JP3488843B2 - Ｘ線分光装置及びｘａｆｓ測定装置 - Google Patents
Ｘ線分光装置及びｘａｆｓ測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、連続Ｘ線を湾曲
結晶モノクロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を
取り出すことができて、かつ、取り出す単色Ｘ線の波長
を変化させることのできるＸ線分光装置に関し、さら
に、このようなＸ線分光装置を備えるＸＡＦＳ測定装置
に関する。
結晶モノクロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を
取り出すことができて、かつ、取り出す単色Ｘ線の波長
を変化させることのできるＸ線分光装置に関し、さら
に、このようなＸ線分光装置を備えるＸＡＦＳ測定装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＸＡＦＳ（ザフス、X-ray Absorption F
ine Structure: Ｘ線吸収微細構造）測定装置は、試料
のＸ線吸収端近傍の微細なＸ線吸収スペクトルを測定す
る装置である。ＸＡＦＳは、ＥＸＡＦＳ（イグザフス、
Extended X-ray Absorption Fine Structure: Ｘ線広域
吸収微細構造）とＸＡＮＥＳ（ゼーネス、X-ray Absorp
tion Near Edge Structure：Ｘ線吸収端近傍微細構造）
とに分類される。ＥＸＡＦＳは、試料のＸ線吸収端より
もエネルギーの高い方に向かって１ｋｅＶ程度の広い範
囲にわたって見られる吸収微細構造のことであり、従来
からよく知られている。一方、ＸＡＮＥＳはＸ線吸収端
の近傍（吸収端±５０ｅＶ程度）の狭い領域に現れる吸
収端微細構造のことであり、最近注目を集めている。Ｘ
ＡＮＥＳは、ＥＸＡＦＳ測定装置と同じ装置構成で測定
できるので、ＸＡＮＥＳ測定とＥＸＡＦＳ測定の両方が
できる装置として、従来のＥＸＡＦＳ測定装置という名
称に代えて、最近はもっぱらＸＡＦＳ測定装置の名称を
使うようになってきている。本件出願のＸ線分光装置は
このＸＡＦＳ測定装置に適用できるものである。
ine Structure: Ｘ線吸収微細構造）測定装置は、試料
のＸ線吸収端近傍の微細なＸ線吸収スペクトルを測定す
る装置である。ＸＡＦＳは、ＥＸＡＦＳ（イグザフス、
Extended X-ray Absorption Fine Structure: Ｘ線広域
吸収微細構造）とＸＡＮＥＳ（ゼーネス、X-ray Absorp
tion Near Edge Structure：Ｘ線吸収端近傍微細構造）
とに分類される。ＥＸＡＦＳは、試料のＸ線吸収端より
もエネルギーの高い方に向かって１ｋｅＶ程度の広い範
囲にわたって見られる吸収微細構造のことであり、従来
からよく知られている。一方、ＸＡＮＥＳはＸ線吸収端
の近傍（吸収端±５０ｅＶ程度）の狭い領域に現れる吸
収端微細構造のことであり、最近注目を集めている。Ｘ
ＡＮＥＳは、ＥＸＡＦＳ測定装置と同じ装置構成で測定
できるので、ＸＡＮＥＳ測定とＥＸＡＦＳ測定の両方が
できる装置として、従来のＥＸＡＦＳ測定装置という名
称に代えて、最近はもっぱらＸＡＦＳ測定装置の名称を
使うようになってきている。本件出願のＸ線分光装置は
このＸＡＦＳ測定装置に適用できるものである。
【０００３】ＸＡＦＳ測定装置は、連続Ｘ線を結晶モノ
クロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取り出す
ことができて、この波長を変化させて試料のＸ線吸収係
数を測定することができる。Ｘ線を分光するための結晶
モノクロメータとしては、強度を稼ぐために湾曲結晶モ
ノクロメータが用いられることが多い。
クロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取り出す
ことができて、この波長を変化させて試料のＸ線吸収係
数を測定することができる。Ｘ線を分光するための結晶
モノクロメータとしては、強度を稼ぐために湾曲結晶モ
ノクロメータが用いられることが多い。
