are cut out by this slit, and the X-ray bundle 6 is formed.

入射ブロック2のブロック面と入射スリット3との間の間隔によって、スリット装置100を通過したX線束6の発散角が決まる。入射ブロック2のブロック面と入射スリット3との間の間隔は、スリット装置100を通過したX線束6の発散角がおよそ0.1°以下となるように調整することが好ましい。このようにX線束6の幅を小さくすることによって、例えばブロックスリット装置100を小角X線散乱測定装置に用いる場合などにより高い角度分解能での測定が可能となる。   The divergence angle of the X-ray bundle 6 that has passed through the slit device 100 is determined by the distance between the block surface of the entrance block 2 and the entrance slit 3. The distance between the block surface of the entrance block 2 and the entrance slit 3 is preferably adjusted so that the divergence angle of the X-ray bundle 6 that has passed through the slit device 100 is about 0.1 ° or less. By reducing the width of the X-ray bundle 6 in this way, for example, when the block slit device 100 is used in a small-angle X-ray scattering measurement device, measurement with higher angular resolution becomes possible.

出射ブロック4は、入射ブロック2のブロック面で発生した散乱光を制限するためのブロックである。出射ブロック4は、入射ブロック2および入射スリット3の配置した位置を基準にして、X線源1とは反対側に配置する。すなわち、出射ブロック4は、入射ブロック2および入射スリット3よりも、X線源1から放出されるX線の下流側に配置する。   The exit block 4 is a block for limiting the scattered light generated on the block surface of the entrance block 2. The exit block 4 is disposed on the opposite side of the X-ray source 1 with respect to the positions where the entrance block 2 and the entrance slit 3 are disposed. That is, the emission block 4 is arranged on the downstream side of the X-rays emitted from the X-ray source 1 with respect to the incident block 2 and the incident slit 3.

本実施形態に係る出射ブロック4は、入射側(X線源1側)の面であって面S(後述する)から11方向に向かって傾斜した面Aと、出射側(試料5側)の面であって面Sから11方向に向かって傾斜した面Bの少なくとも2つの面を有するブロックである。面Aと面Bは入射ブロック2のブロック面と同様に平滑な面であり、面Aと面Bは隣接した面である。出射ブロック4は、面Aと面Bとによって形成される稜線41を有する。出射ブロック4は、面Aと面Bによって形成される稜線41が、入射ブロック2の有するブロック面を含む平面S上にくるように配置される。これにより、入射ブロック2のブロック面および入射スリット3によって成形されたX線束6を出射ブロック4が遮ることなく、出射ブロック4によって入射ブロック2のブロック面で発生した散乱光を抑制することができる。   The exit block 4 according to the present embodiment is a surface on the incident side (X-ray source 1 side) that is inclined from the surface S (described later) toward the 11 direction, and on the exit side (sample 5 side). It is a block having at least two surfaces of a surface B which is a surface and is inclined from the surface S toward the 11 direction. The surface A and the surface B are smooth surfaces like the block surface of the incident block 2, and the surface A and the surface B are adjacent surfaces. The emission block 4 has a ridge line 41 formed by the surface A and the surface B. The output block 4 is arranged so that the ridge line 41 formed by the surfaces A and B is on the plane S including the block surface of the incident block 2. Thereby, the scattered light generated on the block surface of the entrance block 2 by the exit block 4 can be suppressed without the exit block 4 blocking the X-ray bundle 6 formed by the block surface of the entrance block 2 and the entrance slit 3. .

本実施形態において、入射スリット3のX線源1側の先端と出射ブロック4の稜線41とを含む平面である平面Tと、面A(入射側傾斜ブロック面)との間の角度αは、面Aにおける入射X線の全反射臨界角よりも大きい。   In the present embodiment, the angle α between the plane T that is a plane including the tip of the incident slit 3 on the X-ray source 1 side and the ridge line 41 of the output block 4 and the surface A (incident side inclined block surface) is: It is larger than the total reflection critical angle of incident X-rays on the surface A.

すなわち、本実施形態に係る出射ブロック4は、下記式(1)を満たす。
θ<α 式(1)
このようにブロック4がX線源1側に傾斜した面Aを有することで、入射ブロック2のブロック面で散乱された散乱光が出射ブロック4の面Aに入射しても、X線束6の光軸に対して比較的大きな角度の方向に反射される。そのため、入射ブロック2のブロック面における散乱光によるX線束6への影響を低減することができる。
That is, the emission block 4 according to the present embodiment satisfies the following formula (1).
θ A <α Formula (1)
Since the block 4 has the surface A inclined toward the X-ray source 1 in this way, even if scattered light scattered on the block surface of the incident block 2 is incident on the surface A of the output block 4, Reflected in the direction of a relatively large angle with respect to the optical axis. Therefore, the influence on the X-ray beam 6 by the scattered light on the block surface of the incident block 2 can be reduced.

