JP2019144224A - キャピラリホルダおよびx線回折測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
粉末試料を充填するための管状部と、前記管状部の開口に接続され、前記管状部に前記粉末試料を導入するための外側に向かって拡径する漏斗状部とを備えるキャピラリをX線回折装置に装着するためのキャピラリホルダであって、
ホルダ本体部と、
前記ホルダ本体部の厚さ方向に貫通して、前記キャピラリが挿入される挿入口および前記キャピラリの前記管状部が挿出される挿出口を有する孔部と、を備え、
前記孔部は、前記挿出口から前記挿入口に向かって径が大きくなるように形成されており、前記キャピラリを前記孔部に挿入させたときに、前記挿出口から前記管状部を突出させるとともに前記漏斗状部を前記孔部の内周面で係止させることで前記キャピラリを固定するように構成されている、
キャピラリホルダが提供される。
前記挿出口は、前記管状部の径よりも大きく、かつ前記漏斗状部の径よりも小さな径を有し、前記挿入口は、前記漏斗状部の径よりも大きな径を有する。
前記孔部は、前記ホルダ本体部の厚さ方向の断面において、前記漏斗状部の外形と相似する形状を有する。
前記孔部は、前記ホルダ本体部の厚さ方向の断面において、テーパ形状を有する。
粉末試料を充填するための管状部と、前記管状部の開口に接続され、前記管状部に前記粉末試料を導入するための外側に向かって拡径する漏斗状部とを備えるキャピラリを用いて粉末試料のX線回折測定を行う方法であって、
ホルダ本体部と、前記ホルダ本体部の厚さ方向に貫通して、前記キャピラリが挿入される挿入口および前記キャピラリの前記管状部が挿出される挿出口を有し、前記挿出口から前記挿入口に向かって径が大きくなるように形成される孔部とを備えるキャピラリホルダを準備する準備工程と、
前記キャピラリホルダに対して、前記孔部に前記キャピラリを挿入させて、前記挿出口から前記管状部を突出させるとともに前記漏斗状部を前記孔部の内周面で係止させることで、前記キャピラリを固定する固定工程と、を有する、
粉末試料のX線回折測定方法が提供される。
前記挿出口は、前記管状部の径よりも大きく、かつ前記漏斗状部の径よりも小さな径を有し、前記挿入口は、前記漏斗状部の径よりも大きな径を有する。
前記孔部は、前記キャピラリホルダの厚さ方向の断面において、前記漏斗状部の外形と相似する形状を有する。
前記孔部は、前記キャピラリホルダの厚さ方向の断面において、テーパ形状を有する。
前記挿出口から突出する前記管状部と、前記挿出口の周縁部とを、固着材で固着させる。
前記キャピラリを前記キャピラリホルダに固定した後、前記管状部にX線を照射することで、前記キャピラリに由来するX線回折パターンを測定する第1の測定工程と、
前記キャピラリホルダに固定された状態の前記キャピラリに前記粉末試料を充填する充填工程と、
前記粉末試料が充填された前記管状部にX線を照射することで、前記キャピラリおよび前記粉末試料に由来するX線回折パターンを測定する第2の測定工程と、
前記第2の測定工程で得られた結果を前記第1の測定工程で得られた結果で補正して分析する分析工程と、を有する。
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるキャピラリホルダの断面概略図である。図2は、キャピラリをキャピラリホルダに固定したときを説明するための図である。なお、図1および図2は、キャピラリホルダ1を、孔部12を通るように厚さ方向に切断したときの断面を示す。
キャピラリホルダ1は、図1に示すように、ホルダ本体部11と、ホルダ本体部11の厚さ方向に貫通する孔部12を備えて構成されている。
