JP2019105580A - Ｘ線回折測定装置及びｘ線回折測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】 装置のコストアップ及び装置維持のための工数と費用を大幅に抑制し、測定対象物の検査範囲が広範囲であっても、短時間で広範囲の検査を行うことができるＸ線回折測定装置を提供する。【解決手段】 Ｘ線が測定対象物ＯＢに照射されたとき、測定対象物ＯＢにて発生する回折Ｘ線の強度を検出するシンチレーションカウンター２２を、回折Ｘ線により回折環が形成される箇所の１部に入射口が配置されるよう設け、シンチレーションカウンター２２の入射口には、短尺方向が回折環の半径方向であるスリットが形成されたキャップ２３を取り付ける。スリットの縁は、測定対象物ＯＢが正常でありＸ線照射点が設定された位置であるときの、スリットの短尺方向におけるＸ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなしたとき、正規分布曲線の両側における１．５σ乃至４σの箇所になるようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で発生した回折Ｘ線の強度を測定するＸ線回折測定装置及び該Ｘ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムに関する。

従来から、金属性物体の表面の硬さを非破壊で測定する方法としてＸ線回折を用いた方法がある。この方法は例えば特許文献１に示されているように、金属性物体の対象物にＸ線を照射して、対象物で発生した回折Ｘ線によりＸ線回折像を形成し、形成した像の回折Ｘ線の強度分布に基づく特性値（半価幅、積分幅等）を求めて、予め得られている特性値と表面硬さとの関係を用いて表面硬さを求める方法である。この方法は高い精度で表面硬さを求めることができるが、この方法により表面積が大きい測定対象物で表面硬さの異常箇所を検出する検査を行おうとすると、Ｘ線の照射点を変えながら多くの箇所の表面硬さを測定しなければならず、膨大な検査時間がかかる。これは、表面硬さに限らず、回折Ｘ線の強度分布に基づく特性値から求める値がどのような値であっても同じである。この問題に対応するＸ線回折測定装置として、以下の特許文献２には、出射されるＸ線の光軸からの距離を異ならせて複数のシンチレーションカウンターを配置し、測定対象物の表面に垂直にＸ線を照射し、回折Ｘ線の強度を該複数のシンチレーションカウンターで測定するＸ線回折測定装置が示されている。このＸ線回折測定装置は、シンチレーションカウンターの中心軸の出射Ｘ線の光軸からの距離とシンチレーションカウンターで測定したＸ線強度とから、回折Ｘ線の強度分布に基づく特性値（半価幅、積分幅等）を算出している。そして、シンチレーションカウンターによるＸ線強度の検出は僅かの時間で行うことができるので、Ｘ線回折測定装置を測定対象物に対して高速で移動させても、Ｘ線が照射された箇所を連続して検査することができる。よって、このＸ線回折測定装置を用い、測定対象物を装置に対して移動させれば、測定対象範囲が広い測定対象物でも短時間で検査を行うことができる。

特許第５２９２５６８号公報 特許第６０２０８４８号公報

しかしながら、特許文献２のＸ線回折測定装置は、複数のシンチレーションカウンターを用いているため装置のコストがアップするという問題がある。また、複数のシンチレーションカウンターをすべて精度が維持されるよう管理しなければならず、装置を維持する工数や費用がかかるという問題もある。

本発明はこの問題を解消するためなされたもので、その目的は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で発生した回折Ｘ線の強度を測定するＸ線回折測定装置であって、測定対象物を装置に対して移動させれば、短時間で広範囲の検査を行うことができるＸ線回折測定装置において、装置のコストアップ及び装置維持のための工数と費用を大幅に抑制することができるＸ線回折測定装置を提供することにある。さらに、コストアップを大幅に抑制しても、特許文献２に示されたＸ線回折測定装置と同等以上の検査精度を有するＸ線回折測定装置、及び該Ｘ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、対象とする測定対象物に向けてＸ線を略平行光にして出射するＸ線出射手段と、Ｘ線出射手段から出射されるＸ線が測定対象物に照射されたとき、測定対象物にて発生する回折Ｘ線の強度を検出するＸ線検出センサであって、回折Ｘ線により回折環が形成される箇所の１部にＸ線入射箇所が配置されたＸ線検出センサと、Ｘ線検出センサのＸ線入射箇所の手前に短尺方向が回折環の半径方向になるよう配置されたスリットであって、測定対象物が正常であり測定対象物におけるＸ線照射点が設定された位置であるときの、短尺方向におけるＸ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなしたとき、正規分布曲線の両側における１．５σ乃至４σの箇所が縁になるように配置されたスリットとを備えたＸ線回折測定装置としたことにある。

これによれば、Ｘ線が測定対象物に照射されたとき、スリットを通過する回折Ｘ線は、スリットの短尺方向におけるＸ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなしたとき、正規分布曲線の両側における１．５σ乃至４σの箇所を下限と上限にした範囲となり、測定箇所（Ｘ線照射点）が正常であれば、Ｘ線照射点が設定された位置から多少ずれても、大部分の回折Ｘ線がスリットを通過する。これに対し、測定箇所が表面硬さまたはそれ以外の特性の異常で回折Ｘ線の強度分布が変化したときは、Ｘ線強度分布曲線は、正常時よりもなだらかな曲線となり、言い換えると、Ｘ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなすと標準偏差σは正常時よりも大きくなり、多くの回折Ｘ線がスリットで遮断される。よって、測定箇所（Ｘ線照射点）に、表面硬さ等、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常があったとき、Ｘ線検出センサが検出する回折Ｘ線の強度は大きく変化し、測定箇所の異常を検出することができる。すなわち、Ｘ線照射点が設定された位置になるよう測定対象物に対するＸ線回折測定装置の位置を定め、測定対象物と装置の位置関係が大きく変化しないように測定対象物を装置に対して移動させれば、１つのＸ線検出センサを有するＸ線回折測定装置により、特許文献２に示される装置と同様に回折Ｘ線の強度分布が変化する異常を検出することができ、装置のコストアップ及び装置維持のための工数と費用を大幅に抑制することができる。なお、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常は、Ｘ線強度分布曲線がなだらかになる異常のみならず、測定対象物の表面に皮膜や錆があることでＸ線強度分布曲線のピーク強度が小さくなる異常も含む。この場合も、Ｘ線検出センサが検出する回折Ｘ線の強度は大きく変化するので異常を検出することができる。また、Ｘ線検出センサは短時間でＸ線を検出することができればどのようなものでもよく、最も考えられるのは特許文献２に示されるようにシンチレーションカウンターであるが、これに限定されるものではない。

また、本発明の他の特徴は、Ｘ線出射手段から出射されるＸ線の光軸と交差するよう微小断面の平行光を照射する平行光照射手段であって、Ｘ線の光軸と交差する点が測定対象物におけるＸ線照射点であるとき、Ｘ線強度分布曲線のピーク点がスリットの中心になるよう平行光を照射する平行光照射手段と、平行光照射手段が出射した平行光が測定対象物に照射されたとき、測定対象物の平行光照射点で発生する散乱光の一部または反射光を光センサで受光し、光センサの受光位置からＸ線の光軸と交差する点と測定対象物におけるＸ線照射点との間の距離をずれ距離として検出するずれ距離検出手段とを備えたＸ線回折測定装置としたことにある。

これによれば、Ｘ線検出センサが検出する回折Ｘ線の強度が大きく変化したとき、ずれ距離検出手段が検出するずれ距離も大きく変化すれば、回折Ｘ線の強度の変化は、測定箇所の回折Ｘ線の強度分布が変化する異常によるものではなく、測定対象物と装置の位置関係が変化したことのよるものとすることができる。この場合は、測定対象物の厚さ異常、測定対象物の載置の仕方異常またはＸ線回折測定装置の位置ずれ等が考えられるが、標準厚さの測定対象物を用意しておけば異常の原因をつきとめることができる。すなわち、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をより正確に検出することができる。なお、平行光がＸ線の光軸と交差する点は、Ｘ線照射点がこの点に合致するとスリットを通過する回折Ｘ線の強度分布が最適になる点であるので、設定されたＸ線照射点の位置であり、別の言い方をすると基準のＸ線照射点である。このため、この点と実際のＸ線照射点との間の距離を、ずれ距離という。

また、本発明の他の特徴は、平行光照射手段とずれ距離検出手段とを備えた上記Ｘ線回折測定装置において、Ｘ線検出センサが検出したＸ線の強度と予め設定した合否判定レベルとを比較して合否判定を行う判定手段であって、検出したＸ線の強度または合否判定レベルをずれ距離検出手段が検出したずれ距離を用いて補正したうえで合否判定を行う判定手段を備えたことにある。

これによれば、測定対象物とＸ線回折測定装置の位置関係が多少変化しても、すなわち、ずれ距離検出手段が検出するずれ距離が０から多少変化しても、スリットを通過する（Ｘ線検出センサが検出する）回折Ｘ線の強度は微小にしか変化しないが、判定手段はこの微小の変化分がないように検出したＸ線の強度または合否判定レベルを補正するので、測定対象物の測定箇所（Ｘ線照射点）が正常であれば、検出する回折Ｘ線の強度と合否判定レベルとの強度関係は略一定になる。よって、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をより精度よく検出することができる。なお、検出したＸ線の強度または合否判定レベルの補正は、補正テーブルまたは補正式を用いて行うことができる。そして、この補正テーブルまたは補正式は、正常な測定対象物にＸ線を照射してＸ線検出センサによりＸ線の強度を検出することを、ずれ距離を０から微量づつプラス方向とマイナス方向に変化させながら行い、それぞれのずれ距離に対するＸ線の強度の変化割合を求めれば得ることができる。

また、本発明の他の特徴は、平行光照射手段とずれ距離検出手段とを備えた上記Ｘ線回折測定装置において、Ｘ線出射手段、Ｘ線検出センサ及び平行光照射手段を内部に備えた筐体と、筐体の位置を測定対象物に対してＸ線の光軸方向に変化させる筐体位置変化手段と、筐体位置変化手段を制御して、ずれ距離検出手段が検出したずれ距離が０になるよう筐体の位置を変化させる筐体位置制御手段とを備えたことにある。

これによれば、常に平行光がＸ線の光軸と交差する点（基準のＸ線照射点）にＸ線照射点を合致させることができ、検出する回折Ｘ線の強度の変化を回折Ｘ線の強度分布の変化によるものにすることができるので、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をより精度よく検出することができる。このＸ線回折測定装置は、測定対象物に凹凸がある場合や、測定対象物の装置に対する移動方向が測定対象物の平面に平行でない場合に有効である。

また、本発明の他の特徴は、Ｘ線出射手段から出射されるＸ線の光軸と交差するよう微小断面の平行光を照射する平行光照射手段であって、Ｘ線の光軸と交差する点が測定対象物におけるＸ線照射点であるとき、Ｘ線強度分布曲線のピーク点がスリットの中心になるよう平行光を照射する平行光照射手段と、平行光照射手段が出射した平行光が測定対象物に照射されたとき、測定対象物の平行光照射点で発生する散乱光の一部を結像レンズを介して第１の光センサで受光し、第１の光センサでの受光位置からＸ線の光軸と交差する点と測定対象物におけるＸ線照射点との間の距離をずれ距離として検出するずれ距離検出手段と、平行光照射手段が出射した平行光が測定対象物に照射されたとき、測定対象物の平行光照射点で発生する反射光を第２の光センサで受光し、第２の光センサでの受光位置から、平行光照射点の箇所の法線ベクトルと、Ｘ線の光軸と平行光の光軸とを含む平面である基準平面に垂直な平面であってＸ線の光軸と予め設定した角度を成す平面の法線ベクトルとの関係を、ずれ角度として検出するずれ角度検出手段と、Ｘ線出射手段、Ｘ線検出センサ及び平行光照射手段を内部に備えた筐体と、筐体の位置を測定対象物に対してＸ線の光軸方向に変化させる筐体位置変化手段と、筐体の姿勢を測定対象物に対して、Ｘ線の光軸と交差する点を通る軸周りに変化させる筐体姿勢変化手段と、筐体位置変化手段と筐体姿勢変化手段を制御して、ずれ距離検出手段が検出したずれ距離とずれ角度検出手段が検出したずれ角度とが０になるよう、筐体の位置と姿勢を変化させる筐体位置姿勢制御手段とを備えたＸ線回折測定装置としたことにある。

