JP3263474B2

JP3263474B2 - Ｘ線回折装置

Info

Publication number: JP3263474B2
Application number: JP09002993A
Authority: JP
Inventors: 忠二片山; 隆御園生
Original assignee: 株式会社マック・サイエンス
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 2002-03-04
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: JPH06300716A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モノクロ結晶を備えた
Ｘ線回折装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、非晶質によるＸ線の散乱は非常
にブロードなハローになるため、結晶質による回折と違
って、バックグランドとピークの分離が困難になる。そ
のため、非晶質の構造解析に用いるＸ線回折装置では、
波長の単色化のために、入射側にモノクロメータを配備
したものなども種々研究されている。

【０００３】図２および図３は、入射側にモノクロメー
タを配備したＸ線回折装置の従来例を示したものであ
る。

【０００４】これらの図において、符号１はＸ線源、２
は前記Ｘ線源１から出力されるＸ線、３はモノクロメー
タ、４は試料、５は試料回転支持台、６は放射線画像記
録手段であるイメージングプレート、７は前記Ｘ線源１
が据え付けられた据付け面、８は前記据付け面７上に水
平に設置された第１の支持テーブルである。

【０００５】前記モノクロメータ３は、波長を単色化す
るためのモノクロ結晶（単結晶）９を鉛直な回転軸１０
の回りに回転可能に支持したもので、前記第１の支持テ
ーブル８上のＸ線源１寄りの位置に取り付けられてい
る。

【０００６】前記試料回転支持台５は、いわゆるゴニオ
メータで、前記試料４を水平な回転軸１２の回りに回転
可能に支持している。この試料回転支持台５は、前記第
１の支持テーブル８の上に水平に設置された第２の支持
テーブル１４に取り付けられている。

【０００７】前記イメージングプレート６は、放射線を
吸収・蓄積するとともにその後に励起光が照射されると
蓄積した前記放射線の強弱に応じて輝尽発光する蛍光体
層を有して前記蛍光体層によって放射線画像を二次元状
（面状）に記録するもので、前記第２の支持テーブル１
４の上に水平に設置された第３の支持テーブル１６上に
垂直に立設されている。

【０００８】前記第１の支持テーブル８は、高さ調整用
の脚部材によって据付け面７に据え付けられている。前
記第２の支持テーブル１４は、前記第１の支持テーブル
８上に敷設されたガイドレール１７上を走行可能に設置
されており、このガイドレール１７上の走行によって、
前記モノクロメータ３の鉛直な回転軸１０を回転中心と
した円運動を行うことができる。また、第３の支持テー
ブル１６は、前記第２の支持テーブル１４に敷設された
ガイドレール１８上を走行可能に設置されており、この
ガイドレール１８上の走行によって、前記試料４を通る
鉛直線２０を回転中心とした円運動を行うことができ
る。

【０００９】以上のような３つのテーブル８，１４，１
６によって、試料４とイメージングプレート６とはモノ
クロメータ３を中心に回転可能にされ、さらに、イメー
ジングプレート６は試料４を中心に水平方向に回転可能
にされて、その結果、モノクロ角やμ角を任意値に調整
することが可能になっている。

【００１０】なお、モノクロ角とは、前記モノクロ結晶
９で反射（回折）された単色化されたＸ線に対して試料
４のなす角度で、モノクロメータ３を中心として試料４
およびイメージングプレート６を回転させること、即
ち、前記第１の支持テーブル８上での第２の支持テーブ
ル１４の移動（走行）操作によって調整することができ
る。

【００１１】μ角は、試料４の回転軸１２に対して、イ
メージングプレート６の露出面（検出面）がなす角度
で、試料４を中心にイメージングプレート６を回転させ
ること、即ち、前記第２の支持テーブル１４上での第３
の支持テーブル１６の移動（走行）操作によって調整す
ることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来のＸ線回折装置は、図示のように、３枚のテーブル
８，１４，１６を互いに摺動可能に重ねる構造のため
に、部品点数が増大して構造が複雑化し、また、装置の
軽量化や小型化が困難になるという問題があった。

【００１３】さらに、ガイドレール１７，１８による円
運動の精度を高めることは、加工精度や組み立て精度の
確保のために高度な技術が要求されるため、生産コスト
の低減が困難になるという問題もあった。