【０００４】湾曲結晶モノクロメータを利用するＸＡＦ
Ｓ測定装置では、Ｘ線源と、モノクロメータの湾曲反射
面と、受光スリット（試料の手前に配置されている）
は、常にローランド円上に位置するようになっている。
試料に照射するＸ線の波長を変えるには、モノクロメー
タに入射するＸ線の入射角を変更する必要がある。そし
て、入射角を変更したときに上述の三者が常にローラン
ド円上に載るように、上述の三者の相対位置関係を制御
しているものである。この種のＸＡＦＳ測定装置は、例
えば、特開平４−３７０７４８号公報、特開平６−６６
７３６号公報及び特開平６−３１３７５７号公報に開示
されている。これらの公知文献はいずれもＥＸＡＦＳ測
定装置という名称になっている。
Ｓ測定装置では、Ｘ線源と、モノクロメータの湾曲反射
面と、受光スリット（試料の手前に配置されている）
は、常にローランド円上に位置するようになっている。
試料に照射するＸ線の波長を変えるには、モノクロメー
タに入射するＸ線の入射角を変更する必要がある。そし
て、入射角を変更したときに上述の三者が常にローラン
ド円上に載るように、上述の三者の相対位置関係を制御
しているものである。この種のＸＡＦＳ測定装置は、例
えば、特開平４−３７０７４８号公報、特開平６−６６
７３６号公報及び特開平６−３１３７５７号公報に開示
されている。これらの公知文献はいずれもＥＸＡＦＳ測
定装置という名称になっている。
【０００５】湾曲結晶モノクロメータを備えるＸＡＦＳ
測定装置は、Ｘ線源とモノクロメータと受光スリットが
常にローランド円上に載るようにするために、いろいろ
な移動制御機構が工夫されている。通常はローランド円
を水平面内に配置しているが、液体試料を測定できるよ
うにローランド円を鉛直面内に配置したＸＡＦＳ測定装
置も知られている（特開平６−６６７３８号公報や特開
平６−３１７５４５号公報を参照）。
測定装置は、Ｘ線源とモノクロメータと受光スリットが
常にローランド円上に載るようにするために、いろいろ
な移動制御機構が工夫されている。通常はローランド円
を水平面内に配置しているが、液体試料を測定できるよ
うにローランド円を鉛直面内に配置したＸＡＦＳ測定装
置も知られている（特開平６−６６７３８号公報や特開
平６−３１７５４５号公報を参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】湾曲結晶モノクロメー
タを備えた従来のＸＡＦＳ測定装置の中には、測定試料
を完全に静止した状態で吸収スペクトルを測定できるも
のは、発明者らが知る限り、存在しない。試料に照射す
るＸ線の波長を変えるためには、上述の三者の位置関係
を変更する必要があるが、その位置関係を変更したとき
に、従来のＸＡＦＳ測定装置では、受光スリットの位置
や、モノクロメータから受光スリットに向かう光軸の方
向が変化していた。その場合、受光スリットの後方に配
置される試料も、その位置や向きが変化することにな
る。しかしながら、試料によっては測定中に動かしたく
ないものもあり、そのような場合には従来のＸＡＦＳ測
定装置では対応できなかった。
タを備えた従来のＸＡＦＳ測定装置の中には、測定試料
を完全に静止した状態で吸収スペクトルを測定できるも
のは、発明者らが知る限り、存在しない。試料に照射す
るＸ線の波長を変えるためには、上述の三者の位置関係
を変更する必要があるが、その位置関係を変更したとき
に、従来のＸＡＦＳ測定装置では、受光スリットの位置
や、モノクロメータから受光スリットに向かう光軸の方
向が変化していた。その場合、受光スリットの後方に配
置される試料も、その位置や向きが変化することにな
る。しかしながら、試料によっては測定中に動かしたく
ないものもあり、そのような場合には従来のＸＡＦＳ測
定装置では対応できなかった。
【０００７】また、液体試料を測定する場合にも特別の
工夫が必要である。液体試料を測定できるようにした上
述のＸＡＦＳ測定装置では、液体試料容器の姿勢が常に
水平状態を維持するように移動制御機構を工夫してい
る。ただし、液体試料容器は変化する（平行移動する）
ことになる。この移動制御機構は、液体試料容器を水平
に維持するという利点があるが、その代償として、Ｘ線