これによれば、平行光がＸ線の光軸と交差する点（基準のＸ線照射点）にＸ線照射点を合致させるとともに、Ｘ線照射点における測定対象物の平面に対するＸ線の入射方向を一定にすることができるので、さらに検出する回折Ｘ線の強度の変化を回折Ｘ線の強度分布の変化によるものにすることができ、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をさらに精度よく検出することができる。このＸ線回折測定装置は、測定対象物の凹凸が大きい場合や、測定対象物の装置に対する移動方向と測定対象物の平面が成す角度が変化する場合に有効である。

また、本発明の他の特徴は、筐体位置変化手段、筐体姿勢変化手段及び筐体位置姿勢制御手段を備えた上記Ｘ線回折測定装置と、測定対象物を筐体と相対的に基準平面に平行な方向へ移動させる移動機構とを備えるＸ線回折測定システムにおいて、移動機構による移動の移動位置を検出する移動位置検出手段と、筐体位置変化手段による変化する筐体の位置を検出する筐体位置検出手段と、 移動機構による移動と筐体位置姿勢制御手段による筐体の位置と姿勢の変化が行われるとき、移動位置検出手段が検出する移動位置と筐体位置検出手段が検出する筐体の位置とを同じタイミングで取り込み、取り込んだ移動位置と筐体の位置とから測定対象物の表面プロファイルを算出する表面プロファイル計算手段と、表面プロファイル計算手段により算出された表面プロファイルから、測定対象物のＸ線照射点の箇所における表面プロファイルの接線と移動機構による移動の方向とが成す角度を傾き角度として検出する傾き角度検出手段とを備え、第２の光センサは基準平面と交差するラインで２つに分割され、それぞれの分割された２つの光センサは受光した反射光の強度に相当する強度の信号を出力するものであり、ずれ角度検出手段は、分割された２つの光センサが出力する信号から平行光照射点の箇所の法線ベクトルと基準平面とが成す角度をずれ角度として検出するものであり、筐体姿勢変化手段は、基準平面に垂直な軸周りと基準平面に平行な軸周りとに筐体の姿勢を変化させるものであり、筐体位置姿勢制御手段は、筐体姿勢変化手段を制御して、傾き角度検出手段が検出した傾き角度分、基準平面に垂直な軸周りに筐体の姿勢を変化させ、ずれ角度検出手段が検出したずれ角度が０になるよう基準平面に平行な軸周りに筐体の姿勢を変化させるものであるようにしたことにある。

これによれば、筐体位置姿勢制御手段が筐体姿勢変化手段を制御して筐体の姿勢を変化させるときの２つの軸周りの回転角度が、傾き角度検出手段とずれ角度検出手段によりそれぞれ独立して検出されるので、それぞれの回転角度をより精度よく、より高速に検出することができる。すなわち、Ｘ線照射点における測定対象物の平面に対するＸ線の入射方向を一定にする制御をより高精度に行うことができる。よって、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をさらに精度よく検出することができる。

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。 図１のＸ線回折測定装置の拡大図である。 図２のＸ線回折測定装置の筐体の底面壁を取外し、底面壁の垂直方向からＸ線回折測定装置を見た図である。 図２のＸ線回折測定装置におけるＸ線が通過する部分を拡大して示す部分断面図である。 シンチレーションカウンターの入射口における回折Ｘ線の強度分布曲線を回折Ｘ線を通過させるスリットと重ねて示した図であり、（ａ）は測定箇所が正常な場合と異常な場合を対比させた図、（ｂ）はＸ線照射点が設定された位置から変化した場合を示した図である。 図１のＸ線回折測定システムのコントローラが実行するプログラムのフロー図である。 本発明の別の実施形態に係る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。 本発明のさらに別の実施形態に係る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。 図８のＸ線回折測定装置においてレーザ光の反射光を受光する２分割フォトディテクタが反射光を受光した様子を示した図である。 図８のＸ線回折測定システムのコントローラが算出する傾き角度の計算方法を視覚的に示した図である。

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乃至図４を用いて説明する。このＸ線回折測定システムは、Ｘ線回折測定装置、高電圧電源６５、コンピュータ装置７０、先端検出センサ７５及びベルトコンベアのように一定速度で移動する長尺状のステージＳｔを有する移動機構から構成される。ステージＳｔは平面で、移動方向がこの平面に平行であり、一定間隔で測定対象物ＯＢが載置されている。よって、ステージＳｔが移動すると、載置された測定対象物ＯＢは移動して次々にＸ線回折測定装置の直下に来る。そして、Ｘ線回折測定システムは、Ｘ線回折測定装置の直下に来た測定対象物ＯＢに対して先端から後端までＸ線を連続的に照射して回折Ｘ線の強度を検出し、それぞれの測定対象物ＯＢごとに異常箇所を検出する検査を行う。なお、本実施形態では測定対象物ＯＢは鉄製の平板とする。

Ｘ線回折測定装置は、筐体４０内にＸ線を出射するＸ線出射器１０、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線を通過させる円筒状パイプ２１、測定対象物ＯＢのＸ線照射点で発生する回折Ｘ線の強度を検出するシンチレーションカウンター２２、円筒状パイプ２１から出射されるＸ線の光軸と交差するようにレーザ光を出射するレーザ照射器２４及び円筒状パイプ２１、シンチレーションカウンター２２、レーザ照射器２４をそれぞれの中心軸が１つの平面に含まれるよう取り付けたプレート２０を収容している。また、筐体４０内には、レーザ照射器２４から出射されたレーザ光の照射点で発生する散乱光の１部を集光して結像する結像レンズ３０とラインセンサ３１とからなる撮像ユニットが収容されている。さらに、筐体４０内には、Ｘ線出射器１０、シンチレーションカウンター２２、レーザ照射器２４及びラインセンサ３１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において筐体４０外で２点鎖線で囲まれた各種回路は、筐体４０内の２点鎖線内に納められている。なお、図１においては、回路基板、電線、固定具及び空冷ファン等は省略されている。

筐体４０は略直方体状に形成され、底面壁４０ａ、前面壁４０ｂ、上面壁４０ｃ、後面壁４０ｄ、及び側面壁４０ｅを有する。底面壁４０ａにはＸ線出射器１０から円筒状パイプ２１を介して出射されるＸ線を通過させ、Ｘ線照射点で発生する回折Ｘ線を通過させる、さらにレーザ照射器２４から出射されるレーザ光を通過させるための長尺孔４０ａ１が形成されている。この長尺孔４０ａ１は図３に２点鎖線で示すように、出射Ｘ線とレーザ光を通過させ、シンチレーションカウンター２２に入射する回折Ｘ線を通過させるのに必要な箇所のみに形成されている。円筒状パイプ２１から出射されるＸ線の光軸は、底面壁４０ａ及び上面壁４０ｃに略垂直であり、前面壁４０ｂ、後面壁４０ｄ及び側面壁４０ｅに略平行である。また、側面壁４０ｅには接続部４１が設けられており、接続部４１が固定具５０に固定されることで、筐体４０は固定具５０に連結されている。そして、固定具５０は位置と姿勢を微調整することが可能であり、筐体４０は位置と姿勢が微調整され、ステージＳｔの平面に対しＸ線が垂直方向から照射され、ステージＳｔ上の測定対象物ＯＢが標準の厚さであるとき、Ｘ線照射点は設定された位置（後述するＸ線レーザ交差点）になるようになっている。

Ｘ線出射器１０は、長尺状に形成され、筐体４０内の上部にて図示左右方向に延設されて筐体４０に固定されており、高電圧電源６５からの高電圧の供給を受け、Ｘ線制御回路６２により制御されて、Ｘ線を出射口１１から出射する。

Ｘ線制御回路６２は、後述するコンピュータ装置７０を構成するコントローラ７１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に高電圧電源６５から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６２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は温度が一定に保たれる。

プレート２０は直方体の形状であり、円筒状パイプ２１をＸ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と円筒状パイプ２１の中心軸とが略一致するように取り付けている。Ｘ線出射器１０の出射口１１と円筒状パイプ２１の断面を示したものが図４である。出射口１１から出射されるＸ線は拡散するＸ線であるが、Ｘ線は円筒状パイプ２１の内部の端に固定された通路部材２８の孔から円筒状パイプ２１の内部に入射し、円筒状パイプ２１の反対側の内部の端に固定された通路部材２９の孔から出射することで、円筒状パイプ２１の中心軸に平行なＸ線になる。

円筒状パイプ２１の先端から出射したＸ線は上述したように長尺孔４０ａ１を通過して、測定対象物ＯＢに照射され、照射箇所で回折Ｘ線が発生する。回折Ｘ線は出射Ｘ線の光軸に対する角度がブラッグの条件に合致する角度である箇所で強度の高いＸ線となるが、これは、出射Ｘ線の光軸に垂直なあらゆる方向において成り立つため、出射Ｘ線の光軸に垂直な面には回折環が形成される。この回折環は出射Ｘ線の光軸に垂直なあらゆる面にて形成されるが、測定対象物ＯＢのＸ線照射点からの距離が大きいほど半径が大きくなる。また、この回折環の半径方向のＸ線強度分布曲線は正規分布曲線に近い曲線となる。

シンチレーションカウンター２２はプレート２０に、入射口がプレート２０の下面に平行になるように取り付けられ、測定対象物ＯＢで発生した回折Ｘ線の内、入射口から入射したＸ線の強度を測定する。上述したように、測定対象物ＯＢのＸ線照射点からの距離が大きいほど回折環の半径は大きくなるので、Ｘ線照射点が設定された位置（後述するＸ線レーザ交差点）にあるとき、円筒状パイプ２１の中心軸（出射Ｘ線の光軸）からシンチレーションカウンター２２の入射口までの距離を適切な距離にすると、入射口の中心を回折環が通るようになる。シンチレーションカウンター２２は、入射したＸ線がシンチレータに当たって発生する蛍光の強度を光電子増倍管により検出するもので、一般的に用いられているものである。シンチレーションカウンター２２の入射口には、図３に示すようスリット２３ａが形成されたキャップ２３が嵌めこまれており、シンチレーションカウンター２２はスリット２３ａを通過した回折Ｘ線の強度を測定する。スリット２３ａの短尺方向は回折環の半径方向（円筒状パイプ２１の中心軸からシンチレーションカウンター２２の中心軸に向かう方向）と平行であり、短尺方向の幅はシンチレーションカウンター２２に入射する回折Ｘ線の量が適切になる幅にされている。この点は後程、詳細に説明する。

ＳＤ信号取出回路６０は、シンチレーションカウンター２２と信号線がつながっており、後述するコントローラ７１から作動開始の指令が入力すると、シンチレーションカウンター２２が出力するＸ線強度に相当する強度の信号（入射したＸ線により発生した蛍光の強度に相当する強度の信号）の瞬時値をデジタルデータにして、コントローラ７１に出力する。

円筒状パイプ２１とシンチレーションカウンター２２の間にはレーザ照射器２４がプレート２０に、プレート２０の下面に対して傾斜して取り付けられている。上述したように、レーザ照射器２４の中心軸は円筒状パイプ２１の中心軸とシンチレーションカウンター２２の中心軸が含まれる平面に含まれるようになっており、以下、この平面を基準平面という。なお、円筒状パイプ２１の中心軸と出射Ｘ線の光軸は同一であり、レーザ照射器２４の中心軸は出射されるレーザ光の光軸と同一であるため、別の言い方をすると、出射Ｘ線の光軸とレーザ光の光軸とを含む平面を基準平面という。図２に示すよう、レーザ照射器２４は、円筒状の枠体にレーザ光源２５を固定具２６で固定し、円筒状の枠体の先端近傍にコリメーティングレンズ２７を固定したものであり、レーザ光源２５から出射されたレーザ光は、コリメーティングレンズ２７で平行光になって出射される。レーザ光源２５はレーザ駆動回路６１から駆動信号が入力することでレーザ光を出射し、レーザ駆動回路６１は、後述するコントローラ７１から照射開始の指令が入力すると、レーザ光源２５が設定された強度のレーザ光を出射するための駆動信号を出力する。