【００１４】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、少ない部品点数でありながら、モノクロ角やμ角の
調整を速やかに達成することができ、構造の簡素化によ
る装置の軽量化や小型化を図ると同時に、生産コストの
低減を図ることのできるＸ線回折装置を提供することを
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかるＸ線回折装置は、（構成１）Ｘ
線源と、このＸ線源から出射されたＸ線を入射して単色
化したＸ線を出射するモノクロ結晶と、このモノクロ結
晶から出射された単色化Ｘ線を入射して回折Ｘ線を出射
する試料と、この試料を支持して前記単色化されたＸ線
の当該試料に対する入射角を変化させるゴニオメータ
と、前記試料から出射された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ
線検出手段とを有し、前記モノクロ結晶は基準平面に垂
直な第１の軸線に沿って設けられた第１の軸上に該軸を
中心に回転自在に支持されており、前記ゴニオメータ及
び回折Ｘ線検出手段は前記第１の軸線を中心に回転自在
に支持されており、さらに、前記回折Ｘ線検出手段は、
前記試料を通り前記基準平面に垂直な第２の軸線の回り
に回転自在に支持されているＸ線回折装置であって、前
記基準平面に平行な表面を有する固定テーブル上に移動
自在に配置された移動支持体に、前記試料を支持したゴ
ニオメータと前記回折Ｘ線検出手段とを支持し、この移
動支持体に前記第２の軸線に沿って第２の軸を取り付
け、この第２の軸にその一端を回転自在に係合すると同
時に他端を前記第１の軸に回転自在に係合した連結手段
で前記移動支持体と第１の軸とを連結したことを特徴と
する構成とし、この構成１の態様として、（構成２）
構成１のＸ線回折装置において、前記連結手段に、前記
第１の軸との係合及び第２の軸との係合関係の少なくと
も１を固定することができるロック機構を設けたことを
特徴とする構成とし、さらに、構成１又は２の態様とし
て、（構成３）構成１又は２のＸ線回折装置におい
て、前記移動支持体は、前記固定テーブルに対向する部
位に、該固定テーブルの表面に向けて気体を噴射してそ
の空気流によって固定テーブル上を移動可能にするエア
パッドを取り付けたことを特徴とする構成としたもので
ある。

【００１６】

【作用】上述の構成１によれば、固定テーブル上に移動
自在に配置された移動支持体に、ゴニオメータと回折Ｘ
線検出手段とを支持し、この移動支持体に第２の軸線に
沿って第２の軸を取り付け、この第２の軸にその一端を
回転自在に係合すると同時に他端を第１の軸に回転自在
に係合した連結手段で移動支持体と第１の軸とを連結し
たことにより、まず、連結手段を第１の軸の回りに回転
調整することで、試料及び回折Ｘ線検出手段をモノクロ
結晶の回りに回転調整するモノクロ角の調整ができ、ま
た、移動支持体を第２の軸の回りに回転調整すること
で、回折Ｘ線検出手段を試料の回りに回転調整するμ角
の調整ができる。この構成によれば、移動支持体を固定
テーブル上に移動自在に配置すればよく、従来のよう
に、移動機構を数段に重ねて形成する必要がない。

【００１７】また、構成２によれば、モノクロ角やμ角
の調整の際に一方を固定しておいて調整することがで
き、また、両者の調整が終了した場合には、これらが測
定中に変動することのないようにロックすることができ
る。

【００１８】また、構成３によれば、移動支持体の移動
を極めて容易に行うことができるので、調整操作が容易
であるとともに、移動支持体や固定テーブルに特別な機
械的移動機構を設ける必要がない。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明に係るＸ線回折装置の一実施
例を示したものである。この一実施例のＸ線回折装置
は、Ｘ線源１、モノクロメータ３、試料４、ゴニオメー
タ５、回折Ｘ線検出手段であるイメージングプレート
６、移動支持体である移動テーブル２２、連結手段であ
る連節棒２３、第１のロック機構２４、第２のロック機
構２５、エアパッド２６などから構成されている。な
お、図中の符号２は、前記Ｘ線源１が出力したＸ線であ
る。