の波長を変化させたときに液体試料の液面に入射すると
きのＸ線の入射角が変化するという欠点がある。その場
合、液面上のＸ線照射面積が変化してしまう。また、液
体試料が平行移動するときに液面が揺れるという問題も
ある。
工夫が必要である。液体試料を測定できるようにした上
述のＸＡＦＳ測定装置では、液体試料容器の姿勢が常に
水平状態を維持するように移動制御機構を工夫してい
る。ただし、液体試料容器は変化する（平行移動する）
ことになる。この移動制御機構は、液体試料容器を水平
に維持するという利点があるが、その代償として、Ｘ線
の波長を変化させたときに液体試料の液面に入射すると
きのＸ線の入射角が変化するという欠点がある。その場
合、液面上のＸ線照射面積が変化してしまう。また、液
体試料が平行移動するときに液面が揺れるという問題も
ある。
【０００８】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたものであり、その目的は、受光スリットを静止
したままで波長の異なるＸ線を取り出せるようにしたＸ
線分光装置を提供することにある。また、この発明の別
の目的は、Ｘ線分光装置からなるＸ線照射系と、二つの
Ｘ線検出器を含むＸ線測定系とを、別個のシステムとし
て取り扱うことのできるＸＡＦＳ測定装置を提供するこ
とにある。
なされたものであり、その目的は、受光スリットを静止
したままで波長の異なるＸ線を取り出せるようにしたＸ
線分光装置を提供することにある。また、この発明の別
の目的は、Ｘ線分光装置からなるＸ線照射系と、二つの
Ｘ線検出器を含むＸ線測定系とを、別個のシステムとし
て取り扱うことのできるＸＡＦＳ測定装置を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明のＸ線分光装置
は、Ｘ線源、湾曲結晶モノクロメータ及び受光スリット
を常にローランド円上に位置させながら、Ｘ線源から出
た連続Ｘ線が湾曲結晶モノクロメータに入射するときの
入射角を変化させて異なる波長のＸ線を受光スリットか
ら取り出すようにしたＸ線分光装置に関するものであ
り、次の特徴を備えている。すなわち、Ｘ線源と湾曲結
晶モノクロメータを移動させることによって前記入射角
を変化させることができるものであり、受光スリットは
静止したままである。モノクロメータに入射するＸ線の
入射角が変化するときに、受光スリットは常に静止して
いて、かつ、湾曲結晶モノクロメータの中心から受光ス
リットに向かう光軸の方向は常に一定である。このよう
な移動制御機構を採用したことにより、このＸ線分光装
置から取り出すＸ線の波長を変化させたときにも、常に
同じ位置にある受光スリットから一定の方向にＸ線が取
り出されることになる。このようなＸ線分光装置をＸＡ
ＦＳ測定装置のＸ線照射系として用いれば、試料やＸ線
検出器をＸ線照射系に連動して動かす必要がなくなり、
ＸＡＦＳ測定装置のＸ線照射系とＸ線測定系とを別個の
システムとして取り扱うことができる。
は、Ｘ線源、湾曲結晶モノクロメータ及び受光スリット
を常にローランド円上に位置させながら、Ｘ線源から出
た連続Ｘ線が湾曲結晶モノクロメータに入射するときの
入射角を変化させて異なる波長のＸ線を受光スリットか
ら取り出すようにしたＸ線分光装置に関するものであ
り、次の特徴を備えている。すなわち、Ｘ線源と湾曲結
晶モノクロメータを移動させることによって前記入射角
を変化させることができるものであり、受光スリットは
静止したままである。モノクロメータに入射するＸ線の
入射角が変化するときに、受光スリットは常に静止して
いて、かつ、湾曲結晶モノクロメータの中心から受光ス
リットに向かう光軸の方向は常に一定である。このよう
な移動制御機構を採用したことにより、このＸ線分光装
置から取り出すＸ線の波長を変化させたときにも、常に
同じ位置にある受光スリットから一定の方向にＸ線が取
り出されることになる。このようなＸ線分光装置をＸＡ
ＦＳ測定装置のＸ線照射系として用いれば、試料やＸ線
検出器をＸ線照射系に連動して動かす必要がなくなり、
ＸＡＦＳ測定装置のＸ線照射系とＸ線測定系とを別個の
システムとして取り扱うことができる。