レーザ照射器２４から出射されるレーザ光の光軸は出射Ｘ線の光軸と交差するが、この交差する点を測定対象物ＯＢのＸ線照射点としたとき、シンチレーションカウンター２２の入射口の中心（スリット２３ａの中心）を回折環が通るよう、レーザ照射器２４は取り付け位置が調整されている。より厳密な言い方をすると、出射Ｘ線の光軸とレーザ光の光軸の交差点を測定対象物ＯＢのＸ線照射点としたとき、回折環の半径方向のＸ線強度分布曲線のピーク点が、シンチレーションカウンター２２の入射口の中心（スリット２３ａの中心）と合致するようレーザ照射器２４は取り付け位置が調整されている。以下、出射Ｘ線の光軸とレーザ光の光軸の交差点を、Ｘ線レーザ交差点という。Ｘ線レーザ交差点は、シンチレーションカウンター２２に回折Ｘ線を入射させるのに最適なＸ線照射点であり、設定されたＸ線照射点の位置である。別の言い方をすると基準のＸ線照射点である。

底面壁４０ａには円筒状の枠体に結像レンズ３０が固定されており、結像レンズ３０の光軸は基準平面に含まれている。そして、結像レンズ３０の光軸と中心が交差するようラインセンサ３１が筐体４０内で固定されている。結像レンズ３０とラインセンサ３１は撮影ユニットを形成しており、被写界深度はＸ線レーザ交差点を中心とした範囲になるよう、結像レンズ３０に対するラインセンサ３１の位置が設定されている。レーザ照射器２４からレーザ光が出射されると、測定対象物ＯＢのレーザ光照射点では散乱光と反射光が発生するが、散乱光の一部は結像レンズ３０に入射してラインセンサ３１で結像し、ラインセンサ３１にはレーザ光照射点の像ができる。ラインセンサ３１はＣＣＤ又はＣＭＯＳ等からなる画素を１列に並べたものであり、後述するずれ距離検出回路６３からの信号が入力すると、ずれ距離検出回路６３にそれぞれの画素が蓄積した電荷量（受光強度に相当）に相当する強度の信号を並んだ画素順に出力する。

ずれ距離検出回路６３は、後述するコントローラ７１から作動開始の指令が入力すると、ラインセンサ３１から設定された時間間隔で信号を入力し、画素順に信号強度（受光強度に相当）をデジタルデータにする。これは、ラインセンサ３１の長尺方向の受光強度分布曲線をデジタルデータにしたものであり、次いで、ずれ距離検出回路６３は内蔵するプログラムを作動させて、このデジタルデータから受光強度分布曲線のピーク位置を算出する。これは、ラインセンサ３１の長尺方向におけるレーザ光照射点の像の位置を検出することである。さらに距離検出回路６３は、予め記憶されているピーク位置（レーザ光照射点の像の位置）とＸ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離との関係に、検出したピーク位置を当てはめて、Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離を算出し、このデジタルデータをずれ距離としてコントローラ７１に出力する。上述したように、Ｘ線レーザ交差点は基準のＸ線照射点であるため、ずれ距離は、実際のＸ線照射点の基準のＸ線照射点からのずれ距離である。なお、これは３角測量法により距離を求める方法であるが、実際に受光強度分布曲線のピーク位置と１：１の関係になるのは、レーザ光照射点のＸ線レーザ交差点からの距離である。ただし、出射Ｘ線の測定対象物ＯＢの表面に対する角度がほぼ一定であれば、レーザ光照射点とＸ線照射点の位置関係は１：１の関係になるので、Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離も受光強度分布曲線のピーク位置と１：１の関係になる。

Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離（ずれ距離）と受光強度分布曲線のピーク位置との関係は、次のようにすれば得ることができる。基準厚さの直方体形状の測定対象物ＯＢをステージＳｔに載置し、Ｘ線感光フィルムを測定対象物ＯＢの上面に置いてＸ線を照射し、Ｘ線照射点がわかるようにする。次に、筐体４０の位置を調整してレーザ光がＸ線照射点に合致するようにし、このときの受光強度分布曲線のピーク位置を検出する。これが、ずれ距離０のピーク位置になる。そして、厚さが異なる直方体形状の測定対象物ＯＢを次々にステージＳｔに載置し、受光強度分布曲線のピーク位置を検出する。２回目以降の測定対象物ＯＢの厚さから最初の測定対象物ＯＢの厚さを減算したものが、Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離（ずれ距離）であるので、これにより、Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離（ずれ距離）と受光強度分布曲線のピーク位置との関係を得ることができる。なお、測定対象物ＯＢの上面及び筐体４０の上面壁４０ｃに水準器をセットし、測定対象物ＯＢの上面及び筐体４０の上面壁４０ｃが常に水平になるよう調整しながら上記操作を行えば、測定対象物ＯＢの上面に精度よく垂直にＸ線が照射されるので、該関係を精度よく得ることができる。

ステージＳｔの側面の近傍には、測定対象物ＯＢの先端および後端が出射Ｘ線が照射される位置になったことを検出するための端検出センサ７５が取り付けられている。端検出センサ７５はステージＳｔの反対側の側面近傍にあるレーザ光の受光の有無により、測定対象物ＯＢの先端および後端を確認するものであり、レーザ光を受光すると所定強度の信号を出力し、レーザ光の受光がないと信号の出力はないようになっている。端検出回路７６は端検出センサ７５と一体になっており、後述するコントローラ７１から作動指令が入力した後、端検出センサ７５から入力する信号の強度が所定強度から０になると、「先端検出」を意味する信号をコントローラ７１に出力し、０から所定強度になると「後端検出」を意味する信号をコントローラ７１に出力する。なお、端検出センサ７５が検出するライン（反対側にあるレーザ光の光軸）は、測定対象物ＯＢの移動方向に対して出射Ｘ線の光軸よりやや後方にあり、後述するように、「先端検出」の信号が出力されたときは、予め設定された時間をおいて回折Ｘ線の強度の検出を行い、「後端検出」の信号が出力されたときは、即座に回折Ｘ線の強度の検出を停止するようになっている。これは、出射Ｘ線が測定対象物ＯＢの先端及び後端の縁にかかった状態では正常な検査ができないため、この状態のときは検査を行わないようにするためである。

コンピュータ装置７０は、コントローラ７１、入力装置７２及び表示装置７３からなる。コントローラ７１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プログラムを実行してＸ線回折測定装置の作動を制御するとともに、入力したデジタルデータを用いて演算を行い、合否を判定する処理を行う。入力装置７２は、コントローラ７１に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作動指示などの入力のために利用される。表示装置７３も、コントローラ７１に接続されて、Ｘ線回折測定システムの各種の設定状況、作動状況及び検査結果などを表示する。

ここで、コントローラ７１が入力するデジタルデータである、ＳＤ信号取出回路６０から入力するシンチレーションカウンター２２が検出した回折Ｘ線の強度と、ずれ距離検出回路６３から入力するＸ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離（ずれ距離）とから測定対象物ＯＢを検査する（異常を検出する）ことができることを説明する。図５は、実際のＸ線照射点がＸ線レーザ交差点（基準のＸ線照射点）に合致したとき、スリット２３ａの短尺方向（回折環の半径方向）におけるＸ線強度分布曲線にスリット２３ａを重ね合わせて示したものであり、図５（ａ）において、実線は測定箇所が正常な場合のＸ線強度分布曲線であり、２点鎖線はスリット２３ａの縁である。Ｘ線強度分布曲線のピーク点が、スリット２３ａの短尺方向の中心になっており、Ｘ線強度分布曲線の強度が減少して０付近になる箇所が、スリット２３ａの短尺方向の縁になっている。Ｘ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなすと、スリット２３ａの短尺方向の縁は、２．５σ程度の箇所にされている。図５（ａ）において、点線は測定箇所に表面硬さまたはそれ以外の特性の異常で回折Ｘ線の強度分布が変化したときのＸ線強度分布曲線であり、この曲線は正常時よりもなだらかな曲線となる。言い換えると、Ｘ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなすと標準偏差σは正常時よりも大きくなる。このため、スリット２３ａを通過する回折Ｘ線は大きく減少する。よって、測定箇所（Ｘ線照射点）に、表面硬さ等、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常があったとき、検出される回折Ｘ線の強度は大きく減少する。なお、本実施形態ではスリット２３ａの短尺方向の縁は、Ｘ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなすと、２．５σ程度の箇所としたが、スリット２３ａの短尺方向の縁は、対象とする測定対象物ＯＢを多く検査して最適な箇所にすればよく、１．５σ〜４σの範囲で適宜設定されるものである。なお、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常は、Ｘ線強度分布曲線がなだらかになる異常のみならず、測定対象物ＯＢの表面に皮膜や錆があることでＸ線強度分布曲線のピーク強度が小さくなる異常も含む。この場合も、スリット２３ａを通過する回折Ｘ線は減少するので異常を検出することができる。

図５（ｂ）は、測定箇所が正常で、実際のＸ線照射点がＸ線レーザ交差点（基準のＸ線照射点）からずれたときの、スリット２３ａの短尺方向（回折環の半径方向）におけるＸ線強度分布曲線にスリット２３ａを重ね合わせて示したものである。図５（ｂ）において、実線はＸ線照射点がＸ線レーザ交差点に合致した場合のＸ線強度分布曲線であり、点線および１点鎖線はＸ線照射点がＸ線レーザ交差点からずれたときのＸ線強度分布曲線であり、２点鎖線はスリット２３ａの縁である。点線および１点鎖線のＸ線強度分布曲線のピーク位置はスリット２３ａの短尺方向の中心からずれるが、スリット２３ａを通過する回折Ｘ線は多少減少するにとどまる。よって、測定対象物ＯＢが移動したとき、Ｘ線レーザ交差点の測定対象物ＯＢ表面からの変位が微小であれば、合否判定レベルを適切に定め、シンチレーションカウンター２２が検出した回折Ｘ線の強度とこの合否判定レベルとを比較することで、合否を判定する（異常箇所を検出する）ことができる。

また、測定対象物ＯＢに厚さの異常、測定対象物ＯＢの載置の仕方異常またはＸ線回折測定装置の位置ずれ等があり、Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からのずれが大きい場合は、スリット２３ａを通過する回折Ｘ線は大きく減少するが、この場合は、検出したずれ距離も大きいので、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常とは別の異常であることを判別することができる。そして、異常の原因は標準厚さの測定対象物ＯＢを用意しておけばつきとめることができる。

また、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常には異常の度合いがあり、図５（ａ）に点線で示すＸ線強度分布曲線のなだらかさの度合い（標準偏差σの正規分布曲線とみなしたときの標準偏差σの大きさ）にも幅がある。このため、検出した回折Ｘ線の強度の減少度合いが小さくても、合否判定を精度よく行うことができるよう、合否判定レベルを検出したずれ距離により補正することを行っている。これは、ずれ距離と（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）との関係を得て記憶しておき、検出したずれ距離から（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）を求め、基準の合否判定レベルに（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）を乗算することで補正するものである。ずれ距離と（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）との関係は、上述した、ずれ距離と受光強度分布曲線のピーク位置との関係を求める作業を行う際、Ｘ線を照射して回折Ｘ線の強度を検出すれば得ることができる。

次に、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、一定速度で移動する長尺状のステージＳｔに載置された測定対象物ＯＢを次々に検査する場合のＸ線回折測定システムの作動について、コントローラ７１が実行するプログラムのフロー図である図６に沿って説明する。まず、作業者は移動機構を操作してステージＳｔを載置された測定対象物ＯＢの移動を開始し、次いで入力装置７２から検査開始の指令を入力する。これによりコントローラ７１は図６に示すフローのプログラムの実行をステップＳ１にて開始する。