さらに、角度αを面Aにおける入射X線の全反射臨界角θよりも大きくすることによって面Aに入射したX線の反射強度を低下させることができる。これにより、入射ブロック2のブロック面における散乱光のX線束6への影響をさらに低減することができる。また、図1の12側に広い角度でX線束6を利用する場合には、角度αをより大きくすることが好ましい。これにより、入射ブロック2のブロック面における散乱光のX線束6への影響をさらに抑制することができる。 Furthermore, it is possible to reduce the reflection intensity of X-rays incident on the surface A by greater than the total reflection critical angle theta A of the incident X-rays the angle α in the plane A. Thereby, the influence of the scattered light on the block surface of the incident block 2 on the X-ray bundle 6 can be further reduced. In addition, when the X-ray beam 6 is used at a wide angle on the 12 side in FIG. 1, it is preferable to increase the angle α. Thereby, the influence on the X-ray bundle 6 of the scattered light in the block surface of the incident block 2 can further be suppressed.

なお、X線としてCuKα線を用いた場合における、面Aを構成する材料の種類と全反射臨界角θとの関係を、表(1)に示す。 Table (1) shows the relationship between the type of material constituting the surface A and the total reflection critical angle θ A when CuKα rays are used as X-rays.

Figure 2016080450
Figure 2016080450

表(1)から、X線としてCuKα線(λ=0.154nm)を用いた場合の全反射臨界角は、これらの材料の中では白金を用いた場合が最も大きく、概ね0.6°以下であることがわかる。なお、全反射臨界角は波長に比例するため、MoKα線(λ=0.071nm)などのより短波長のX線を用いた場合には、全反射臨界角はより小さくなる。そのため、角度αは0.6°より大きくすることが好ましく、より好ましくは1°より大きくすると良い。これにより、入射X線として最も一般的なCuKα線やMoKα線を用いた場合に、入射ブロック2のブロック面における散乱光のX線束6への影響を低減することができる。   From Table (1), the total reflection critical angle when CuKα ray (λ = 0.154 nm) is used as the X-ray is the largest when platinum is used, and is approximately 0.6 ° or less. It can be seen that it is. Since the total reflection critical angle is proportional to the wavelength, the total reflection critical angle becomes smaller when X-rays having a shorter wavelength such as MoKα rays (λ = 0.071 nm) are used. For this reason, the angle α is preferably larger than 0.6 °, more preferably larger than 1 °. Thereby, when the most common CuKα ray or MoKα ray is used as the incident X-ray, the influence of the scattered light on the X-ray flux 6 on the block surface of the incident block 2 can be reduced.

なお、CrKα線(λ=0.229nm)などのより長波長のX線を用いた場合には、全反射臨界角はより大きくなる。X線源1として、一般的なX線源であるX線管球を用いた場合のX線の波長は、概ね0.05nm〜0.3nmとなる。面Aを構成する材料が白金である場合、この波長領域におけるX線の全反射臨界角θcrit(°)と入射X線の波長λ(nm)との間には、概ね次のような関係がある。
θcrit=3.8λ 式(6)
したがって、角度αは使用するX線の波長λに応じて、
α>3.8λ
を満たす角度とすることが好ましい。
When a longer wavelength X-ray such as CrKα ray (λ = 0.229 nm) is used, the total reflection critical angle becomes larger. When an X-ray tube which is a general X-ray source is used as the X-ray source 1, the wavelength of the X-ray is approximately 0.05 nm to 0.3 nm. When the material constituting the surface A is platinum, the following relationship is generally established between the X-ray total reflection critical angle θcrit (°) in this wavelength region and the incident X-ray wavelength λ (nm). is there.
θcrit = 3.8λ Equation (6)
Therefore, the angle α depends on the wavelength λ of the X-ray used.
α> 3.8λ
It is preferable to make the angle satisfying.

また本実施形態において、出射ブロックの有する試料5側(出射側)の面であって面Sから11方向に向かって傾斜した面Bと、入射ブロック2のブロック面を含む平面Sとの間の角度βは、0°よりも大きい。すなわち、出射ブロック4の有する面Bは、平面Sと同一平面になく、また、平面Bと直交しない。   Further, in the present embodiment, the surface between the surface 5 on the sample 5 (outgoing side) of the exit block, which is inclined from the surface S toward the 11 direction, and the plane S including the block surface of the entrance block 2. The angle β is greater than 0 °. That is, the surface B of the emission block 4 is not in the same plane as the plane S and is not orthogonal to the plane B.

すなわち、本実施形態に係る出射ブロック4は、下記式(2)を満たす。
0°<β 式(2)
角度βが0°である場合は、面Bが平面S上に配置されるため、入射ブロック2のブロック面で散乱されたX線が面Bで全反射され、X線束6のビーム形状が非対称化してしまう。そこで、本実施形態に係る出射ブロック4は、角度βを0°より大きくすることで、入射ブロック2のブロック面で散乱されたX線が面Bで反射されることを抑制する。これにより、入射ブロック2のブロック面における散乱光のX線束6への影響をさらに抑制することができる。
That is, the emission block 4 according to the present embodiment satisfies the following formula (2).
0 ° <β Formula (2)
When the angle β is 0 °, since the surface B is arranged on the plane S, the X-rays scattered by the block surface of the incident block 2 are totally reflected by the surface B, and the beam shape of the X-ray bundle 6 is asymmetric. It will become. Therefore, the output block 4 according to the present embodiment suppresses the X-rays scattered by the block surface of the incident block 2 from being reflected by the surface B by making the angle β larger than 0 °. Thereby, the influence on the X-ray bundle 6 of the scattered light in the block surface of the incident block 2 can further be suppressed.