【００２０】前記モノクロメータ３は、波長を単色化す
るためのモノクロ結晶（単結晶）９を鉛直な回転軸１０
（第１の軸線）の回りに回転可能に支持したもので、Ｘ
線源１寄りの位置で、Ｘ線源１の据付面と共通の据付け
面７（基準平面）に取り付けられている。

【００２１】前記ゴニオメータ５は、図４に示すよう
に、前記試料４を水平な回転軸１２の回りに回転可能に
支持している。このゴニオメータ５は、前記移動テーブ
ル２２上に立設されている。

【００２２】前記イメージングプレート６は、放射線を
吸収・蓄積するとともにその後に励起光が照射されると
蓄積した前記放射線の強弱に応じて輝尽発光する蛍光体
層を有して前記蛍光体層によって放射線画像を二次元状
（面状）に記録するもので、前記移動テーブル２２上に
垂直に立設されている。

【００２３】前記移動テーブル２２は、前記Ｘ線源１や
モノクロメータ３が設置されている平滑な据付け面７上
に載置されている。そして、当該移動テーブル２２上
に、前記ゴニオメータ５およびイメージングプレート６
が取り付けられている。

【００２４】前記連節棒２３は前記モノクロメータ３と
移動テーブル２２とを一定の関係に連結するものであ
る。連節棒２３の一端部２３ａは、前記モノクロメータ
３の鉛直な回転軸１０を回転中心軸として前記モノクロ
メータ３に回転自在に連結されている。また、連節棒２
３の他端部２３ｂは、前記移動テーブル２２上の試料位
置を通る鉛直軸２８（第２の軸線）を回転中心軸として
移動テーブル２２に回転自在に連結されるとともに、鉛
直軸２８の軸線方向には摺動自在に連結されている。

【００２５】この連節棒２３の上には、コリメータ２９
が装備されている。

【００２６】前記第１のロック機構２４は、この一実施
例の場合は、図５にも示すように、止めねじを用いたも
ので、前記連節棒２３の一端部２３ａと前記モノクロメ
ータ３との連結状態を、連節棒２３の一端部２３ａがモ
ノクロメータ３に対して回転自在であるロック解除状態
あるいは、連節棒２３の一端部２３ａがモノクロメータ
３に対して回転できないロック状態に切り替える。

【００２７】前記第２のロック機構２５は、第１のロッ
ク機構２４と同様に止めねじを用いたもので、前記連節
棒２３の他端部２３ｂと前記移動テーブル２２との連結
状態を、連節棒２３の他端部２３ｂが移動テーブル２２
に対して回転自在であるロック解除状態あるいは、連節
棒２３の他端部２３ｂが移動テーブル２２に対して回転
できないロック状態に切り替える。

【００２８】前記エアパッド２６は、前記移動テーブル
２２に装備されて、移動テーブル２２を据付け面７に載
置する際の接地部となる。具体的には、図６に示すよう
に、前記移動テーブル２２に螺着された高さ調整用のね
じ部３０と、玉継手（ユニバーサルジョイント）部３１
を介して前記ねじ部３０の下端に回転自在に設けられた
パッド保持部３２と、このパッド保持部３２に収容・保
持された多孔質焼結体３３と、この多孔質焼結体３３に
空気を供給するために前記パッド保持部３２に装備され
た空気供給口（バルブ）３４とを具備した構成で、前記
多孔質焼結体３３から据付け面７に向けて空気を噴射し
て、その空気流によって微小な浮上を生じさせ、移動テ
ーブル２２を据付け面７に対して滑り易くする。

【００２９】以上の一実施例のＸ線回折装置では、前記
連節棒２３の一端部２３ａとモノクロメータ３との連結
状態を前記第１のロック機構２４によってロック解除状
態にすれば、モノクロメータ３を回転中心として前記移
動テーブル２２と連節棒２３とを回転運動させることが
可能になり、この移動テーブル２２および連節棒２３の
モノクロメータ３回りの回転によって、ゴニオメータ５
及びイメージングプレート６のモノクロメータ３回りの
回転が実現されて、モノクロ角の調整が可能になる。

【００３０】また、連節棒２３の一端部２３ａとモノク
ロメータ３との連結状態を第１のロック機構２４によっ
てロック状態にし、かつ、連節棒２３の他端部２３ｂと
移動テーブル２２との連結状態を第２のロック機構２５
によってロック解除状態にした場合には、前記ゴニオメ
ータ５に支持された試料４を中心として移動テーブル２
２を回転運動させることが可能になり、この移動テーブ
ル２２の試料４回りの回転によって、イメージングプレ
ート６の試料４回り回転が実現されて、μ角の調整が可
能になる。