まず、コントローラ７１はステップＳ２にて、コントローラ７１に内蔵されたクロックによる時間計測を開始し、ステップＳ３にて端検出回路７６に作動開始の指令を出力する。これにより端検出回路７６は、上述したように端検出センサ７５からの信号により測定対象物ＯＢの先端と後端を検出するごとに、「先端検出」及び「後端検出」を意味する信号をコントローラ７１に出力する。次にコントローラ７１はステップＳ４にて測定対象物ＯＢを識別する番号であるｍを「１」にし、ステップＳ５にて測定点を識別する番号であるｎを「０」にする。そして、ステップＳ６にて端検出回路７６から最初の測定対象物ＯＢにおける「先端検出」の信号が入力するのを待ち、入力するとＹｅｓと判定してステップＳ７へ行き、ステップＳ７にてＸ線制御回路６２に出射開始の指令を出力し、ステップＳ８にてレーザ駆動回路６１に出射開始の指令を出力し、ステップＳ９にてずれ距離検出回路６３にデータ出力開始の指令を出力し、ステップＳ１０にてＳＤ信号取出回路６０にデータ出力開始の指令を出力する。これにより、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）からＸ線とレーザ光が測定対象物ＯＢに向けて照射され、Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離（ずれ距離）と回折Ｘ線強度のデジタルデータがコントローラ７１に入力するようになる。

次に、コントローラ７１はステップＳ１１にて計測時間をリセットして０にし、ステップＳ１２にて予め設定した時間Ｔが経過するのを待つ。これは、上述したように、端検出センサ７５が検出するライン（反対側にあるレーザ光の光軸）は、測定対象物ＯＢの移動方向に対して出射Ｘ線の光軸よりやや後方にあり、出射Ｘ線が測定対象物ＯＢの縁にかかると正確な検査が行われないため、Ｘ線照射点が測定対象物ＯＢの縁より微小距離だけ離れ、正確に検査を行うことができるまで待つためのものである。そして、時間Ｔが経過するとＹｅｓと判定してステップＳ１３へ行き、ステップＳ１３にて計測時間がＴ＋ｎ・Δｔ以上になったか判定する。最初ｎは「０」にされているので、即座にＹｅｓと判定してステップＳ１４へ行き、ステップＳ１４にてＳＤ信号取出回路６０から入力している回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）をメモリに取込み、ステップＳ１５にてずれ距離検出回路６３から入力しているずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）をメモリに取込む。次にステップＳ１６にて、取込んだずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）を予め記憶しているずれ距離と（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）との関係に当てはめて補正係数として使用する（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）を求め、合否判定レベルＬに求めた補正係数を乗算して補正合否判定レベルＬ’を求める。そしてステップＳ１７にて、取込んだ回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）が補正合否判定レベルＬ’以上である場合はＹｅｓと判定してステップＳ１９へ行き、取込んだ回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）が補正合否判定レベルＬ’未満である場合はＮｏと判定してステップＳ１８へ行き、回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）を異常箇所データとして別のメモリ領域に記憶した後、ステップＳ１９へ行く。

次に、コントローラ７１はステップＳ１９にて取込んだずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）の絶対値が許容値Ａ以下である場合は、Ｙｅｓと判定してステップＳ２１へ行き、取込んだずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）の絶対値が許容値Ａを超える場合はＮｏと判定してステップＳ２０へ行き、ずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）を異常箇所データとして別のメモリ領域に記憶した後、ステップＳ２１へ行く。次に、コントローラ７１はステップＳ２１にて、端検出回路７６から最初の測定対象物ＯＢにおける「後端検出」の信号が入力したか判定するが、この段階では検査を開始したばかりであるのでＮｏと判定してステップＳ２２へ行き、ｎをインクリメントしてステップＳ１３に戻る。そして、ステップＳ１３にて計測時間がＴ＋ｎ・Δｔ（この場合はＴ＋Δｔ）になるまで待ち、計測時間がＴ＋ｎ・ΔｔになるとＹｅｓと判定してステップＳ１４へ行き、上述したステップＳ１４乃至ステップＳ２２の処理を行ってステップＳ１３へ戻る。このようにして計測時間がＴ，Ｔ＋Δｔ，Ｔ＋２・Δｔと、Δｔづつ増えるごとに、回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）及びずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）が取込まれてそれぞれ合否判定が行われ、不合格（異常検出）の場合はＩ（ｎ，ｍ）又はずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）が異常箇所データとして別のメモリ領域に記憶されていく。そして、端検出回路７６から「後端検出」の信号が入力すると、ステップＳ２１にてＹｅｓと判定してステップＳ２３へ行き、ステップＳ２３乃至ステップＳ２６にて、Ｘ線制御回路６２とレーザ駆動回路６１に出射停止の指令を出力し、ずれ距離検出回路６３とＳＤ信号取出回路６０にデータ出力停止の指令を出力する。これにより、次の測定対象物ＯＢが来るまでＸ線とレーザ光の照射は停止し、ずれ距離検出回路６３とＳＤ信号取出回路６０はデータの出力を停止する。なお、上述したように、端検出センサ７５が検出するライン（反対側にあるレーザ光の光軸）は、測定対象物ＯＢの移動方向に対して出射Ｘ線の光軸よりやや後方にあるため、端検出センサ７５が後端を検出したときは、出射Ｘ線は測定対象物ＯＢの後端の縁にかかっていない。よって、「後端検出」の信号が入力したときは、即座にＸ線とレーザ光の照射を停止し、データの出力を停止する。

次に、コントローラ７１はステップＳ２７にて、異常箇所データとして別のメモリ領域に記憶した回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）又はずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）があるか判定し、ない場合はＮｏと判定してステップＳ２８へ行き、「合格」の表示を、ｍ＝１に対応する測定対象物ＯＢの識別情報とともに表示装置７３へ表示させる。また、別のメモリ領域に記憶した回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）又はずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）がある場合は、Ｙｅｓと判定してステップＳ２９へ行き、「不合格」の表示を測定対象物ＯＢの識別情報とともに表示装置７３へ表示させる。そして、ステップＳ３０にて、記憶したデータのｎ、予め記憶されているステージＳｔの移動速度Ｆ、時間Ｔおよび端検出センサ７５が検出するラインから出射Ｘ線の光軸までの距離Ｂから、Ｆ・（Ｔ＋ｎ・Δｔ）−Ｂの計算を行い、異常箇所の測定対象物ＯＢの先端からの距離を計算する。さらに、補正された合否判定レベルＬ’と回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）との比、またはずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）と許容値Ａとの差を、予め記憶されている異常度合のテーブルに当てはめて、異常度合を定める。異常度合のテーブルは、補正された合否判定レベルＬ’と回折Ｘ線強度データＩとの比、およびずれ距離Ｄと許容値Ａとの差を数値の範囲ごとに分け、「微」，「小」，「中」，「大」，「特大」又は「１」，「２」，「３」，「４」，「５」というように異常度合を定めたものである。なお、合否判定レベルＬ’と回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）との比の数値、およびずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）と許容値Ａとの差の数値を、そのまま異常の度合いとしてもよい。そして、コントローラ７１は、このように計算した異常箇所の先端からの距離と定めた異常の度合を、異常の種類（回折Ｘ線の強度分布が変化した異常か、ずれ距離が許容値を超えた異常か）とともに表示装置７３へ表示する。この表示において、数値での表示に加えて図で異常箇所と異常の度合を示す表示を行うと検査結果が分かりやすい。

次に、コントローラ７１はステップＳ３１にて、ｍをインクリメントしてステップＳ５に戻り、ｍ＝２の測定対象物ＯＢに対して、上述したステップＳ５乃至ステップＳ３０の処理を行う。そして、ステップＳ３１にて、ｍをインクリメントしてステップＳ５に戻り、ｍ＝３の測定対象物ＯＢに対して同様の処理を行う。このようにして、移動するステージＳｔに載置されて次々に移動してくる測定対象物ＯＢが検査され、検査結果が表示装置７３に表示される。作業者は表示装置７３に表示される結果を見て、不合格と判定された測定対象物ＯＢをステージＳｔから取り除き、それ以外の測定対象物ＯＢと分別する。なお、不合格がずれ距離によるものである場合は、異常の原因が測定対象物ＯＢの厚さによるものか、測定対象物ＯＢのステージＳｔへの載置の仕方によるものかを調査する。また、ずれ距離による不合格が連続して発生する場合は、後述するように検査を停止し、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）の位置が変化していないか調査する。いずれの場合も、標準厚さの測定対象物ＯＢを用意しておけば異常の原因をつきとめることができる。そして、検査する測定対象物ＯＢがなくなり、作業者が入力装置７２から検査停止の指令を入力すると、ステップＳ３２にてＹｅｓと判定してステップＳ３３へ行き、ステップＳ３３にて端検出回路７６へ作動停止の指令を出力し、内蔵されたクロックによる時間計測を停止する。次にステップＳ３４にて、異常箇所データとして記憶した回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）及びずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）を別のメモリ領域に移動して、次回の検査の際に使用するメモリ領域を空にし、ステップＳ３５にてプログラムの実行を終了する。

このように、ステージＳｔを移動させた後、入力装置７２から検査開始の指令を入力すれば、コントローラ７１がインストールされたプログラムを実行することで、ステージＳｔに載置された測定対象物ＯＢの検査が次々に行われ、検査結果が順に表示装置７３に表示される。作業者は異常が検出された測定対象物ＯＢの異常の原因を詳細に分析したいときは、該測定対象物ＯＢをＸ線回折像を得るＸ線回折装置にセットして、異常箇所のＸ線回折像を測定すればよい。なお、コントローラ７１に設定されている合否判定レベルＬは、測定対象物ＯＢに照射されるＸ線の強度が一定である必要がある。上述したように、Ｘ線制御回路６２は、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、高電圧電源６５から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しているが、長期間が経過するとＸ線出射器１０から出射されるＸ線の強度が変化する可能性がある。よって、定期的に標準の測定対象物ＯＢを測定して回折Ｘ線強度データＩが許容範囲内にあることを確認する必要がある。そして、許容範囲外になったときは、Ｘ線制御回路６２の設定を変えて標準の測定対象物ＯＢの回折Ｘ線強度データＩを許容範囲内にするか、又は合否判定レベルＬを設定し直し、その時点の回折Ｘ線強度データＩの平均値を中央値にした新たな許容範囲を定める必要がある。

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、対象とする測定対象物ＯＢに向けてＸ線を略平行光にして出射するＸ線出射器１０及び円筒状パイプ２１からなるＸ線出射手段と、Ｘ線出射手段から出射されるＸ線が測定対象物ＯＢに照射されたとき、測定対象物ＯＢにて発生する回折Ｘ線の強度を検出するシンチレーションカウンター２２であって、回折Ｘ線により回折環が形成される箇所の１部に入射口が配置されたシンチレーションカウンター２２と、シンチレーションカウンター２２の入射口の手前に短尺方向が回折環の半径方向になるよう配置されたスリット２３ａであって、測定対象物ＯＢが正常であり測定対象物ＯＢにおけるＸ線照射点が設定された位置であるときの、短尺方向におけるＸ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなしたとき、正規分布曲線の両側における１．５σ乃至４σの箇所が縁になるように配置されたスリット２３ａとを備えたＸ線回折測定装置としている。

これによれば、Ｘ線が測定対象物ＯＢに照射されたとき、スリット２３ａを通過する回折Ｘ線は、スリット２３ａの短尺方向におけるＸ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなしたとき、正規分布曲線の両側における１．５σ乃至４σの箇所を下限と上限にした範囲となり、測定箇所（Ｘ線照射点）が正常であれば、Ｘ線照射点が設定された位置から多少ずれても、大部分の回折Ｘ線がスリット２３ａを通過する。これに対し、測定箇所が表面硬さまたはそれ以外の特性の異常で回折Ｘ線の強度分布が変化したときは、Ｘ線強度分布曲線は、正常時よりもなだらかな曲線となり、言い換えると、Ｘ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなすと標準偏差σは正常時よりも大きくなり、多くの回折Ｘ線がスリット２３ａで遮断される。よって、測定箇所（Ｘ線照射点）に、表面硬さ等、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常があったとき、シンチレーションカウンター２２が検出する回折Ｘ線の強度は大きく変化し、測定箇所の異常を検出することができる。すなわち、Ｘ線照射点が設定された位置になるよう測定対象物ＯＢに対するＸ線回折測定装置の位置を定め、測定対象物ＯＢと装置の位置関係が大きく変化しないように測定対象物ＯＢを装置に対して移動すれば、１つのシンチレーションカウンター２２を有するＸ線回折測定装置により、先行技術と同様に回折Ｘ線の強度分布が変化する異常を検出することができ、装置のコストアップ及び装置維持のための工数と費用を大幅に抑制することができる。