図2は、出射ブロックの角度βが90°である出射ブロック24を用いた場合のスリット装置100を示した図である。このとき、入射ブロック2のブロック面で散乱されたX線が出射ブロック24の稜線近傍に入射すると、稜線近傍の出射ブロック24のX線の進行方向における厚みが小さいために出射ブロック24を透過してしまう。その結果、出射ブロック24を透過したX線がX線束6に影響し、図2に示したX線強度分布27のように、出射ブロック24側(11方向)に裾を引いた分布となる。すなわち、X線束6のビーム形状が広がり、非対称的な形状となってしまう。   FIG. 2 is a view showing the slit device 100 in the case of using the emission block 24 in which the angle β of the emission block is 90 °. At this time, when X-rays scattered on the block surface of the incident block 2 enter the vicinity of the ridgeline of the output block 24, the thickness of the output block 24 in the vicinity of the ridgeline in the traveling direction of the X-ray is small, so End up. As a result, the X-rays that have passed through the emission block 24 affect the X-ray bundle 6 and have a distribution with a tail on the emission block 24 side (11 direction) as in the X-ray intensity distribution 27 shown in FIG. That is, the beam shape of the X-ray bundle 6 spreads and becomes an asymmetric shape.

そこで、本実施形態に係る出射ブロック4は、角度βを90°より小さくすることで、入射ブロック2のブロック面で散乱されたX線が出射ブロック4の稜線41近傍を透過することを抑制する。これにより、入射ブロック2のブロック面における散乱光のX線束6への影響をさらに抑制することができる。   Therefore, the exit block 4 according to the present embodiment suppresses the transmission of the X-rays scattered by the block surface of the entrance block 2 through the vicinity of the ridge line 41 of the exit block 4 by making the angle β smaller than 90 °. . Thereby, the influence on the X-ray bundle 6 of the scattered light in the block surface of the incident block 2 can further be suppressed.

さらに、図1(b)に示すように面Aが面Bとの間になす角を角γとすると、角度γは大きいほうが好ましい。角度γを大きくすることで、X線が出射ブロック4の稜線41近傍を透過することを抑制することができる。角度γは、使用するX線が出射ブロック4を構成する材料を透過する割合である透過率を考慮し、X線を十分に遮蔽できるような角度にすると良い。なお、角度αと角度βの合計は10°よりも小さくすることが好ましい。角度γは、角度αと、角度βと、平面Sと平面Tとがなす角と、の合計値を180°から引いた値となる。そのため、角度αと角度βの合計を小さくすることで、角度γを大きくすることができ、出射ブロック4の稜線41近傍をX線が透過することを抑制することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 1B, when the angle formed between the surface A and the surface B is an angle γ, the angle γ is preferably larger. By increasing the angle γ, it is possible to suppress transmission of X-rays in the vicinity of the ridge line 41 of the emission block 4. The angle γ is preferably set to an angle at which the X-rays can be sufficiently shielded in consideration of the transmittance, which is the ratio at which the X-rays used pass through the material constituting the emission block 4. The sum of the angle α and the angle β is preferably smaller than 10 °. The angle γ is a value obtained by subtracting the total value of the angle α, the angle β, and the angle formed by the plane S and the plane T from 180 °. Therefore, by reducing the sum of the angle α and the angle β, the angle γ can be increased, and transmission of X-rays in the vicinity of the ridge line 41 of the emission block 4 can be suppressed.

また角度βは、入射側(角度α)と同様に、面Bにおける入射X線の全反射臨界角θよりも大きいことが好ましい。すなわち、下記式(3)を満たすことが好ましい。
θ<β 式(3)
これにより、入射ブロック2のブロック面で散乱されたX線が面Bに入射した場合でも、面Bでの全反射を防ぐことができ、面Bで反射したX線の強度を低下させることができる。そのため、入射ブロック2のブロック面における散乱光によるX線束6への影響を低減することができる。角度βについても角度αと同様に、0.6°より大きくすることが好ましく、より好ましくは1°より大きくすると良い。
Further, the angle β is preferably larger than the critical angle θ B of total reflection of incident X-rays on the surface B, similarly to the incident side (angle α). That is, it is preferable to satisfy the following formula (3).
θ B <β Equation (3)
Thereby, even when X-rays scattered on the block surface of the incident block 2 enter the surface B, total reflection on the surface B can be prevented, and the intensity of the X-ray reflected on the surface B can be reduced. it can. Therefore, the influence on the X-ray beam 6 by the scattered light on the block surface of the incident block 2 can be reduced. Similarly to the angle α, the angle β is preferably larger than 0.6 °, more preferably larger than 1 °.

