JP2727691B2 - Ｘ線吸収端微細構造分析装置 - Google Patents
Ｘ線吸収端微細構造分析装置Info
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- JP2727691B2 JP2727691B2 JP1269304A JP26930489A JP2727691B2 JP 2727691 B2 JP2727691 B2 JP 2727691B2 JP 1269304 A JP1269304 A JP 1269304A JP 26930489 A JP26930489 A JP 26930489A JP 2727691 B2 JP2727691 B2 JP 2727691B2
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- rays
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は広域Ｘ線吸収端微細構造（EXAFS）分析装置
に関する。
に関する。
（従来の技術） EXAFS分析は非晶質，液体，気体，各種高分子物質の
ような結晶性の低い物質の原子スケールでの局所構造を
解明するのに有力な方法で、試料のＸ線吸収端付近に現
われるＸ線吸収係数の波長方向の微細複雑な変化を検出
して、この吸収係数の変化を解析するものである。
ような結晶性の低い物質の原子スケールでの局所構造を
解明するのに有力な方法で、試料のＸ線吸収端付近に現
われるＸ線吸収係数の波長方向の微細複雑な変化を検出
して、この吸収係数の変化を解析するものである。
このようにＸ線吸収端付近で波長を変えながらＸ線の
吸収の微小変化を検出するものであるから、照射Ｘ線の
変動に対して充分な補償を行わないと、正確な分析はで
きない。このため照射Ｘ線の変化をモニタする必要があ
り、従来のEXAFS分析装置では第２図に示すような構成
が用いられていた。
吸収の微小変化を検出するものであるから、照射Ｘ線の
変動に対して充分な補償を行わないと、正確な分析はで
きない。このため照射Ｘ線の変化をモニタする必要があ
り、従来のEXAFS分析装置では第２図に示すような構成
が用いられていた。
第２図ａの構成は励起Ｘ線を分光結晶Ｃで分光し、単
色化したＸ線を試料Ｓに照射する配置で、試料の前後に
Ｘ線検出器D1,D2を置いて、前側の検出器D1で照射Ｘ線
のモニタを行い、D1を透過したＸ線を試料Ｓに入射さ
せ、試料透過Ｘ線をD2で検出するようになっている。こ
の構成では試料を照射するＸ線のモニタは試料透過Ｘ線
の測定と同時に連続的に行い得るが、試料に照射される
Ｘ線は前側の検出器D1を透過して来たものであるから、
検出器D1を構成している物質中を透過する際散乱を受
け、連続Ｘ線を生じ、試料を完全な単色Ｘ線で照射した
ことにならないため、吸収端付近の吸収係数の波長特性
測定に誤差が生じる。第２図ｂの構成はＸ線源ＧからＸ
線検出器Ｄに至るＸ線の光路上に試料Ｓを出入させるこ
とにより、時分割的に試料透過Ｘ線と、試料照射Ｘ線と
を測定するものであり、前述した構成におけるように試
料入射前のＸ線を物質中を透過させると云うようなこと
はしていないので、完全な単色Ｘ線についての吸収測定
が行われるが、照射Ｘ線のモニタが吸収測定と同時に行
われないから、Ｘ線源の変動に対する補償がＸ線源の変
動に追従し切れず、測定誤差の原因となる。
色化したＸ線を試料Ｓに照射する配置で、試料の前後に
Ｘ線検出器D1,D2を置いて、前側の検出器D1で照射Ｘ線
のモニタを行い、D1を透過したＸ線を試料Ｓに入射さ
せ、試料透過Ｘ線をD2で検出するようになっている。こ
の構成では試料を照射するＸ線のモニタは試料透過Ｘ線
の測定と同時に連続的に行い得るが、試料に照射される
Ｘ線は前側の検出器D1を透過して来たものであるから、
検出器D1を構成している物質中を透過する際散乱を受
け、連続Ｘ線を生じ、試料を完全な単色Ｘ線で照射した
ことにならないため、吸収端付近の吸収係数の波長特性
測定に誤差が生じる。第２図ｂの構成はＸ線源ＧからＸ
線検出器Ｄに至るＸ線の光路上に試料Ｓを出入させるこ
とにより、時分割的に試料透過Ｘ線と、試料照射Ｘ線と
を測定するものであり、前述した構成におけるように試
料入射前のＸ線を物質中を透過させると云うようなこと
はしていないので、完全な単色Ｘ線についての吸収測定
が行われるが、照射Ｘ線のモニタが吸収測定と同時に行
われないから、Ｘ線源の変動に対する補償がＸ線源の変
動に追従し切れず、測定誤差の原因となる。
（発明が解決しようとする課題） EXAFS分析装置で試料照射Ｘ線のモニタを試料による
Ｘ線吸収と同時にかつ連続Ｘ線の発生等の影響を伴わな
いで行い得るようにしようとするものである。
Ｘ線吸収と同時にかつ連続Ｘ線の発生等の影響を伴わな
いで行い得るようにしようとするものである。
（課題を解決するための手段） Ｘ線源から放射されるＸ線を分光した後試料前側のモ
ニタ用Ｘ線検出器を通して試料に入射させ、試料透過Ｘ
線を再度分光素子により分光して、吸収測定用のＸ線検
出器に入射させるようにした。
ニタ用Ｘ線検出器を通して試料に入射させ、試料透過Ｘ
線を再度分光素子により分光して、吸収測定用のＸ線検
出器に入射させるようにした。
（作用） 試料の前側にモニタ用Ｘ線検出器が置かれているの