また、上記実施形態においては、Ｘ線出射器１０及び円筒状パイプ２１からなるＸ線出射手段から出射されるＸ線の光軸と交差するよう微小断面のレーザ光を照射するレーザ光照射器２４であって、Ｘ線の光軸と交差する点が測定対象物ＯＢにおけるＸ線照射点であるとき、Ｘ線強度分布曲線のピーク点がスリット２３ａの中心になるようレーザ光を照射するレーザ光照射器２４と、レーザ光照射器２４が出射したレーザ光が測定対象物ＯＢに照射されたとき、測定対象物ＯＢのレーザ光照射点で発生する散乱光の一部をラインセンサ３１で受光し、ラインセンサ３１の受光位置からＸ線の光軸と交差する点と測定対象物ＯＢにおけるＸ線照射点との間の距離をずれ距離として検出するずれ距離検出回路６３とを備えたＸ線回折測定装置としている。

これによれば、シンチレーションカウンター２２が検出する回折Ｘ線の強度が大きく変化したとき、ずれ距離検出回路６３が検出するずれ距離も大きく変化すれば、回折Ｘ線の強度の変化は、測定箇所の回折Ｘ線の強度分布が変化する異常によるものではなく、測定対象物ＯＢと装置の位置関係が変化したことのよるものとすることができる。この場合は、測定対象物ＯＢの厚さ異常、測定対象物ＯＢの載置の仕方異常またはＸ線回折測定装置の位置ずれ等が考えられるが、標準厚さの測定対象物ＯＢを用意しておけば異常の原因をつきとめることができる。すなわち、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をより正確に検出することができる。

また、上記実施形態においては、シンチレーションカウンター２２が検出したＸ線の強度と予め設定した合否判定レベルＬとを比較して合否判定を行うコントローラ７１にインストールされたプログラムであって、合否判定レベルＬをずれ距離検出回路６３が検出したずれ距離を用いて補正したうえで合否判定を行うプログラムを備えている。

これによれば、測定対象物ＯＢとＸ線回折測定装置の位置関係が多少変化しても、すなわち、ずれ距離検出回路６３が検出するずれ距離が０から多少変化しても、スリット２３ａを通過する回折Ｘ線の強度は微小にしか変化しないが、コントローラ７１にインストールされたプログラムはこの微小の変化分がないように合否判定レベルＬを補正するので、測定対象物ＯＢの測定箇所（Ｘ線照射点）が正常であれば、検出する回折Ｘ線の強度と合否判定レベルとの強度関係は略一定になる。よって、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をより精度よく検出することができる。

（変形例１）
上記実施形態においては、合否判定レベルＬをずれ距離検出回路６３が検出したずれ距離を用いて補正して合否判定レベルＬ’にしたうえで、シンチレーションカウンター２２が検出した回折Ｘ線の強度と合否判定レベルＬ’とを比較して、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常を検出している。しかし、測定対象物ＯＢの表面に、ずれ距離検出回路６３が検出するずれ距離が大きくなる凹凸がある場合や、表面がステージＳｔの移動方向に対して平行でない場合（傾きがある場合）などは、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常を検出する精度が落ちる可能性がある。図７に示すＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムは、このような測定対象物ＯＢを検査する場合でも、精度よくＸ線の強度分布が変化する異常を検出することができるものである。図７に示すＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムは、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）を高さ方向に変位させるＺ軸方向変位機構５を備え、ずれ距離検出回路６３が検出するずれ距離が０になるようＸ線回折測定装置（筐体４０）の高さ方向（Ｚ軸方向）位置を変化させるものである。以下、上記実施形態と異なる箇所のみを説明する。なお、Ｚ軸方向はステージＳｔに垂直な方向であるが、出射Ｘ線の光軸はステージＳｔに垂直になるようＸ線回折測定装置（筐体４０）の姿勢が調整されているので、出射Ｘ線の光軸方向である。また、Ｙ軸方向はステージＳｔの移動方向であるが、ステージＳｔの移動方向は基準平面に平行になるようＸ線回折測定装置（筐体４０）の姿勢が調整されているので、基準平面に平行で出射Ｘ線の光軸に垂直な方向である。そして、Ｘ軸方向はＹ軸方向とＺ軸方向に垂直な方向であり、基準平面に垂直な方向である。

Ｚ軸方向変位機構５は、枠体５１、フィードモータ５２、スクリューロッド５３、軸受部５４及び移動ステージ（図示せず）から構成されている。枠体５１は、直方体形状の金属体に直方体形状の穴が開けられたものであり、長尺方向が出射Ｘ線の光軸方向と平行になるよう、図７の裏面側が固定具５０に連結されている。枠体５１の上側にはフィードモータ５２が固定され、フィードモータ５２の回転軸にはスクリューロッド５３が連結され、スクリューロッド５３の反対側は軸受部５４に連結されている。移動ステージは枠体５１の直方体形状の穴に移動可能に嵌めこまれており、中心部分に雌ネジが切られた孔が開けられ、この孔と雄ネジが切れらたスクリューロッド５３が迎合している。そして、フィードモータ５２の回転軸及びスクリューロッド５３の中心軸は、出射Ｘ線の光軸方向と平行であり、フィードモータ５２が回転しスクリューロッド５３が回転すると、移動ステージは出射Ｘ線の光軸方向（Ｚ軸方向）に移動する。移動ステージはＸ線回折測定装置（筐体）４０の側面４０ｅにある連結部４１と連結しており、フィードモータ５２が回転するとＸ線回折測定装置（筐体４０）もＺ軸方向へ移動する。

フィードモータ５２内には、エンコーダ５２ａが組み込まれており、エンコーダ５２ａはフィードモータ５２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モータ駆動回路５５、移動指令回路５６及び移動位置検出回路５７へ出力する。モータ駆動回路５５は、後述する移動指令回路５６から移動指令と移動方向を入力すると、フィードモータ５２の回転が移動方向に対応する回転方向になり、エンコーダ５２ａから入力するパルス列信号の単位時間当たりのパルス数が、予め設定されている単位時間当たりのパルス数になるよう、フィードモータ５２へ駆動信号を出力する。これにより、移動ステージ及び筐体４０はＺ軸方向へ設定された移動速度で移動する。そして、移動指令回路５６から停止指令が入力すると、フィードモータ５２への駆動信号を停止する。

移動指令回路５６はコントローラ７１から移動位置を示す信号を入力すると、後述する移動位置検出回路５７から入力する移動位置から移動方向を判定し、モータ駆動回路５５に移動指令と移動方向を出力する。そして、後述する移動位置検出回路５７から入力する移動位置がコントローラ７１から入力した移動位置に等しくなると、モータ駆動回路５５に停止指令を出力する。これにより、移動ステージ及び筐体４０は、コントローラ７１が指定した移動位置に移動される。また、移動指令回路５６はコントローラ７１から制御開始を示す信号を入力すると、ずれ距離検出回路６３から入力するずれ距離（Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離）の符号から移動方向を判定し、モータ駆動回路５５に移動指令と移動方向を出力する。そして、予め記憶されている関係式又は関係テーブルを用いて、ずれ距離の絶対値からフィードモータ５２が回転してずれ距離分移動したときにエンコーダ５２ａが出力するパルス列信号のパルス数を算出し、モータ駆動回路５５に移動指令を出力してからエンコーダ５２ａが出力するパルス列信号のパルス数をカウントして、カウントしたパルス数が算出したパルス数になるとモータ駆動回路５５に停止指令を出力する。移動指令回路５６はこの制御を、コントローラ７１から制御停止を示す信号が入力するまで設定された時間間隔で行う。これにより、コントローラ７１が指令すると、移動ステージ及び筐体４０は、ずれ距離が０になるよう移動位置が変位する。さらに移動指令回路５６はコントローラ７１から移動限界位置への移動を示す信号を入力すると、移動ステージ及び筐体４０がフィードモータ５２側へ移動するよう、モータ駆動回路５５に移動指令と移動方向を出力する。そして、後述する移動位置検出回路５７から停止指令が入力すると、モータ駆動回路５５に停止指令を出力する。コントローラ７１はＸ線回折測定装置への電源投入直後に移動限界位置への移動を示す信号を出力するため、これにより、Ｘ線回折測定装置への電源投入直後には移動ステージ及び筐体４０は、フィードモータ５２側の駆動限界位置（最も高い移動位置）まで移動する。

なお、変形例１の形態では、ずれ距離検出回路６３が検出するずれ距離はコントローラ７１には入力しておらず、移動指令回路５６に入力して制御のみに用いられているので、ずれ距離は距離の単位でなくてもよく、ずれ距離は相当するエンコーダ５２ａが出力するパルス列信号のパルス数のカウント値にすればよい。このようにすれば、移動指令回路５６は、ずれ距離検出回路６３から入力するずれ距離をそのままパルス列信号のパルス数のカウント値として用いることができる。

移動位置検出回路５７はコントローラ７１から移動限界位置移動を示す信号入力すると、エンコーダ５２ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、パルス数のカウントが停止すると、移動指令回路５６に停止指令を出力して、パルス数のカウント値を「０」に設定する。以後、移動位置検出回路５７はエンコーダ５２ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、移動方向によりカウント値を加算または減算し、カウント値から移動距離を算出して移動指令回路５６とコントローラ７１に出力する。これにより、移動ステージ及び筐体４０の移動位置がフィードモータ５２側の移動限界位置を原点として検出される。

変形例１のＸ線回折測定システムにおけるこれ以外の構成は上記実施形態と同じであるが、図６に示すコントローラ７１が実行するプログラムのフロー図は、以下の点が上記実施形態から変更されている。
・ステップＳ１にてプログラムがスタートすると、移動指令回路５６に基準の移動位置を出力し、移動ステージ及び筐体４０を基準の移動位置へ移動させる。基準の移動位置は測定対象物ＯＢが標準の厚さであるとき、ずれ距離（Ｘ線照射点のＸ線レーザ交差点からの距離）が０になる位置であり、予めコントローラ７１に記憶されている。
・ステップＳ１２の後、移動指令回路５６に制御開始の指令を出力し、ずれ距離が０になる制御を開始する。また、ステップＳ２６の後、移動指令回路５６に制御停止の指令を出力し、ずれ距離が０になる制御を停止する。
・ステップＳ１５においてずれ検出回路６３からずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）を取込む替わりに、移動位置検出回路５７から移動位置を入力し、基準の移動位置を減算してずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）にする。なお、ステップＳ１９における許容限界Ａは、測定対象物ＯＢの表面の凹凸度合又は表面の傾き度合により適宜設定する。
・ステップＳ１６において合否判定レベルＬの補正は行わない。
これ以外は図５に示すフロー図と同じであり、コントローラ７１がこのプログラムを実行すると上記実施形態と同様、移動するステージＳｔに載置されて次々に移動してくる測定対象物ＯＢが検査され、検査結果が表示装置７３に表示される。そして、この検査結果を見ることで、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常又はずれ距離が許容値を超える異常がある測定対象物をＯＢを検出することができる。

上記説明からも理解できるように、上記変形例１の実施形態においては、Ｘ線出射器１０及び円筒状パイプ２１からなるＸ線出射手段、シンチレーションカウンター２２及びレーザ光照射器２４を内部に備えたＸ線回折測定装置（筐体４０）の位置を測定対象物ＯＢに対してＸ線の光軸方向に変化させるＺ軸方向変位機構５と、Ｚ軸方向変位機構５のフィードモータ５２を制御して、ずれ距離検出回路６３が検出したずれ距離が０になるよう筐体の位置を変化させるモータ駆動回路５５及び移動指令回路５６とを備えている。