本実施形態に係るX線散乱用スリット装置100をX線小角散乱測定装置に用いる場合は、極めて小さな散乱角領域での測定を行うためにX線束6の発散角を非常に小さく制限する必要がある。そのため、入射ブロック2、入射スリット3、および出射スリット4は高精度に作製され、配置されていることが好ましい。特に、入射ブロック2のブロック面および出射ブロック4の面Aおよび面Bが平滑であり、入射スリット3の先端部等が高精度に作製されていることが好ましい。通常、このような加工が容易でX線スリット装置の部材に好ましく用いることのできる材料としては、ステンレスに代表される高精度加工が可能な合金類やガラス材料等がある。   When the X-ray scattering slit device 100 according to the present embodiment is used in an X-ray small angle scattering measurement device, it is necessary to limit the divergence angle of the X-ray bundle 6 to be very small in order to perform measurement in an extremely small scattering angle region. is there. Therefore, it is preferable that the entrance block 2, the entrance slit 3, and the exit slit 4 are produced and arranged with high accuracy. In particular, it is preferable that the block surface of the entrance block 2 and the surfaces A and B of the exit block 4 are smooth, and the tip of the entrance slit 3 and the like are manufactured with high accuracy. In general, materials that can be easily processed and can be preferably used for members of the X-ray slitting apparatus include alloys and glass materials that can be processed with high accuracy, such as stainless steel.

なお、面Aと面Bとを別の材料で形成することも可能だが、出射ブロック4の加工容易性やコストの観点から、面Aおよび面Bを同一材料で形成することが好ましい。なお、出射ブロック4の面A、面B上にメッキやスパッタ等によって出射ブロック4を構成する材料とは別の材料をコーティングしても良い。   Although it is possible to form the surface A and the surface B from different materials, it is preferable to form the surfaces A and B from the same material from the viewpoint of ease of processing the output block 4 and cost. Note that the surface A and the surface B of the emission block 4 may be coated with a material different from the material constituting the emission block 4 by plating, sputtering, or the like.

図1(a)において、試料5の位置におけるX線束6の強度分布7は、入射ブロック2の大きさと、入射ブロック2および入射スリット3および出射ブロック4の位置関係と、によって決まる。X線強度分布7は、対称的な形状(図1における11側と12側とで対称な形状)であることが好ましい。X線強度分布7を対称な形状、すなわちX線束6のビーム形状を対称的な形状とすることで、例えばスリット装置100をX線散乱測定装置に用いたときに、X線散乱測定の角度分解能を向上させることが可能となる。   In FIG. 1A, the intensity distribution 7 of the X-ray bundle 6 at the position of the sample 5 is determined by the size of the incident block 2 and the positional relationship between the incident block 2, the incident slit 3, and the exit block 4. It is preferable that the X-ray intensity distribution 7 has a symmetric shape (a shape symmetric between the 11 side and the 12 side in FIG. 1). By making the X-ray intensity distribution 7 symmetrical, that is, the beam shape of the X-ray bundle 6 is symmetrical, for example, when the slit device 100 is used in an X-ray scattering measurement device, the angular resolution of the X-ray scattering measurement Can be improved.

入射ブロック2のブロック面の長さをL、入射ブロック2のブロック面の出射ブロック4側の端から出射ブロック4の稜線41までの距離をL、出射ブロック4の稜線41から試料5までの距離をLとする。 The length of the block surface of the entrance block 2 is L b , the distance from the end of the block surface of the entrance block 2 on the exit block 4 side to the ridge line 41 of the exit block 4 is L 1 , and the ridge line 41 of the exit block 4 to the sample 5 the distance between the L 2.

このとき、X線強度分布7を、例えば図1において頂点を基準にして11側の面積と12側の面積との比が1:2〜2:1とするためには、下記式(4)を満たせばよい。これにより、X線強度分布7をほぼ対称的な形状とすることができ、例えばスリット装置100をX線散乱測定装置に用いたときに、X線散乱測定の角度分解能を向上させることが可能となる。   At this time, in order to set the ratio of the area on the 11 side and the area on the 12 side to 1: 2 to 2: 1 with respect to the vertex in FIG. Should be satisfied. As a result, the X-ray intensity distribution 7 can be formed into a substantially symmetrical shape. For example, when the slit device 100 is used in an X-ray scattering measurement device, the angular resolution of X-ray scattering measurement can be improved. Become.

Figure 2016080450
Figure 2016080450

また、試料5の位置におけるX線束6の強度分布7を対称的な形状とするためには、下記式(5)を満たせばよい。
(L−L)=L(L+L) 式(5)
したがって、X線強度分布7をほぼ対称的な形状にするためには、上記式(5)において、左辺と右辺がほぼ等しくなるように入射ブロック2、入射スリット3、出射ブロック4を配置すれば良い。なお、ここで「ほぼ等しい」とは、左辺が右辺の90%以上110%以下となっていることを指す。
Further, in order to make the intensity distribution 7 of the X-ray bundle 6 at the position of the sample 5 symmetrical, the following equation (5) may be satisfied.
L 2 (L b -L 1) = L 1 (L b + L 1) (5)
Therefore, in order to make the X-ray intensity distribution 7 substantially symmetric, in the above formula (5), the entrance block 2, the entrance slit 3, and the exit block 4 are arranged so that the left side and the right side are substantially equal. good. Here, “substantially equal” means that the left side is 90% to 110% of the right side.