で、試料照射用Ｘ線のモニタは吸収測定と同時に行われ
る。このとき試料を照射するＸ線は一旦分光されて単色
化されているがモニタ用のＸ線検出器を透過する際連続
Ｘ線が発生し混入する。しかしＸ線吸収を測定するの
に、試料透過Ｘ線を再度分光して前段の分光手段と同じ
波長のＸ線のみを取出し検出することで、連続Ｘ線の影
響が除かれる。
で、試料照射用Ｘ線のモニタは吸収測定と同時に行われ
る。このとき試料を照射するＸ線は一旦分光されて単色
化されているがモニタ用のＸ線検出器を透過する際連続
Ｘ線が発生し混入する。しかしＸ線吸収を測定するの
に、試料透過Ｘ線を再度分光して前段の分光手段と同じ
波長のＸ線のみを取出し検出することで、連続Ｘ線の影
響が除かれる。
（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。図において、１は
Ｘ線源、２は第１の分光結晶で、Ｌは分光結晶２で分光
された単色Ｘ線の光路であり、この単色Ｘ線が入射する
ように第２の分光結晶３が配置され、単色Ｘ線の光路Ｌ
上に試料Ｓが置かれ、その前側にモニタ用Ｘ線検出器４
が配置される。分光結晶2,3は連動して同じ波長のＸ線
を反射するように駆動される。第２の分光結晶３で反射
されたＸ線が試料透過Ｘ線検出器５により検出される。
Ｘ線源、２は第１の分光結晶で、Ｌは分光結晶２で分光
された単色Ｘ線の光路であり、この単色Ｘ線が入射する
ように第２の分光結晶３が配置され、単色Ｘ線の光路Ｌ
上に試料Ｓが置かれ、その前側にモニタ用Ｘ線検出器４
が配置される。分光結晶2,3は連動して同じ波長のＸ線
を反射するように駆動される。第２の分光結晶３で反射
されたＸ線が試料透過Ｘ線検出器５により検出される。
第１図において、第１の分光結晶２はＸ線源のＸ線放
射線点を通る直線Ｘに沿い左右に移動できるよう案内さ
れている。第２の分光結晶３とＸ線検出器５は直線Ｘと
直交する２本の平行ガイドY,Y′に案内され、直線Ｘと
平行を保って移動する摺動枠６上に直線Ｘと平行に移動
するよう案内されている。平行ガイドYY′には摺動枠６
と直線Ｘとの間にもう一の摺動枠７が直線Ｘと平行を保
って移動するよう案内されており、その枠上に直線Ｘの
方向に移動可能にスリットＡおよびＸ線検出器4,試料Ｓ
が一体的に保持されている。分光結晶2,3.スリットA,X
線検出器4,試料Ｓの一体構成およびＸ線検出器５は夫々
パルスモータM1〜M4により直線Ｘと平行方向に駆動さ
れ、移動枠6,7が夫々パルスモータM5,M6により駆動され
る。制御装置（図外）は直線X,ガイドＹをX,Y座標とし
て、分光結晶２をＸ方向に移動させるのと連動してスリ
ットＡがＸ線源1,分光結晶２の中心，スリットＡの三者
が一つのローランド円上に乗っているように移動枠７お
よび移動枠７上のスリットＡ等を駆動すると共に、分光
結晶２のＸ座標９をxo,スリットＡのX,Y座秒をx,yとす
るとき、Ｘ線検出器５の座標が2x,2yとなるように移動
枠６およびＸ線検出ゅ５を駆動し、分光結晶３のＸ座標
が２（ｘ−xo）となるように分光結晶３を駆動する。分
光結晶2,3およびスリットA,X線検出器4,試料Ｓの一体構
成では夫々図の紙面に垂直な軸によって回転可能であ
り、夫々パルスモータM7,M8,M9を介して、制御装置によ
り方向が制御される。
射線点を通る直線Ｘに沿い左右に移動できるよう案内さ
れている。第２の分光結晶３とＸ線検出器５は直線Ｘと
直交する２本の平行ガイドY,Y′に案内され、直線Ｘと
平行を保って移動する摺動枠６上に直線Ｘと平行に移動
するよう案内されている。平行ガイドYY′には摺動枠６
と直線Ｘとの間にもう一の摺動枠７が直線Ｘと平行を保
って移動するよう案内されており、その枠上に直線Ｘの
方向に移動可能にスリットＡおよびＸ線検出器4,試料Ｓ
が一体的に保持されている。分光結晶2,3.スリットA,X
線検出器4,試料Ｓの一体構成およびＸ線検出器５は夫々
パルスモータM1〜M4により直線Ｘと平行方向に駆動さ
れ、移動枠6,7が夫々パルスモータM5,M6により駆動され
る。制御装置（図外）は直線X,ガイドＹをX,Y座標とし
て、分光結晶２をＸ方向に移動させるのと連動してスリ
ットＡがＸ線源1,分光結晶２の中心，スリットＡの三者
が一つのローランド円上に乗っているように移動枠７お
よび移動枠７上のスリットＡ等を駆動すると共に、分光
結晶２のＸ座標９をxo,スリットＡのX,Y座秒をx,yとす
るとき、Ｘ線検出器５の座標が2x,2yとなるように移動
枠６およびＸ線検出ゅ５を駆動し、分光結晶３のＸ座標
が２（ｘ−xo）となるように分光結晶３を駆動する。分
光結晶2,3およびスリットA,X線検出器4,試料Ｓの一体構
成では夫々図の紙面に垂直な軸によって回転可能であ
り、夫々パルスモータM7,M8,M9を介して、制御装置によ
り方向が制御される。
上述装置によるEXAFSの測定は次のようにして行う。
まず試料を置かないで波長走査を行い、Ｘ線検出器4,5
のＸ線検出力を求め両者の比をメモリしておく。次に試
料Ｓを置いて波長走査を行い、Ｘ線検出器４の出力に上
記比を掛算した値を算出すると、これは試料に入射した
Ｘ線の強度を検出器５と同じ感度で検出した値であるか
ら、この値とＸ線検出器５の出力との比により試料の吸
収率が求まる。
まず試料を置かないで波長走査を行い、Ｘ線検出器4,5
のＸ線検出力を求め両者の比をメモリしておく。次に試