これによれば、Ｘ線レーザ交差点（基準のＸ線照射点）にＸ線照射点を合致させることができ、シンチレーションカウンター２２が検出する回折Ｘ線の強度の変化を回折Ｘ線の強度分布の変化によるものにすることができるので、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をより精度よく検出することができる。

（変形例２）
上記変形例１の形態においては、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）の位置を出射Ｘ線の光軸方向に変位させ、Ｘ線レーザ交差点（基準のＸ線照射点）にＸ線照射点を合致させるようにしている。しかし、測定対象物ＯＢの表面の凹凸が大きい場合や、表面のステージＳｔの移動方向に対する角度が大きく変化する場合などは、測定対象物ＯＢの表面に対する出射Ｘ線の光軸方向が変化し、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常を検出する精度が落ちる可能性がある。図８に示すＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムは、このような測定対象物ＯＢを検査する場合でも、精度よくＸ線の強度分布が変化する異常を検出することができるものである。図８に示すＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムは、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）を高さ方向（Ｚ軸方向）に変位させるＺ軸方向変位機構５に加え、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）をＸ線レーザ交差点を通り、基準平面に垂直な軸周り（Ｘ軸周り）に筐体４０の傾き角度を変化させるとともに、筐体４０をＸ線レーザ交差点を通り、基準平面に平行で出射Ｘ線の光軸と所定の角度を有する軸周り（Ｙ軸周り）に筐体４０の傾き角度を変化させる傾き変化機構８を備える。以下、上記実施形態及び変形例１と異なる箇所のみを説明する。なお、傾き変化機構８の傾きが０の状態では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の定義は上記変形例１と同一である。

傾き変化機構８は、２つのゴニオステージを重ね上面を下側に向けたステージ機構部とステージ機構部の上面とＸ線回折測定装置（筐体４０）の上面壁４０ｃとを連結させる連結体８０とからなる。連結体８０は、２つの直角三角形の形状の平板からなり、傾斜した辺の側面がＹ軸周り駆動ステージ８１の上面にネジ止めにより固定され、直角を成す辺の長い方の側面がＸ線回折測定装置（筐体４０）の上面壁４０ｃにネジ止めにより固定されている。図８において連結体８０は１つの平板のみが描かれているが、手前の平板に隠れて奥側にも平板がある。

ステージ機構部の上側のゴニオステージは固定ステージ８５とＸ軸周り駆動ステージ８４とモータ８６から構成され、モータ８６が回転駆動することにより固定ステージ８５に対しＸ軸周り駆動ステージ８４が成す角度が変化する。固定ステージ８５はＺ軸方向変位機構５の移動ステージに連結されており、上述した変形例１のように移動ステージは出射Ｘ線の光軸方向（Ｚ軸方向）のみに移動するため、モータ８６が正回転または逆回転することにより、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）はＸ軸周りに傾き角が変化する。以後、この傾き角をＸ軸周り傾き角という。ステージ機構部の下側のゴニオステージは固定ステージ８２とＹ軸周り駆動ステージ８１とモータ８３から構成され、モータ８３が回転駆動することにより固定ステージ８２に対しＹ軸周り駆動ステージ８１が成す角度が変化する。固定ステージ８２はＸ軸周り駆動ステージ８４に固定されているので、モータ８３が正回転または逆回転することにより、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）はＹ軸周りに傾き角が変化する。以後、この傾き角をＹ軸周り傾き角という。なお、図８が示すように２つのゴニオステージはＺ軸方向に対してＸ軸周りに傾いているため、Ｙ軸周り駆動ステージ８１の回転軸は本来のＹ軸と平行ではなく、この回転軸はＸ軸周り駆動ステージ８４が駆動するとＸ軸周りに変化するため、固定されたものではない。しかし、傾き角変化は小さな範囲で行われ、Ｙ軸周り駆動ステージ８１の回転軸は本来のＹ軸に近いためＹ軸周り、としている。

モータ駆動回路５５、移動指令回路５６及び移動位置検出回路５７は上述した変形例１と同様の作動を行うので、変形例２の形態においても、ずれ距離が０になる制御、すなわち、Ｘ線レーザ交差点（基準のＸ線照射点）にＸ線照射点が合致する制御が行われる。そして、上述したように傾き変化機構８の回転軸は、Ｘ線レーザ交差点を通っているので、Ｘ軸周り傾き角及びＹ軸周り傾き角が変化しても、Ｘ線照射点の位置は変化しない。

モータ８３，８６内には、エンコーダ８３ａ，８６ａが組み込まれており、エンコーダ８３ａ，８６ａはモータ８３，８６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モータ駆動回路８７，８９、角度検出回路８８及び回転指令回路９０へ出力する。モータ駆動回路８７は、コントローラ７１から傾き角度が入力すると、後述する角度検出回路８８から入力する傾き角度がコントローラ７１から入力した傾き角度に向かう方向にモータ８６が回転するよう駆動信号をモータ８６に出力し、角度検出回路８８から入力する傾き角度がコントローラ７１から入力した傾き角度になると駆動信号を停止する。これにより、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）は、コントローラ７１が指令した傾き角度になる。すなわち、Ｘ軸周り傾き角は、コントローラ７１が指令した傾き角度になるよう変化する。また、モータ駆動回路８７は、コントローラ７１から初期位置移動の指令が入力すると、モータ８６に設定した回転方向に回転する駆動信号を出力し、角度検出回路８８から駆動限界位置を意味する信号が入力された後反対方向に回転する駆動信号を出力し、角度検出回路８８から停止指令が入力すると駆動信号の出力を停止する。なお、モータ駆動回路８７は、モータ８６が回転する際、エンコーダ８６ａから入力するパルス列信号の単位時間当たりのパルス数が、予め設定されている単位時間当たりのパルス数になるよう、モータ８６へ駆動信号を出力するので、Ｘ軸周り駆動ステージ８４は設定された速度で傾き角が変化する。

角度検出回路８８は、コントローラ７１から初期位置移動の指令が入力すると、エンコーダ８６ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、パルス数のカウントが停止すると、モータ駆動回路８７に駆動限界位置を意味する信号を出力して、パルス数のカウント値を「０」に設定する。その後、角度検出回路８８はエンコーダ８６ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、予め設定されたパルス数になると停止指令をモータ駆動回路８７に出力し、再度パルス数のカウント値を「０」に設定する。予め設定されたパルス数は、固定ステージ８５とＸ軸周り駆動ステージ８４のモータ８６側の側面が１つの平面内に含まれる状態になる値である。この後、角度検出回路８８は、回転方向によりカウント値を加算または減算し、カウント値からＸ軸周り傾き角を算出してモータ駆動回路８７に出力する。このＸ軸周り傾き角は、出射Ｘ線がステージＳｔの平面に垂直になる状態（図８の状態）からの筐体４０のＸ軸周りの傾きである。なお、コントローラ７１はＸ線回折測定装置への電源投入直後に初期位置移動の指令を出力するため、Ｘ線回折測定装置への電源投入直後にはＸ軸周り傾き角は０になる。

モータ駆動回路８９は、後述する回転指令回路９０から回転指令と回転方向を入力すると、Ｙ軸周り駆動ステージ８１が指令された回転方向に回転するようモータ８３へ駆動信号を出力し、回転指令回路９０から停止指令が入力すると出力している駆動信号を停止する。このとき、モータ駆動回路８９は、エンコーダ８３ａから入力するパルス列信号の単位時間当たりのパルス数が、予め設定されている単位時間当たりのパルス数になるよう、モータ８３へ駆動信号を出力するので、Ｙ軸周り駆動ステージ８１は設定された速度で傾き角が変化する。

回転指令回路９０はコントローラ７１から制御開始を示す信号を入力すると、後述するずれ角度検出回路６４から入力するずれ角度の符号から回転方向を判定し、モータ駆動回路８９に回転指令と回転方向を出力する。そして、予め記憶されている関係式又は関係テーブルを用いて、ずれ角度の絶対値からモータ８３がずれ角度が０になるまで回転したときにエンコーダ８３ａが出力するパルス列信号のパルス数を算出し、モータ駆動回路８９に移動指令を出力してからエンコーダ８３ａが出力するパルス列信号のパルス数をカウントして、カウントしたパルス数が算出したパルス数になるとモータ駆動回路８９に停止指令を出力する。回転指令回路９０はこの制御を、コントローラ７１から制御停止を示す信号が入力するまで設定された時間間隔で行う。これにより、コントローラ７１が指令すると、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）は、ずれ角度検出回路６４が検出するずれ角度が０になるようＹ軸周り傾き角変化が行われる。また、回転指令回路９０はコントローラ７１から初期位置移動の指令を入力すると、Ｙ軸周り駆動ステージ８１が設定された回転方向に回転するようモータ駆動回路８９に回転指令と回転方向を出力し、エンコーダ８３ａが出力するパルス列信号のパルス数をカウントする。そして、パルス数のカウントが停止すると、モータ駆動回路８９にＹ軸周り駆動ステージ８１が反対方向に回転するよう回転指令と回転方向を出力し、パルス数のカウント値を「０」に設定する。その後、回転指令回路９０はエンコーダ８３ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、予め設定されたパルス数になると停止指令をモータ駆動回路８９に出力し、再度パルス数のカウント値を「０」に設定する。予め設定されたパルス数は、固定ステージ８２とＹ軸周り駆動ステージ８１のモータ８３側の側面が１つの平面内に含まれる状態になる値であり、Ｘ軸周り傾き角が０であるとき、出射Ｘ線の光軸がステージＳｔの平面に垂直になる状態（図８の状態）にするための値である。なお、コントローラ７１はＸ線回折測定装置への電源投入直後に、モータ駆動回路８７、角度検出回路８８及び回転指令回路９０に初期位置移動の指令を出力するため、Ｘ線回折測定装置への電源投入直後に、出射Ｘ線の光軸はステージＳｔの平面に垂直になる。

Ｘ線回折測定装置の筐体４０内のプレート２０は、上記実施形態および変形例１のプレート２０より円筒状パイプ２１を中心として、レーザ照射器２４及びシンチレーションカウンター２２の反対側が少し長くなっており、この長くなった箇所に２分割フォトディテクタ３２が固定されている。２分割フォトディテクタ３２は、表面の垂直方向から見ると図９に示すものであり、基準平面と交差する箇所で２つに分割されている。分割されたそれぞれのフォトディテクタは、レーザ光照射器２４から出射されたレーザ光の測定対象物ＯＢでの反射光を受光し、受光した反射光の強度に相当する強度の信号をずれ角度検出回路６４に出力する。上記実施形態で述べたように、レーザ光照射器２４から出射されるレーザ光の光軸は基準平面に含まれているため、基準平面とレーザ光照射点（Ｘ線照射点がＸ線レーザ交差点に合致していればＸ線照射点）における測定対象物ＯＢの法線が基準平面に含まれていれば、２分割フォトディテクタ３２の中心に反射光は受光される。そして、このとき分割されたそれぞれのフォトディテクタが出力する信号の強度は、等しくなる。

ずれ角度検出回路６４は、２分割フォトディテクタ３２のそれぞれのフォトディテクタが出力する信号を入力し、〔２つの信号強度の差／２つの信号強度の合計〕（以下、信号強度差割合という）を算出して、予め記憶されている信号強度差割合とずれ角度との関係式又は関係テーブルからずれ角度を求める。このずれ角度は、大きくなければレーザ光照射点における測定対象物ＯＢの法線と基準平面とが成す角度と見なすことができる。ただし、より厳密には、ずれ角度は、Ｘ線レーザ交差点にＸ線照射点が合致しており、Ｘ軸周り傾き角が０であるときに、信号強度差割合を０にするために、Ｙ軸周り傾き角を変化させるときの角度の量である。信号強度差割合とずれ角度との関係は、ステージ機構部のゴニオステージを初期位置（電源が投入されたときの状態）にし、ステージＳｔに平行な表面を有する測定対象物ＯＢを載置してレーザ光を照射してずれ距離を０にし、Ｙ軸周り傾き角を検出しながら、Ｙ軸周り傾き角を変化させて信号強度差割合を求めれば得ることができる。Ｙ軸周り傾き角は制御のみに使用されているので角度の単位でなくてもよく、Ｙ軸周り傾き角を、回転方向で符号をつけたエンコーダ８３ａが出力するパルス列信号のパルス数にすれば、上述した回転指令回路９０は、ずれ角度検出回路６４から入力するずれ角度をそのままパルス列信号のパルス数として用いることができる。