なお、L=Lの場合はLの値に関わらず、X線強度分布7は対称的な形状となる。したがって、LとLがほぼ等しくなるように入射ブロック2、入射スリット3、出射ブロック4を配置することで、試料5の位置に関わらずX線強度分布7をほぼ対称的な形状にすることができる。 When L b = L 1 , the X-ray intensity distribution 7 has a symmetrical shape regardless of the value of L 2 . Accordingly, incident block 2 as L b and L 1 is approximately equal, the entrance slit 3, by arranging the emitting block 4, the X-ray intensity distribution 7 regardless of the position of the sample 5 substantially symmetrical shapes be able to.

本発明に係る具体的な実施例について説明する。   Specific examples according to the present invention will be described.

(実施例1)
本発明に係る第1の実施例を図1および図3を用いて説明する。
Example 1
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

ステンレス製の入射ブロック2および入射スリット3および出射ブロック4を用いて、ブロックスリット装置100を作製した。入射ブロック2のブロック面のX線の進行方向における長さ(Lb)は100mmとし、入射スリット3を入射ブロック2のブロック面との間に170μmの間隔を空けて対向配置した。出射ブロック4は、出射ブロック4の稜線41が入射ブロック2のブロック面のX線の下流側の端から100mmの位置にくるように配置した。なおこのとき、稜線41が入射ブロック2のブロック面を含む面S上にくるように、出射ブロック4を配置した。   A block slit device 100 was fabricated using the stainless steel entrance block 2, entrance slit 3 and exit block 4. The length (Lb) in the X-ray traveling direction of the block surface of the incident block 2 was set to 100 mm, and the incident slit 3 was disposed opposite to the block surface of the incident block 2 with an interval of 170 μm. The exit block 4 is arranged so that the ridge line 41 of the exit block 4 is located at a position of 100 mm from the downstream end of the X-ray on the block surface of the entrance block 2. At this time, the output block 4 is arranged so that the ridge line 41 is on the surface S including the block surface of the incident block 2.

出射ブロック4は、図1(b)に示す入射側傾斜角αを1°、出射側傾斜角度βを5°とした。なお、CuKα線(8.048keV)に対するステンレスの全反射臨界角(θ、θ)はおよそ0.4°である。すなわち、本実施例ではα、βともに、それぞれの面における全反射臨界角よりも十分大きい角度とした。 In the emission block 4, the incident side inclination angle α shown in FIG. 1B is 1 °, and the emission side inclination angle β is 5 °. In addition, the total reflection critical angle (θ A , θ B ) of stainless steel with respect to the CuKα line (8.048 keV) is about 0.4 °. That is, in this embodiment, both α and β are set to angles sufficiently larger than the total reflection critical angle on each surface.

本実施形態に係るブロックスリット装置100を、図4に示すような反射型X線小角散乱測定装置に適用した。X線源1から放射されたX線束の光路上に、本実施形態に係るブロックスリット装置100を配置し、発散角約0.05°のX線束6を得た。このX線束6を試料保持部(不図示)に保持した試料11に入射した。X線束6の試料11に対する入射角を変えながら、検出器位置8に配置したX線検出器であるシンチレーションカウンター(不図示)を用いて、試料11で反射したX線の強度を測定した。試料11としては、平滑に研磨した石英基板上にクロムを膜厚が5nmとなるように成膜し、更にその上に金を膜厚が100nmとなるように成膜したものを用いた。   The block slit apparatus 100 according to the present embodiment is applied to a reflection type X-ray small angle scattering measurement apparatus as shown in FIG. The block slit device 100 according to the present embodiment is arranged on the optical path of the X-ray flux emitted from the X-ray source 1 to obtain the X-ray flux 6 having a divergence angle of about 0.05 °. The X-ray bundle 6 was incident on a sample 11 held on a sample holder (not shown). While changing the incident angle of the X-ray bundle 6 with respect to the sample 11, the intensity of the X-ray reflected by the sample 11 was measured using a scintillation counter (not shown) which is an X-ray detector disposed at the detector position 8. As the sample 11, a chrome film having a thickness of 5 nm was formed on a smooth polished quartz substrate, and a gold film having a thickness of 100 nm was further formed thereon.

図4に測定結果を示す。図4において、横軸はX線束6の試料11に対する入射角度であり、縦軸は検出された反射X線の強度を入射X線の強度で除したX線反射率である。図7において実線が測定値であり、0°近傍から1°近傍にかけて、入射角度の増大に伴い、X線反射率はなだらかに減少した。0°近傍の低角側では試料11の最表面にある金層においてX線が全反射されるが、CuKα線に対する金の全反射臨界角0.55°を超えるとX線の反射率は徐々に低下していく。   FIG. 4 shows the measurement results. In FIG. 4, the horizontal axis represents the incident angle of the X-ray bundle 6 with respect to the sample 11, and the vertical axis represents the X-ray reflectivity obtained by dividing the detected reflected X-ray intensity by the incident X-ray intensity. In FIG. 7, the solid line is the measured value, and the X-ray reflectivity gradually decreased as the incident angle increased from around 0 ° to around 1 °. On the low angle side near 0 °, X-rays are totally reflected on the gold layer on the outermost surface of the sample 11, but when the total reflection critical angle of gold with respect to CuKα rays exceeds 0.55 °, the X-ray reflectivity gradually increases. It will drop to.