【００３１】なお、第１のロック機構２４と第２のロッ
ク機構２５との双方をロック解除状態にした場合には、
モノクロ角の調整とμ角の調整との双方が可能な状態と
なる。

【００３２】また、第１のロック機構２４または第２の
ロック機構２５、あるいはこれらの２つのロック機構２
４，２５の双方をロック解除状態にして、移動テーブル
２２を移動させる場合には、前記エアパッド２６から空
気を噴射させる。これによって、移動テーブル２２はわ
ずかな力で据付け面７上を滑走させることが可能にな
り、モノクロ角やμ角の調整作業が容易になる。

【００３３】即ち、以上の一実施例のＸ線回折装置で
は、従来は必要であった３段重ねのテーブル構造等が必
要なく、しかも、加工や組み立てに手間のかかるガイド
レールを利用した回転移動機構も使用しておらず、少な
い部品点数でありながら、モノクロ角やμ角の調整を速
やかに達成することができる。したがって、構造の簡素
化による装置の軽量化や小型化を図ると同時に、生産コ
ストの低減を図ることが可能になる。

【００３４】なお、以上の一実施例では、第１のロック
機構２４および第２のロック機構２５は、いずれも、止
めねじを利用したものとした。しかし、これらのロック
機構２４，２５は、一実施例のものに限定するものでは
なく、公知の種々の固定手段や位置決め技術を応用する
ことが可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るＸ線回折装置は、固定テーブル上に移動自在に配
置された移動支持体に、ゴニオメータと回折Ｘ線検出手
段とを支持し、この移動支持体に第２の軸線に沿って第
２の軸を取り付け、この第２の軸にその一端を回転自在
に係合すると同時に他端を第１の軸に回転自在に係合し
た連結手段で移動支持体と第１の軸とを連結した構成と
したことにより、従来のように移動機構を数段に重ねて
形成する必要等をなくし、極めて単純な構造によってモ
ノクロ角やμ角の調整が可能なＸ線回折装置を得ている
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す正面図である。

【図２】従来のＸ線回折装置の正面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】図１のＢ矢視図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ線に添う矢視図である。

【図６】本発明の一実施例におけるエアパッド２６の詳
細図である。

【符号の説明】

１Ｘ線源２Ｘ線３モノクロメータ４試料５試料回転支持台６イメージングプレート７据付け面９モノクロ結晶２２移動テーブル２３連節棒２４第１のロック機構２５第２のロック機構２６エアパッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−148055（ＪＰ，Ａ) 特開平４−218754（ＪＰ，Ａ) 特開平３−261853（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 23/207

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線源と、このＸ線源から射出されたＸ線を入射して単色化したＸ
線を出射するモノクロ結晶と、このモノクロ結晶から出射された単色化Ｘ線を入射して
回折Ｘ線を出射する試料と、この試料を支持して前記単色化されたＸ線の当該試料に
対する入射角を変化させるゴニオメータと、前記試料から出射された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ線検
出手段とを有し、前記モノクロ結晶は基準平面に垂直な第１の軸線に沿っ
て設けられた第１の軸上に該軸を中心に回転自在に支持
されており、前記ゴニオメータ及び回折Ｘ線検出手段は前記第１の軸
線を中心に回転自在に支持されており、さらに、前記回折Ｘ線検出手段は、前記試料を通り前記
基準平面に垂直な第２の軸線の回りに回転自在に支持さ
れており、前記ゴニオメータは、前記試料を水平な回転軸の回りに
回転可能に支持するＸ線回折装置であって、前記基準平面に平行な表面を有する固定テーブル上に移
動自在に配置された移動支持体に、前記試料を支持した
ゴニオメータと前記回折Ｘ線検出手段とを支持し、この移動支持体に前記第２の軸線に沿って第２の軸を取
り付け、この第２の軸にその一端を回転自在に係合する
と同時に他端を前記第１の軸に回転自在に係合した連結
手段で前記移動支持体と第１の軸とを連結したことを特
徴とするＸ線回折装置。