なお、ずれ角度検出回路６４に予め記憶されている信号強度差割合とずれ角度との関係は、ずれ距離及びＸ軸周り傾き角により変わるが、ずれ距離は０になるよう制御されており、Ｘ軸周り傾き角の０からの変化量は大きくはなく、信号強度差割合は０になるよう制御がされるので、ずれ距離及びＸ軸周り傾き角によらず、ずれ角度は精度よく０に制御される。

変形例１のＸ線回折測定システムにおけるこれ以外の構成は上記実施形態及び変形例１と同じであるが、コントローラ７１は入力装置７２から検査開始の指令が入力されると、図６のフローのプログラムとは別に、Ｘ軸周り傾き角を設定された時間間隔で計算するプログラムを実行する。Ｘ軸周り傾き角は、Ｙ軸とＹ軸方向の測定対象物ＯＢの表面プロファイルのＸ線照射点における接線とが成す角度であり、別の言い方をすると、出射Ｘ線が該表面プロファイルに垂直に入射するために傾ける角度である。このプログラムの処理を視覚的に示したものが図１０である。コントローラ７１は上述した変形例１の場合と同様、移動位置検出回路５７から入力するＺ軸方向の移動位置を設定された時間間隔で取込むが、Ｚ軸方向の移動位置を時系列で並べ、横軸をＦ・ｎ・Δｔから距離の単位にしてグラフにすると図１０のようになる。これは測定対象物ＯＢのステージＳｔの移動方向（Ｙ軸方向）における表面プロファイルであり、最新で取込んだＺ軸方向移動位置の箇所における表面プロファイルの接線の傾きは、現時点でのＸ軸周り傾き角である。コントローラ７１はＺ軸方向移動位置を取込むごとに表面プロファイルの接線の傾き角度を傾き方向により符号をつけて算出し、モータ駆動回路８７へ出力する。出力される傾き角度は、該接線の垂直方向からＸ線が照射されるになるための傾き角度である。コントローラ７１のこのプログラム処理により、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）は、測定対象物ＯＢのＹ軸方向における表面プロファイル（ＸＺ平面で切断したときの表面プロファイル）の垂直方向からＸ線が照射されるようＸ軸周り傾き角の変化が行われる。

変形例２のＸ線回折測定システムにおいても上記実施形態及び変形例１と同様、コントローラ７１は入力装置７２から検査開始の指令が入力されると、図６のフローのプログラムを実行するが、変形例２においては、変形例１での変更箇所に加え、移動指令回路５６に制御開始と制御停止の指令を出力する際、同時に回転指令回路９０にも指令を出力する点のみが異なっており、それ以外は同じである。なお、表面の凹凸が大きい場合は、ずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）による合否判定に替えて、Ｚ軸方向移動位置データから算出される表面プロファイルに基づく特性値による合否判定にしてもよい。これ以外は変形例１の場合と同じであり、コントローラ７１がこのプログラムを実行すると上記実施形態と同様、移動するステージＳｔに載置されて次々に移動してくる測定対象物ＯＢが検査され、検査結果が表示装置７３に表示される。

上記説明からも理解できるように、上記変形例２の実施形態においては、Ｘ線出射器１０及び円筒状パイプ２１からなるＸ線出射手段から出射されるＸ線の光軸と交差するようレーザ光を照射するレーザ光照射器２４であって、Ｘ線の光軸と交差する点が測定対象物ＯＢにおけるＸ線照射点であるとき、Ｘ線強度分布曲線のピーク点がスリット２３ａの中心になるようレーザ光を照射するレーザ光照射器２４と、レーザ光照射器２４が出射したレーザ光が測定対象物ＯＢに照射されたとき、測定対象物ＯＢのレーザ光照射点で発生する散乱光の一部を結像レンズ３０を介してラインセンサ３１で受光し、ラインセンサ３１での受光位置からＸ線レーザ交差点と測定対象物ＯＢにおけるＸ線照射点との間の距離をずれ距離として検出するずれ距離検出回路６３と、レーザ光照射器２４が出射したレーザ光が測定対象物ＯＢに照射されたとき、測定対象物ＯＢのレーザ光照射点で発生する反射光を２分割フォトディテクタ３２で受光し、２分割フォトディテクタ３２での受光位置から、レーザ光照射点の箇所の法線ベクトルと、Ｘ線の光軸とレーザ光の光軸とを含む平面である基準平面に垂直な平面であってＸ線の光軸と予め設定した角度を成す平面の法線ベクトルとの関係を、傾き角度として検出するずれ角度検出回路６４と、Ｘ線出射器１０及び円筒状パイプ２１からなるＸ線出射手段、シンチレーションカウンター２２及びレーザ光照射器２４を内部に備えた筐体４０の位置を測定対象物ＯＢに対してＸ線の光軸方向に変化させるＺ軸方向変位機構５と、筐体４０の姿勢を測定対象物ＯＢに対して、Ｘ線レーザ交差点を通る軸周りに変化させる傾き変化機構８と、Ｚ軸方向変位機構５と傾き変化機構８を制御して、ずれ距離検出回路６３が検出したずれ距離とずれ角度検出回路６４が検出したずれ角度とが０になるよう、筐体の位置と姿勢を変化させるモータ駆動回路５５，８９、移動指令回路５６及び回転指令回路９０を含む筐体位置姿勢制御手段とを備えたＸ線回折測定装置としている。

また、上記変形例２の実施形態においては、ステージＳｔを有する移動機構による移動の移動位置を検出するコントローラ７１内のプログラムと、Ｚ軸方向変位機構５による変化する筐体４０の位置を検出する移動位置検出回路５７と、移動機構による移動と筐体位置姿勢制御手段による筐体４０の位置と姿勢の変化が行われるとき、コントローラ７１内のプログラムが検出する移動位置と移動位置検出回路５７が検出する筐体４０の位置とを同じタイミングで取り込み、取り込んだ移動位置と筐体４０の位置とから測定対象物ＯＢの表面プロファイルを算出するコントローラ７１内のプログラムと、コントローラ７１内のプログラムにより算出された表面プロファイルから、測定対象物ＯＢのＸ線照射点の箇所における表面プロファイルと移動機構による移動方向とが成す角度をＸ軸周り傾き角度として検出するコントローラ７１内のプログラムとを備え、２分割フォトディテクタ３２は基準平面と交差するラインで２つに分割され、それぞれの分割された２つのフォトディテクタは受光した反射光の強度に相当する強度の信号を出力するものであり、ずれ角度検出回路６４は、分割された２つのフォトディテクタが出力する信号からレーザ光照射点の箇所の法線ベクトルと基準平面とが成す角度をずれ角度として検出するものであり、傾き変化機構８は、基準平面に垂直な軸周りと基準平面に平行な軸周りとに筐体４０の姿勢を変化させるものであり、筐体位置姿勢制御手段は傾き変化機構８を制御して、コントローラ７１内のプログラムが検出したＸ軸周り傾き角度分、基準平面に垂直な軸周りに筐体４０の姿勢を変化させ、ずれ角度検出回路６４が検出したずれ角度が０になるよう基準平面に平行な軸周りに筐体４０の姿勢を変化させている。

これによれば、Ｘ線レーザ交差点（基準のＸ線照射点）にＸ線照射点を合致させるとともに、Ｘ線照射点における測定対象物ＯＢの平面に対するＸ線の入射方向を一定にすることができるので、さらにシンチレーションカウンター２２が検出する回折Ｘ線の強度の変化を回折Ｘ線の強度分布の変化によるものにすることができ、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をさらに精度よく検出することができる。さらに、これによれば、筐体位置姿勢制御手段が傾き変化機構８を制御して筐体の姿勢を変化させるときの２つの軸周りの回転角度が、コントローラ７１内のプログラムとずれ角度検出回路６４によりそれぞれ独立して検出されるので、それぞれの回転角度をより精度よく、より高速に検出することができる。すなわち、Ｘ線照射点における測定対象物ＯＢの平面に対するＸ線の入射方向を一定にする制御をより高精度に行うことができる。よって、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常をさらに精度よく検出することができる。

なお、本発明の実施にあたっては、上記実施形態、変形例１及び変形例２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。

上記実施形態及び変形例１では、本発明を測定対象物ＯＢが移動機構のステージＳｔ上に載置され一定速度で移動する場合に適用したが、変形例２のようにＸ軸周り傾き角を移動方向の表面プロファイルから検出することがなければ、本発明は測定対象物ＯＢを繰り返し固定されたステージＳｔ上に載置しながら、連続して検査する場合にも適用することができる。なお、この場合は、変形例１のＺ軸方向変位機構５はステージＳｔをＺ軸方向に移動させる機構にしてもよい。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、出射Ｘ線を測定対象物ＯＢの表面に垂直に照射したが、出射Ｘ線を測定対象物ＯＢの表面に設定された入射角度で入射するようにしてもよい。このようにすると、回折Ｘ線の強度分布が変化する異常に加え、残留垂直応力が大きく変化する異常も検出することができる。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、回折Ｘ線の強度を検出するのにシンチレーションカウンター２２を使用したが、Ｘ線の強度を精度よく高速で検出することができれば、どのようなＸ線検出センサを用いてもよい。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、定期的に標準の測定対象物ＯＢを測定して回折Ｘ線強度データＩが許容範囲内になるよう管理することで、測定対象物ＯＢに照射されるＸ線の強度が一定になるよう管理するようにした。しかし、回折Ｘ線強度データＩをバックグランドの回折Ｘ線の強度の比として得るようにし、合否判定レベルＬをバックグランドの回折Ｘ線の強度の比として設定すれば、測定対象物ＯＢに照射されるＸ線の強度が大きく変動しない限り、正確な検査を行うことができる。この場合は、シンチレーションカウンター２２とは別の箇所にもう１つのシンチレーションカウンターを設け、バックグランドの回折Ｘ線の強度を測定すればよい。これによれば、シンチレーションカウンターおよびＳＤ信号取出回路を１つ増やすことにより、装置のコストはアップするが、定期的に標準の測定対象物ＯＢを測定する工数を減らすことができる。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、レーザ照射器２４から出射されるレーザ光をＸ線の光軸と交差するように照射し、Ｘ線レーザ交差点が基準Ｘ線照射点になるようにしたが、微小な断面の平行光を照射することができればレーザ光以外のものを照射してもよい。例えば、ＬＥＤ光のようなインコヒーレント光を、円筒状パイプ２１と同様なものを通過させて微小な断面の平行光にして照射してもよい。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、スリット２３ａをキャップ２３に形成し、キャップ２３をシンチレーションカウンター２２の入射口に嵌めることで、スリット２３ａの配置位置はシンチレーションカウンター２２の入射口と略同一であるようにした。しかし、スリット２３ａの配置位置は、スリット２３ａの短尺方向におけるＸ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなしたとき、スリット２３ａの縁が正規分布曲線の両側における１．５σ乃至４σの箇所になるようになっていればよく、シンチレーションカウンター２２の入射口より前に配置されていてもよい。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）が固定され、測定対象物ＯＢを載置したステージＳｔが移動機構により移動するシステムにした。しかし、Ｘ線回折測定装置（筐体４０）と相対的に測定対象物ＯＢが移動すれば本発明は適用することができるので、測定対象物ＯＢが固定されているときはＸ線回折測定装置（筐体４０）を移動機構にセットし、Ｘ線回折測定装置を測定対象物ＯＢに対して移動するシステムにすればよい。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、測定対象物ＯＢの検査結果として、合否判定結果及び不合格の場合の異常箇所と異常の程度を表示装置７３に表示した。しかし、これ以外に回折Ｘ線強度データＩ（ｎ，ｍ）又はずれ距離Ｄ（ｎ，ｍ）で算出可能なものを計算し、表示するようにしてもよい。例えば、移動方向における回折Ｘ線強度変化曲線、これから計算される平均値、最大値、最小値及び変動範囲を表示してもよいし、移動方向における測定対象物ＯＢの表面プロファイルやこれから計算される変動範囲、Ｒａ値及びＲＭＳ値を表示してもよい。