料Ｓを置いて波長走査を行い、Ｘ線検出器４の出力に上
記比を掛算した値を算出すると、これは試料に入射した
Ｘ線の強度を検出器５と同じ感度で検出した値であるか
ら、この値とＸ線検出器５の出力との比により試料の吸
収率が求まる。
上述実施例では分光結晶2,3は同種のものを用い、各
部の駆動はコンピュータによる座標制御方式を用いてい
るが、各部をリンク結合して機構的に連動させてもよ
く、分光結晶2,3は同種でなくてもよい。
部の駆動はコンピュータによる座標制御方式を用いてい
るが、各部をリンク結合して機構的に連動させてもよ
く、分光結晶2,3は同種でなくてもよい。
（発明の効果） 本発明によれば、試料の前側に試料への入射Ｘ線をモ
ニタするＸ線検出器が置かれているので、試料照射Ｘ線
のモニタは試料のＸ線吸収の測定と同時に行われ、Ｘ線
源の変動の影響は完全に除去でき、モニタ用Ｘ線検出器
を透過させることにより試料照射Ｘ線に連続Ｘ線が混入
することの影響は試料透過Ｘ線を再度分光することによ
って除かれるから、EXAFS測定の感度および精度が向上
する。
ニタするＸ線検出器が置かれているので、試料照射Ｘ線
のモニタは試料のＸ線吸収の測定と同時に行われ、Ｘ線
源の変動の影響は完全に除去でき、モニタ用Ｘ線検出器
を透過させることにより試料照射Ｘ線に連続Ｘ線が混入
することの影響は試料透過Ｘ線を再度分光することによ
って除かれるから、EXAFS測定の感度および精度が向上
する。
第１図は本発明の一実施例装置の平面図、第２図a,第２
図ｂは夫々従来例の平面図である。 １……Ｘ線源、２……第１の分光結晶、３……第２の分
光結晶、４……モニタ用Ｘ線検出器、５……試料透過Ｘ
線検出器、Ｓ……試料。
図ｂは夫々従来例の平面図である。 １……Ｘ線源、２……第１の分光結晶、３……第２の分
光結晶、４……モニタ用Ｘ線検出器、５……試料透過Ｘ
線検出器、Ｓ……試料。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｘ線源と第１のＸ線分光手段と、同分光手
段出射Ｘ線の光路上に配置された試料照射Ｘ線モニタ用
Ｘ線検出器とその後方の試料と試料透過Ｘ線を分光する
第２のＸ線分光手段と、同分光手段の出射Ｘ線光路上に
置かれた吸収測定用Ｘ線検出器とよりなるＸ線吸収端微
細構造分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269304A JP2727691B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Ｘ線吸収端微細構造分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269304A JP2727691B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Ｘ線吸収端微細構造分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03223656A JPH03223656A (ja) | 1991-10-02 |
| JP2727691B2 true JP2727691B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=17470479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1269304A Expired - Lifetime JP2727691B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Ｘ線吸収端微細構造分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727691B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020008420A2 (en) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | Bruker Jv Israel Ltd. | Small-angle x-ray scatterometry |
| US11703464B2 (en) | 2018-07-28 | 2023-07-18 | Bruker Technologies Ltd. | Small-angle x-ray scatterometry |
| US11781999B2 (en) | 2021-09-05 | 2023-10-10 | Bruker Technologies Ltd. | Spot-size control in reflection-based and scatterometry-based X-ray metrology systems |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP1269304A patent/JP2727691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03223656A (ja) | 1991-10-02 |
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