【００１０】上述のＸ線分光装置のローランド円は鉛直
面内に配置することができ、その場合に、Ｘ線源を移動
させる機構と湾曲結晶モノクロメータを移動させる機構
を、これらの二つの機構の下方に位置する水平の細長い
ベースで支持することができる。このような支持構造を
採用すると、ローランド円に平行な比較的大きなベース
プレートによって移動制御機構を支持していた従来のＸ
線分光装置と比較して、Ｘ線分光装置がコンパクトにな
る。このような支持構造を採用した場合には、湾曲結晶
モノクロメータを移動させる機構として、ベース上の第
１ガイドレールに沿ってスライドする水平な第１スライ
ド台を設け、Ｘ線源を移動させる機構として、第１スラ
イド台に回転可能に連結された支柱と、この支柱に固定
された第２ガイドレールに沿ってスライドする第２スラ
イド台とを設けることができる。そして、第１スライド
台と共に湾曲結晶モノクロメータを移動させるように
し、第２スライド台にはＸ線源を固定する。
面内に配置することができ、その場合に、Ｘ線源を移動
させる機構と湾曲結晶モノクロメータを移動させる機構
を、これらの二つの機構の下方に位置する水平の細長い
ベースで支持することができる。このような支持構造を
採用すると、ローランド円に平行な比較的大きなベース
プレートによって移動制御機構を支持していた従来のＸ
線分光装置と比較して、Ｘ線分光装置がコンパクトにな
る。このような支持構造を採用した場合には、湾曲結晶
モノクロメータを移動させる機構として、ベース上の第
１ガイドレールに沿ってスライドする水平な第１スライ
ド台を設け、Ｘ線源を移動させる機構として、第１スラ
イド台に回転可能に連結された支柱と、この支柱に固定
された第２ガイドレールに沿ってスライドする第２スラ
イド台とを設けることができる。そして、第１スライド
台と共に湾曲結晶モノクロメータを移動させるように
し、第２スライド台にはＸ線源を固定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１はこの発明のＸ線分光装置の
ひとつの実施形態を示す斜視図であり、図２はその正面
図である。このＸ線分光装置は湾曲結晶モノクロメータ
１０を用いるものであり、ローランド円１１（図２を参
照）は鉛直面内にある。図１において、Ｘ線分光装置の
ほぼ全ての荷重は下方のベース１２で支持されている。
ベース１２は、断面がコの字形（上に開口している）
で、水平方向に細長く延びており、その両端は第１支持
台１４と第２支持台１６で支持されている。第１支持台
１４は、ベース１２に対して直角に横方向に張り出して
おり、その両端は一対の第１支持脚１８（その一方だけ
が見えている）で支持されている。第２支持台１６はベ
ース１２と等しい幅であり、ひとつの第２支持脚２０で
支持されている。この第２支持脚２０は第２支持台１６
に対してねじ部で噛み合っており、そのねじ込み量を調
節することで高さ調節ができるようになっている。第２
支持脚２０の高さを調節することで、ベース１２を水平
に調整できる。
ひとつの実施形態を示す斜視図であり、図２はその正面
図である。このＸ線分光装置は湾曲結晶モノクロメータ
１０を用いるものであり、ローランド円１１（図２を参
照）は鉛直面内にある。図１において、Ｘ線分光装置の
ほぼ全ての荷重は下方のベース１２で支持されている。
ベース１２は、断面がコの字形（上に開口している）
で、水平方向に細長く延びており、その両端は第１支持
台１４と第２支持台１６で支持されている。第１支持台
１４は、ベース１２に対して直角に横方向に張り出して
おり、その両端は一対の第１支持脚１８（その一方だけ
が見えている）で支持されている。第２支持台１６はベ
ース１２と等しい幅であり、ひとつの第２支持脚２０で
支持されている。この第２支持脚２０は第２支持台１６
に対してねじ部で噛み合っており、そのねじ込み量を調
節することで高さ調節ができるようになっている。第２
支持脚２０の高さを調節することで、ベース１２を水平
に調整できる。
【００１２】ベース１２の一端の上面には１対の第１ブ
ラケット２２、２４が固定されている。この第１ブラケ
ット２２、２４に第１アーム２５の下端が回転可能に連
結されている。また、正面側（第１図の左側）の第１ブ