続いて、上述したキャピラリホルダ1を用いて粉末試料のX線回折測定を行う方法について説明する。本実施形態の測定方法は、キャピラリホルダ1の準備工程と、キャピラリホルダ1に空のキャピラリ20を固定する固定工程と、空のキャピラリ20についてX線回折測定を行う第1の測定工程と、キャピラリ20に粉末試料を充填する充填工程と、粉末試料を充填したキャピラリ20についてX線回折測定を行う第2の測定工程と、第1および第2の測定工程の結果に基づいて粉末試料を分析する分析工程とを有する。
まず、上述したキャピラリホルダ1を準備する。
次に、空のキャピラリ20をキャピラリホルダ1に固定する。具体的には、図2に示すように、粉末試料を充填していない空のキャピラリ20を、管状部21側からキャピラリホルダ1の挿入口12aに挿入して、管状部21が挿出口12bから突き出て、漏斗状部22が孔部12の内周面に当たるまで挿入する。これにより、キャピラリ20をキャピラリホルダ1に挿入固定する。
次に、キャピラリ20を固定したキャピラリホルダ1をX線回折装置に導入し、粉末試料を充填していない空のキャピラリ20についてX線回折測定を行う。これは、キャピラリ20に由来するハローピークを検出し、バックグラウンド補正を行うためである。
例えば図4に示すように、キャピラリ20を固定したキャピラリホルダ1を、ゴニオメータヘッド30に取り付ける。ゴニオメータヘッド30には、その頭頂部にキャピラリホルダ1を埋め込む孔部(図示略)と、キャピラリ20の管状部21の角度を調整するための角度調整ステージ(図示略)が設けられている。この角度調整ステージの位置を微調整することにより、キャピラリ20を回転させ、X線回折測定中にキャピラリ20のX線照射部が偏心しないように管状部21の角度を調整する。
管状部21の角度を調整した後、図5に示すように、ゴニオメータヘッド30をX線回折装置におけるゴニオメータ50の試料装着部40(いわゆる試料ステージ)に配置し、キャピラリ20をX線回折装置内に導入する。ゴニオメータ50には、第1のアーム51と第2のアーム52とが設けられている。第1のアーム51には、キャピラリ20にX線を照射するためのX線源60が配置され、第2のアーム52には、キャピラリ20で回折された回折X線を検出する検出器70が配置されている。なお、図5は、キャピラリ20の管状部21が突出する方向からゴニオメータ50を見たときの平面図を示している。
続いて、試料装着部40からゴニオメータヘッド30を取り外して、ゴニオメータヘッド30からキャピラリホルダ1を取り外す。そして、キャピラリホルダ1に固定された状態のキャピラリ20に漏斗状部22から粉末試料を供給することで、管状部21に粉末試料を充填させる。例えば、スパチュラなどを用いて粉末試料を少量ずつ漏斗状部22へ添加して、キャピラリ20をタッピングすることで粉末試料を管状部21へと導入することを、粉末試料がキャピラリ20の所定の位置まで充填されるまで、繰り返し行う。なお、粉末試料の充填は、キャピラリ20をキャピラリホルダ1から取り外して行ってもよい。
続いて、粉末試料が充填されたキャピラリ20に対して、第1の測定工程と同様にX線回折測定を行う。具体的には、粉末試料が充填されたキャピラリ20を固定するキャピラリホルダ1をゴニオメータヘッド30に取り付け、管状部21の角度調整を行う。そして、ゴニオメータヘッド30を試料装着部40に取り付け、管状部21に対してX線を照射する。これにより、X線回折パターンを取得する。このX線回折パターンには、キャピラリ20の形成材料と粉末試料の両方の結晶情報が含まれる。
続いて、第1および第2の測定工程の結果に基づいて粉末試料の分析を行う。具体的には、第2の測定工程で得られたX線回折パターンの回折強度から、第1の測定工程で得られた、キャピラリ20のみに由来するX線回折パターンの回折強度を減算する。この処理により、粉末試料のみのX線回折パターンを得る。この回折パターンを分析することにより、粉末試料の結晶情報を取得する。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