また、上記実施形態、変形例１及び変形例２では、端検出センサ７５はステージＳｔの反対側から出射されているレーザ光の受光の有無により、測定対象物ＯＢの先端および後端を検出するものにしたが、端検出センサ７５は測定対象物ＯＢの先端および後端を検出できれば、どのような作動原理のものでもよい。例えば、端検出センサ７５を撮像機能のあるものにし、ステージＳｔの反対側に輝点や特殊なマークを設けて、撮像画像から輝点や特殊なマークがなくなることや現れることで測定対象物ＯＢの先端および後端を検出するものであってもよい。

また、上記変形例２では、コントローラ７１のプログラム処理により測定対象物ＯＢのステージＳｔの移動方向における表面プロファイルを算出し、Ｘ線照射点の箇所のＸ軸周り傾き角を算出したが、２分割フォトディテクタ３２をエリアセンサにして反射光の縦方向と横方向の受光位置からＸ軸周りのずれ角度及びＹ軸周りのずれ角度を求めてもよい。また、２分割フォトディテクタ３２を４分割フォトディテクタにして縦方向２つの信号強度差及び横方向２つの信号強度差からＸ軸周りのずれ角度及びＹ軸周りのずれ角度を求めてもよい。ただし、この場合は、反射光の縦方向の受光位置はＸ軸周りのずれ角度の他、レーザ光照射点のＺ軸方向位置でも変化するので、ずれ距離が０になっているタイミングで受光位置を取得する必要がある。なお、特許請求の範囲の請求項５にあるずれ角度検出手段は、上記変形例２のようにＹ軸周りのずれ角度のみを検出する場合と、本変形例のようにＸ軸周りのずれ角度とＹ軸周りのずれ角度とを検出する場合の２つを含む。

また、上記実施形態では、結像レンズ３０によりラインセンサ３１に結像されたレーザ光照射点の受光位置によりずれ距離を検出している。しかし、測定対象物ＯＢが表面が平面で厚さが均一のものに限定されており、全体の厚さのみが変化する可能性があるときは、これに替えてレーザ光の反射光をラインセンサのように受光位置を検出できる光センサで受光し、受光位置によりずれ距離を検出してもよい。

また、上記実施形態では、合否判定レベルＬに、ずれ距離検出回路６３が検出したずれ距離を予め記憶されている関係に当てはめて得られる（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）を乗算して、合否判定レベルＬ’にしたうえで合否を判定するようにした。しかし、これに替えてシンチレーションカウンター２２が検出したＸ線強度（ＳＤ信号取出回路６０から入力したＸ線強度）Ｉ（ｎ，ｍ）をずれ距離から得られる（回折Ｘ線強度／ずれ距離０における回折Ｘ線強度）で除算して、Ｉ（ｎ，ｍ）’ にしたうえで合否を判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ずれ距離を検出して合否判定レベルＬを補正するようにしたが、測定対象物ＯＢの厚さが一定になるよう製造工程が管理されており、ステージＳｔの平面が移動方向とに対し高精度に平行であれば、合否判定レベルＬは一定で判定を行い、異常が検出されたときのみ、ずれ距離に変化がないかチェックしたうえで異常判定をするようにしてもよい。また、この場合も、結像レンズ３０とラインセンサ３１を、レーザ光の反射光の受光位置を検出できる光センサに替えてずれ距離を検出するようにしてもよい。

さらに、この場合で、測定対象物ＯＢの載置の仕方の異常やＸ線回折測定装置（筐体４０）の取付け位置の変化をＸ線回折測定システム以外に設けた手段で検出することができるならば、レーザ照射器２４、結像レンズ３０、ラインセンサ３１及びずれ距離検出回路６３を無くしたＸ線回折測定装置としてもよい。また、スリット２３ａの２つの縁が、上述したように標準偏差σの正規分布曲線の１．５σ乃至４σの箇所になっていれば、Ｘ線強度分布曲線のピーク位置がスリット２３ａの中心からずれていてもよい。

１０…Ｘ線出射器、２０…プレート、２１…円筒状パイプ、２２…シンチレーションカウンター、２３…キャップ、２３ａ…スリット、２４…レーザ照射器、２５…レーザ光源、２６…固定具、２７…コリメーティングレンズ、２８，２９…通路部材、３０…結像レンズ、３１…ラインセンサ、３２…２分割フォトディテクタ、４０…筐体、４０ａ…底面壁、４０ａ１…長尺孔、４０ｂ…前面壁、４０ｃ…上面壁、４０ｄ…後面壁、４０ｅ…側面壁、５０…固定具、５１…枠体、５２…モータ、５３…スクリューロッド、５４…軸受部、６５…高電圧電源、７０…コンピュータ装置、７１…コントローラ、７２…入力装置、７３…表示装置、７５…端検出センサ、８０…連結体、８１…Ｙ軸周り駆動ステージ、８２…固定ステージ、８３…モータ、８４…Ｘ軸周り駆動ステージ、８５…固定ステージ、８６…モータ、Ｓｔ…ステージ、ＯＢ…測定対象物

Claims (6)

1. 対象とする測定対象物に向けてＸ線を略平行光にして出射するＸ線出射手段と、
   前記Ｘ線出射手段から出射されるＸ線が前記測定対象物に照射されたとき、前記測定対象物にて発生する回折Ｘ線の強度を検出するＸ線検出センサであって、前記回折Ｘ線により回折環が形成される箇所の１部にＸ線入射箇所が配置されたＸ線検出センサと、
   前記Ｘ線検出センサのＸ線入射箇所の手前に短尺方向が前記回折環の半径方向になるよう配置されたスリットであって、前記測定対象物が正常であり前記測定対象物におけるＸ線照射点が設定された位置であるときの、前記短尺方向におけるＸ線強度分布曲線を標準偏差σの正規分布曲線とみなしたとき、前記正規分布曲線の両側における１．５σ乃至４σの箇所が縁になるように配置されたスリットとを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
2. 請求項１に記載のＸ線回折測定装置において、
   前記Ｘ線出射手段から出射されるＸ線の光軸と交差するよう微小断面の平行光を照射する平行光照射手段であって、前記Ｘ線の光軸と交差する点が前記測定対象物におけるＸ線照射点であるとき、前記Ｘ線強度分布曲線のピーク点が前記スリットの中心になるよう平行光を照射する平行光照射手段と、
   前記平行光照射手段が出射した平行光が前記測定対象物に照射されたとき、前記測定対象物の平行光照射点で発生する散乱光の一部または反射光を光センサで受光し、前記光センサの受光位置から前記Ｘ線の光軸と交差する点と前記測定対象物におけるＸ線照射点との間の距離をずれ距離として検出するずれ距離検出手段とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
3. 請求項２に記載のＸ線回折測定装置において、
   前記Ｘ線検出センサが検出したＸ線の強度と予め設定した合否判定レベルとを比較して合否判定を行う判定手段であって、前記検出したＸ線の強度または前記合否判定レベルを前記ずれ距離検出手段が検出したずれ距離を用いて補正したうえで合否判定を行う判定手段を備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
4. 請求項２に記載のＸ線回折測定装置において、
   前記Ｘ線出射手段、前記Ｘ線検出センサ及び前記平行光照射手段を内部に備えた筐体と、
   前記筐体の位置を前記測定対象物に対して前記Ｘ線の光軸方向に変化させる筐体位置変化手段と、
   前記筐体位置変化手段を制御して、前記ずれ距離検出手段が検出したずれ距離が０になるよう前記筐体の位置を変化させる筐体位置制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
5. 請求項１に記載のＸ線回折測定装置において、
   前記Ｘ線出射手段から出射されるＸ線の光軸と交差するよう微小断面の平行光を照射する平行光照射手段であって、前記Ｘ線の光軸と交差する点が前記測定対象物におけるＸ線照射点であるとき、前記Ｘ線強度分布曲線のピーク点が前記スリットの中心になるよう平行光を照射する平行光照射手段と、
   前記平行光照射手段が出射した平行光が前記測定対象物に照射されたとき、前記測定対象物の平行光照射点で発生する散乱光の一部を結像レンズを介して第１の光センサで受光し、前記第１の光センサでの受光位置から前記Ｘ線の光軸と交差する点と前記測定対象物におけるＸ線照射点との間の距離をずれ距離として検出するずれ距離検出手段と、
   前記平行光照射手段が出射した平行光が前記測定対象物に照射されたとき、前記測定対象物の平行光照射点で発生する反射光を第２の光センサで受光し、前記第２の光センサでの受光位置から、前記平行光照射点の箇所の法線ベクトルと、前記Ｘ線の光軸と前記平行光の光軸とを含む平面である基準平面に垂直な平面であって前記Ｘ線の光軸と予め設定した角度を成す平面の法線ベクトルとの関係を、ずれ角度として検出するずれ角度検出手段と、
   前記Ｘ線出射手段、前記Ｘ線検出センサ及び前記平行光照射手段を内部に備えた筐体と、
   前記筐体の位置を前記測定対象物に対して前記Ｘ線の光軸方向に変化させる筐体位置変化手段と、
   前記筐体の姿勢を前記測定対象物に対して、前記Ｘ線の光軸と交差する点を通る軸周りに変化させる筐体姿勢変化手段と、
   前記筐体位置変化手段と前記筐体姿勢変化手段を制御して、前記ずれ距離検出手段が検出したずれ距離と前記ずれ角度検出手段が検出したずれ角度とが０になるよう、前記筐体の位置と姿勢を変化させる筐体位置姿勢制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
6. 請求項５に記載のＸ線回折測定装置と、前記測定対象物を前記筐体と相対的に前記基準平面に平行な方向へ移動させる移動機構とを備えるＸ線回折測定システムにおいて、
   前記移動機構による移動の移動位置を検出する移動位置検出手段と、
   前記筐体位置変化手段による変化する筐体の位置を検出する筐体位置検出手段と、
   前記移動機構による移動と前記筐体位置姿勢制御手段による前記筐体の位置と姿勢の変化が行われるとき、前記移動位置検出手段が検出する移動位置と前記筐体位置検出手段が検出する前記筐体の位置とを同じタイミングで取り込み、取り込んだ前記移動位置と前記筐体の位置とから前記測定対象物の表面プロファイルを算出する表面プロファイル計算手段と、
   前記表面プロファイル計算手段により算出された表面プロファイルから、前記測定対象物のＸ線照射点の箇所における前記表面プロファイルの接線と前記移動機構による移動の方向とが成す角度を傾き角度として検出する傾き角度検出手段とを備え、
   前記第２の光センサは前記基準平面と交差するラインで２つに分割され、それぞれの分割された２つの光センサは受光した反射光の強度に相当する強度の信号を出力するものであり、
   前記ずれ角度検出手段は、前記分割された２つの光センサが出力する信号から前記平行光照射点の箇所の法線ベクトルと前記基準平面とが成す角度をずれ角度として検出するものであり、
   前記筐体姿勢変化手段は、前記基準平面に垂直な軸周りと前記基準平面に平行な軸周りとに前記筐体の姿勢を変化させるものであり、
   前記筐体位置姿勢制御手段は、前記筐体姿勢変化手段を制御して、前記傾き角度検出手段が検出した傾き角度分、前記基準平面に垂直な軸周りに前記筐体の姿勢を変化させ、前記ずれ角度検出手段が検出したずれ角度が０になるよう前記基準平面に平行な軸周りに前記筐体の姿勢を変化させるものであることを特徴とするＸ線回折測定システム。

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