ラケット２２にはスリットボックス２６が正面側に突き
出るように固定されている。このスリットボックス２６
の内部には受光スリットが収納されている。受光スリッ
トは、スリット幅が可変の電動スリットである。この受
光スリットは、スリット幅が固定の固定スリットにして
もよい。
ラケット２２、２４が固定されている。この第１ブラケ
ット２２、２４に第１アーム２５の下端が回転可能に連
結されている。また、正面側（第１図の左側）の第１ブ
ラケット２２にはスリットボックス２６が正面側に突き
出るように固定されている。このスリットボックス２６
の内部には受光スリットが収納されている。受光スリッ
トは、スリット幅が可変の電動スリットである。この受
光スリットは、スリット幅が固定の固定スリットにして
もよい。
【００１３】ベース１２の上面には１対の第１ガイドレ
ール２８が固定されている。この第１ガイドレール２８
は、ベース１２上の第１ブラケット２２、２４が固定さ
れている部分を除いて、ベース１２の長さ方向に沿って
延びている。この第１ガイドレール２８の上に第１スラ
イド台３０がスライド可能に載っている。第１スライド
台３０は水平な板である。第１スライド台３０は第１ボ
ールねじ３２に噛み合っており、第１ボールねじ３２は
第１モータ３４の出力軸に結合されている。第１モータ
３４が回転すると第１ボールネジ３２が回転し、これに
よって第１スライド台３０が１対の第１ガイドレール２
８上をスライドする。
ール２８が固定されている。この第１ガイドレール２８
は、ベース１２上の第１ブラケット２２、２４が固定さ
れている部分を除いて、ベース１２の長さ方向に沿って
延びている。この第１ガイドレール２８の上に第１スラ
イド台３０がスライド可能に載っている。第１スライド
台３０は水平な板である。第１スライド台３０は第１ボ
ールねじ３２に噛み合っており、第１ボールねじ３２は
第１モータ３４の出力軸に結合されている。第１モータ
３４が回転すると第１ボールネジ３２が回転し、これに
よって第１スライド台３０が１対の第１ガイドレール２
８上をスライドする。
【００１４】第１スライド台３０の上面には１対の第２
ブラケット３６、３８が固定されている。この第２ブラ
ケット３６、３８に支柱４０の下端が回転可能に連結さ
れている。また、正面側の第２ブラケット３６には第２
アーム４２の下端が回転可能に連結されている。第２ア
ーム４２の下端にはモノクロメータ支持台４４が固定さ
れている。モノクロメータ支持台４４は第２アーム４２
に対して直角に正面側に突き出ており、このモノクロメ
ータ支持台４４に湾曲結晶モノクロメータ１０が取り付
けられている。
ブラケット３６、３８が固定されている。この第２ブラ
ケット３６、３８に支柱４０の下端が回転可能に連結さ
れている。また、正面側の第２ブラケット３６には第２
アーム４２の下端が回転可能に連結されている。第２ア
ーム４２の下端にはモノクロメータ支持台４４が固定さ
れている。モノクロメータ支持台４４は第２アーム４２
に対して直角に正面側に突き出ており、このモノクロメ
ータ支持台４４に湾曲結晶モノクロメータ１０が取り付
けられている。
【００１５】支柱４０は断面がＨ形であり、その正面側
に１対の第２ガイドレール４６が固定されている。この
第２ガイドレール４６に第２スライド台４８がスライド
可能に連結されている。第２スライド台４８は鉛直に立
った板である。第２スライド台４８は第２ボールねじ５
０に噛み合っており、第２ボールねじ５０は上方の第２
モータ５２（想像線で示してある）の出力軸に結合され
ている。第２モータ５２が回転すると第２ボールネジ５
０が回転し、これによって第２スライド台４８が１対の
第２ガイドレール４６に沿ってスライドする。第２スラ
イド台４８の正面側の表面には第３アーム５４の上端が
回転可能に連結されている。そして、第１アーム２５の
上端と第２アーム４２の上端と第３アーム５４の下端は
互いに回転可能に連結されている。その連結部の回転中
心は、図２に示すように、ローランド円１１の中心Ｏに
一致している。
に１対の第２ガイドレール４６が固定されている。この
第２ガイドレール４６に第２スライド台４８がスライド
可能に連結されている。第２スライド台４８は鉛直に立