11 ホルダ本体部
12 孔部
12a 挿入口
12b 挿出口
13 固着材
20 キャピラリ
21 管状部
22 漏斗状部
30 ゴニオメータヘッド
40 試料装着部
50 ゴニオメータ
51 第1のアーム
52 第2のアーム
60 X線源
70 検出器
Claims (10)
- 粉末試料を充填するための管状部と、前記管状部の開口に接続され、前記管状部に前記粉末試料を導入するための外側に向かって拡径する漏斗状部とを備えるキャピラリをX線回折装置に装着するためのキャピラリホルダであって、
ホルダ本体部と、
前記ホルダ本体部の厚さ方向に貫通して、前記キャピラリが挿入される挿入口および前記キャピラリの前記管状部が挿出される挿出口を有する孔部と、を備え、
前記孔部は、前記挿出口から前記挿入口に向かって径が大きくなるように形成されており、前記キャピラリを前記孔部に挿入させたときに、前記挿出口から前記管状部を突出させるとともに前記漏斗状部を前記孔部の内周面で係止させることで前記キャピラリを固定するように構成されている、
キャピラリホルダ。 - 前記挿出口は、前記管状部の径よりも大きく、かつ前記漏斗状部の径よりも小さな径を有し、前記挿入口は、前記漏斗状部の径よりも大きな径を有する、
請求項1に記載のキャピラリホルダ。 - 前記孔部は、前記ホルダ本体部の厚さ方向の断面において、前記漏斗状部の外形と相似する形状を有する、
請求項1又は2に記載のキャピラリホルダ。 - 前記孔部は、前記ホルダ本体部の厚さ方向の断面において、テーパ形状を有する、
請求項1又は2に記載のキャピラリホルダ。 - 粉末試料を充填するための管状部と、前記管状部の開口に接続され、前記管状部に前記粉末試料を導入するための外側に向かって拡径する漏斗状部とを備えるキャピラリを用いて粉末試料のX線回折測定を行う方法であって、
ホルダ本体部と、前記ホルダ本体部の厚さ方向に貫通して、前記キャピラリが挿入される挿入口および前記キャピラリの前記管状部が挿出される挿出口を有し、前記挿出口から前記挿入口に向かって径が大きくなるように形成される孔部とを備えるキャピラリホルダを準備する準備工程と、
前記キャピラリホルダに対して、前記孔部に前記キャピラリを挿入させて、前記挿出口から前記管状部を突出させるとともに前記漏斗状部を前記孔部の内周面で係止させることで、前記キャピラリを固定する固定工程と、を有する、
粉末試料のX線回折測定方法。 - 前記挿出口は、前記管状部の径よりも大きく、かつ前記漏斗状部の径よりも小さな径を有し、前記挿入口は、前記漏斗状部の径よりも大きな径を有する、
請求項5に記載の粉末試料のX線回折測定方法。 - 前記孔部は、前記キャピラリホルダの厚さ方向の断面において、前記漏斗状部の外形と相似する形状を有する、
請求項5又は6に記載の粉末試料のX線回折測定方法。 - 前記孔部は、前記キャピラリホルダの厚さ方向の断面において、テーパ形状を有する、
請求項5又は6に記載の粉末試料のX線回折測定方法。 - 前記挿出口から突出する前記管状部と、前記挿出口の周縁部とを、固着材で固着させる、
請求項5〜8のいずれか1項に記載の粉末試料のX線回折測定方法。 - 前記キャピラリを前記キャピラリホルダに固定した後、前記管状部にX線を照射することで、前記キャピラリに由来するX線回折パターンを測定する第1の測定工程と、
前記キャピラリホルダに固定された状態の前記キャピラリに前記粉末試料を充填する充填工程と、
前記粉末試料が充填された前記管状部にX線を照射することで、前記キャピラリおよび前記粉末試料に由来するX線回折パターンを測定する第2の測定工程と、
前記第2の測定工程で得られた結果を前記第1の測定工程で得られた結果で補正して分析する分析工程と、を有する、
請求項5〜9のいずれか1項に記載の粉末試料のX線回折測定方法。
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