次に、本実施例におけるX線入射角とX線反射率との関係を計算によって見積もった。図4において破線で示した理論値1は、試料11の金層の密度が最大(バルク値)で、表面粗さが無い(表面粗さが0nm)と仮定したときの理論計算値である。理論値1は、理想的な反射率を示しており、実際の試料11は表面に粗さを有し、金層の密度もバルク値よりも低いことが普通であるため、実測値は理論値1よりも小さくなる。実際に、本実施例で得られた実測値は、理論値1よりも小さくなった。   Next, the relationship between the X-ray incident angle and the X-ray reflectivity in this example was estimated by calculation. The theoretical value 1 indicated by a broken line in FIG. 4 is a theoretical calculation value when it is assumed that the density of the gold layer of the sample 11 is maximum (bulk value) and there is no surface roughness (surface roughness is 0 nm). The theoretical value 1 indicates an ideal reflectance, and the actual sample 11 has roughness on the surface, and the density of the gold layer is usually lower than the bulk value. Less than 1. Actually, the actual measurement value obtained in this example was smaller than the theoretical value 1.

また、図4において一点鎖線で示した理論値2は、試料11の金層の密度をバルク値の94%、表面粗さを0.5nmと仮定したときの理論計算値である。理論値2において得られたX線反射率は、理論値1よりも低い値となり、実測値とほぼ一致することがわかった。なお、試料11上に実際に成膜された金膜の密度および表面粗さは理論値2において仮定した値とほぼ同程度であった。   Also, the theoretical value 2 indicated by the one-dot chain line in FIG. 4 is a theoretical calculation value when the density of the gold layer of the sample 11 is assumed to be 94% of the bulk value and the surface roughness is 0.5 nm. The X-ray reflectivity obtained at the theoretical value 2 was lower than the theoretical value 1 and was found to be almost coincident with the actual measurement value. The density and surface roughness of the gold film actually formed on the sample 11 were almost the same as the values assumed in the theoretical value 2.

本実施例に係るブロックスリット装置100を用いたX線小角散乱測定装置を用いることで、理論計算結果とほぼ同様の実測結果を得ることができた。   By using an X-ray small angle scattering measurement device using the block slit device 100 according to this example, it was possible to obtain a measurement result almost the same as the theoretical calculation result.

(比較例)
比較例として、実施例1における反射型X線小角散乱測定装置において、ブロックスリット装置100の代わりに従来のブロックスリット装置700(図7)を用いた場合について説明する。図5は、比較例の反射型X線小角散乱測定装置を用いて実施例1と同様にX線入射角を変えて試料11のX線反射率を測定した結果を示している。
(Comparative example)
As a comparative example, a case where a conventional block slit device 700 (FIG. 7) is used in place of the block slit device 100 in the reflective X-ray small angle scattering measurement apparatus in the first embodiment will be described. FIG. 5 shows the result of measuring the X-ray reflectivity of the sample 11 by changing the X-ray incident angle in the same manner as in Example 1 using the reflective X-ray small angle scattering measurement apparatus of the comparative example.

図5において、理論値1は実施例1の場合と同様、試料11の金層の密度がバルク値で、表面粗さが0nmと仮定したときの理論計算値である。理論値1は、理想的な反射率を示しており、実際の試料11は表面に粗さを有し、金層の密度もバルク値よりも低いことが普通であるため、実測値は理論値1よりも小さくなる。しかし比較例では、0°近傍から1.3°近傍まで、実測値が理論値1よりも大きくなった。   In FIG. 5, the theoretical value 1 is a theoretical calculation value when the density of the gold layer of the sample 11 is assumed to be a bulk value and the surface roughness is 0 nm, as in the case of Example 1. The theoretical value 1 indicates an ideal reflectance, and the actual sample 11 has roughness on the surface, and the density of the gold layer is usually lower than the bulk value. Less than 1. However, in the comparative example, the measured value was larger than the theoretical value 1 from around 0 ° to around 1.3 °.

これは、入射ブロック22のブロック面における散乱光がブロックスリット装置700を通過したX線束26に影響し、X線束26の幅が広がったことに起因すると考えられる。そのため、特に低角側で反射X線の強度が本来の強度より高くなった。   It is considered that this is because the scattered light on the block surface of the incident block 22 affects the X-ray bundle 26 that has passed through the block slit device 700 and the width of the X-ray bundle 26 is widened. Therefore, the intensity of the reflected X-ray is higher than the original intensity, particularly on the low angle side.

一方、実施例1では理論計算値とほぼ同様の実測結果を得ることができた。このことから、本発明に係るブロックスリット装置100を用いることで、比較例の場合よりも幅の狭いX線束を成形することができたことがわかる。すなわち、本発明に係るブロックスリット装置100によって、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響が低減されたX線束を成形することができた。   On the other hand, in Example 1, an actual measurement result almost the same as the theoretical calculation value could be obtained. From this, it can be seen that by using the block slitting apparatus 100 according to the present invention, an X-ray bundle having a narrower width than that of the comparative example could be formed. That is, the block slit apparatus 100 according to the present invention was able to form an X-ray bundle in which the influence of scattered light on the block surface of the incident block was reduced.

(実施例2)
本発明に係る第2の実施例として、実施例1のブロックスリット装置100を透過型のX線散乱測定装置に適用した場合を図6に示す。本実施例においては試料18は、出射ブロック4の稜線41より720mmの位置に配置した。
(Example 2)
As a second embodiment of the present invention, FIG. 6 shows a case where the block slit device 100 of the first embodiment is applied to a transmission type X-ray scattering measurement device. In this example, the sample 18 was arranged at a position 720 mm from the ridge line 41 of the emission block 4.

ブロックスリット装置100を通過したX線束6を、透過測定用の試料である試料18に入射させた。試料18に入射したX線束6は、試料18の内部構造によって散乱を受け、検出器位置8において、試料18の内部構造を反映したX線強度分布19を形成する。検出器位置8にCCDやシンチレーションカウンター等の検出器を配置して検出することで、X線の散乱スペクトルを得た。   The X-ray bundle 6 that passed through the block slit device 100 was incident on a sample 18 that was a sample for transmission measurement. The X-ray beam 6 incident on the sample 18 is scattered by the internal structure of the sample 18 and forms an X-ray intensity distribution 19 reflecting the internal structure of the sample 18 at the detector position 8. By detecting a detector such as a CCD or a scintillation counter at the detector position 8, an X-ray scattering spectrum was obtained.

その結果、得られたX線の散乱スペクトルは、X線束6の光路の中心を中心として対称的な形状(X線強度分布19)となった。   As a result, the obtained X-ray scattering spectrum had a symmetrical shape (X-ray intensity distribution 19) with the center of the optical path of the X-ray bundle 6 as the center.

従来のブロックスリット装置700では入射ブロック22および出射ブロック24のサイズと位置関係を適切に設定しても、入射ブロック22のブロック面における散乱光の影響のために対称的な強度分布のX線束を得ることは難しかった。   In the conventional block slit device 700, even if the sizes and positional relationships of the entrance block 22 and the exit block 24 are set appropriately, a symmetrical intensity distribution X-ray flux is generated due to the influence of scattered light on the block surface of the entrance block 22. It was difficult to get.

しかし本発明に係るブロックスリット装置100を用いることによって、入射ブロック2のブロック面における散乱光のX線束6への影響を低減することができた。これにより、試料18上でほぼ対称的な形状のX線強度分布7を得ることができた。その結果、試料18からの散乱X線のX線強度分布19も、X線束6の光路中心を中心として対称的な形状となった。そのため、X線束6の光路の中心を挟んで両側(図6中の11方向および12方向)での測定が可能となる。これにより、本発明に係るブロックスリット100を用いることで、散乱X線分布をS/Nよく測定できる。また、試料18が内部構造に配向性のある試料である場合には、その配向性評価も可能になる。   However, by using the block slit device 100 according to the present invention, the influence of the scattered light on the block surface of the incident block 2 on the X-ray flux 6 could be reduced. Thereby, the X-ray intensity distribution 7 having a substantially symmetrical shape on the sample 18 could be obtained. As a result, the X-ray intensity distribution 19 of scattered X-rays from the sample 18 also has a symmetric shape with the optical path center of the X-ray bundle 6 as the center. Therefore, measurement can be performed on both sides (11 direction and 12 direction in FIG. 6) across the center of the optical path of the X-ray bundle 6. Thereby, the scattered X-ray distribution can be measured with good S / N by using the block slit 100 according to the present invention. Further, when the sample 18 is a sample having an orientation in the internal structure, it is possible to evaluate the orientation.

本発明に係るブロックスリット装置は、ブロックスリット装置の特徴である小型の装置で比較的強度の強い発散角の小さいX線束が得られるという特徴に加え、散乱光の影響のより少ないX線束を得ることが可能となる。したがって、本発明に係るブロックスリット装置を例えばX線源としてX線管球等を用いたX線小角散乱測定装置等に用いることで、高精度な測定が可能となる。本発明に係るブロックスリット装置は、定性的な測定のみならず、定量的な測定にも好適に用いることができる。また、本発明に係るブロックスリット装置は、X線小角散乱測定装置のみならず、例えばX線顕微鏡、蛍光X線測定装置等のその他のX線光学系を用いた測定装置への応用も可能である。   The block slit apparatus according to the present invention obtains an X-ray flux that is less affected by scattered light in addition to the feature that a small apparatus that is a feature of the block slit apparatus can obtain an X-ray bundle having a relatively strong intensity and a small divergence angle. It becomes possible. Therefore, by using the block slit apparatus according to the present invention in an X-ray small angle scattering measuring apparatus using an X-ray tube or the like as an X-ray source, for example, highly accurate measurement can be performed. The block slit apparatus according to the present invention can be suitably used not only for qualitative measurement but also for quantitative measurement. The block slit apparatus according to the present invention can be applied not only to an X-ray small angle scattering measuring apparatus but also to a measuring apparatus using other X-ray optical systems such as an X-ray microscope and a fluorescent X-ray measuring apparatus. is there.

2 入射ブロック
3 入射スリット
4 出射ブロック
A、B 出射ブロック4のブロック面
100 スリット装置
2 entrance block 3 entrance slit 4 exit block A, B block surface of exit block 4 100 slitting device

Claims (11)

ブロック面を有する入射側ブロックと、
前記ブロック面に対向して配置された入射側スリットと、
出射側ブロックと、を有するブロックスリット装置において、
前記出射側ブロックが、前記入射側ブロックに近い面Aと、該面Aに隣接し、該面Aよりも前記入射側ブロックから遠い面Bと、を有し、
前記面Aと前記面Bとによって形成される稜線が、前記ブロック面を含む平面S上に存在し、
下記式(1)および(2)を満たすことを特徴とするブロックスリット装置。
θ<α 式(1)
0°<β 式(2)
(ただし、式(1)において、αは前記入射側スリットの前記入射側ブロックと対向する端部と前記稜線とを含む平面Tと前記面Aとのなす角(°)を示し、θは前記面Aにおける入射X線の全反射臨界角(°)を示す。また、式(2)において、βは前記平面Sと前記面Bとのなす角(°)を示す。)
An incident side block having a block surface;
An incident-side slit disposed to face the block surface;
In the block slit device having the emission side block,
The exit side block has a surface A close to the entrance side block, and a surface B adjacent to the surface A and farther from the entrance side block than the surface A,
A ridge formed by the surface A and the surface B exists on the plane S including the block surface,
The block slit apparatus characterized by satisfy | filling following formula (1) and (2).
θ A <α Formula (1)
0 ° <β Formula (2)
(In the formula (1), α represents an angle (°) formed by the plane A and the plane T including the end facing the incident side block of the incident side slit and the ridge line, and θ A is Indicates the critical angle (°) of total reflection of incident X-rays on the surface A. Also, in the equation (2), β indicates the angle (°) formed by the plane S and the surface B.)
さらに下記式(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のブロックスリット装置。
θ<β 式(3)
(ただし、式(3)において、θは前記面Bにおける前記X線の全反射臨界角(°)を示す。)
Furthermore, the following formula (3) is satisfy | filled, The block slit apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
θ B <β Equation (3)
(However, in Formula (3), θ B represents the total reflection critical angle (°) of the X-ray on the surface B.)
αとβの合計が、10°よりも小さいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のブロックスリット装置。   The block slit apparatus according to claim 1 or 2, wherein the sum of α and β is smaller than 10 °. さらに下記式(6)を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。
α>3.8λ 式(6)
(ただし、式(6)において、λは入射X線の波長(nm)を示す。)
Furthermore, following formula (6) is satisfy | filled, The block slit apparatus as described in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
α> 3.8λ Equation (6)
(However, in formula (6), λ represents the wavelength (nm) of incident X-rays.)
αが0.6°よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。   The block slit device according to any one of claims 1 to 3, wherein α is larger than 0.6 °. 前記ブロックスリット装置を通過したX線束の発散角が0.1°よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。   The block slit device according to any one of claims 1 to 5, wherein a divergence angle of the X-ray bundle that has passed through the block slit device is smaller than 0.1 °. 前記入射側ブロックが、前記平面S上に前記ブロック面を複数有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。   7. The block slit device according to claim 1, wherein the incident side block includes a plurality of the block surfaces on the plane S. 8. 前記面Aを構成する材料と、前記面Bを構成する材料と、が同一材料であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。   The block slit device according to any one of claims 1 to 7, wherein the material constituting the surface A and the material constituting the surface B are the same material. 請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のブロックスリット装置と、X線源と、試料を保持する保持部と、X線検出器と、を有するX線散乱測定装置。   An X-ray scattering measurement apparatus comprising: the block slit device according to claim 1; an X-ray source; a holding unit that holds a sample; and an X-ray detector. さらに下記式(4)を満たすことを特徴とする請求項9に記載のX線散乱測定装置。
Figure 2016080450

(ただし、Lbは前記ブロック面の長さを、L1は前記稜線と前記ブロック面との距離を、L2は前記稜線と前記試料との距離を、それぞれ示す。)
The X-ray scattering measurement apparatus according to claim 9, further satisfying the following formula (4).
Figure 2016080450

(However, Lb indicates the length of the block surface, L1 indicates the distance between the ridge line and the block surface, and L2 indicates the distance between the ridge line and the sample.)
前記X線検出器が、前記試料保持部に保持された前記試料から反射した光を検出することを特徴とする請求項9または請求項10に記載のX線散乱測定装置。   The X-ray scattering measurement apparatus according to claim 9, wherein the X-ray detector detects light reflected from the sample held by the sample holding unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111735828A (en) * 2019-03-19 2020-10-02 株式会社理学 X-ray analysis apparatus

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