った板である。第２スライド台４８は第２ボールねじ５
０に噛み合っており、第２ボールねじ５０は上方の第２
モータ５２（想像線で示してある）の出力軸に結合され
ている。第２モータ５２が回転すると第２ボールネジ５
０が回転し、これによって第２スライド台４８が１対の
第２ガイドレール４６に沿ってスライドする。第２スラ
イド台４８の正面側の表面には第３アーム５４の上端が
回転可能に連結されている。そして、第１アーム２５の
上端と第２アーム４２の上端と第３アーム５４の下端は
互いに回転可能に連結されている。その連結部の回転中
心は、図２に示すように、ローランド円１１の中心Ｏに
一致している。
【００１６】図１に戻って、第２スライド台４８の正面
側の表面の上端付近にはＸ線管支持板５６（想像線で示
してある）が固定されている。Ｘ線管支持板５６は第２
スライド台４８から正面側に突き出している。このＸ線
管支持板５６の下面にＸ線管５８（想像線で示してあ
る）が固定されている。また、第２スライド台４８の側
縁にはバランスウェイト支持板６０が固定されている。
バランスウェイト支持板６０は直角に曲がっており、そ
の曲がった部分の背面側の表面にバランスウェイト６２
が固定されている。このバランスウェイト６２はＸ線管
５８の重量のバランスをとるためのものであり、支柱４
０に対してＸ線管５８とバランスウェイト６２が互いに
反対方向にほぼ等しい曲げモーメントが作用するように
している。
側の表面の上端付近にはＸ線管支持板５６（想像線で示
してある）が固定されている。Ｘ線管支持板５６は第２
スライド台４８から正面側に突き出している。このＸ線
管支持板５６の下面にＸ線管５８（想像線で示してあ
る）が固定されている。また、第２スライド台４８の側
縁にはバランスウェイト支持板６０が固定されている。
バランスウェイト支持板６０は直角に曲がっており、そ
の曲がった部分の背面側の表面にバランスウェイト６２
が固定されている。このバランスウェイト６２はＸ線管
５８の重量のバランスをとるためのものであり、支柱４
０に対してＸ線管５８とバランスウェイト６２が互いに
反対方向にほぼ等しい曲げモーメントが作用するように
している。
【００１７】このＸ線分光装置は、その荷重のほぼすべ
てをベース１２で支持している。ベース１２は、Ｘ線管
５８を移動させる機構（支柱４０、第２ガイドレール４
６、第２スライド台４８、第２ボールねじ５０及び第２
モータ５２）と、湾曲結晶モノクロメータを移動させる
機構（第１ガイドレール２８、第１スライド台３０、第
１ボールねじ３２及び第１モータ３４）のすべてを支持
していることになる。従来のＸＡＦＳ測定装置では、ロ
ーランド円に平行な比較的大きなベースプレートを準備
して、このベースプレートでガイドレールや駆動モータ
などを支持していたのであるが（例えば、特開平６−６
６７３６号公報や特開平６−６６７３８号公報を参
照）、図１のＸ線分光装置では、このようなベースプレ
ートを廃止して、Ｘ線管を移動させる機構や湾曲結晶モ
ノクロメータを移動させる機構の下方に位置する比較的
小形の細長いベース１２だけでこれらを支持するように
している。これにより、Ｘ線分光装置の構成がコンパク
トになった。
てをベース１２で支持している。ベース１２は、Ｘ線管
５８を移動させる機構（支柱４０、第２ガイドレール４
６、第２スライド台４８、第２ボールねじ５０及び第２
モータ５２）と、湾曲結晶モノクロメータを移動させる
機構（第１ガイドレール２８、第１スライド台３０、第
１ボールねじ３２及び第１モータ３４）のすべてを支持
していることになる。従来のＸＡＦＳ測定装置では、ロ
ーランド円に平行な比較的大きなベースプレートを準備
して、このベースプレートでガイドレールや駆動モータ
などを支持していたのであるが（例えば、特開平６−６
６７３６号公報や特開平６−６６７３８号公報を参
照）、図１のＸ線分光装置では、このようなベースプレ
ートを廃止して、Ｘ線管を移動させる機構や湾曲結晶モ
ノクロメータを移動させる機構の下方に位置する比較的
小形の細長いベース１２だけでこれらを支持するように
している。これにより、Ｘ線分光装置の構成がコンパク
トになった。
【００１８】図２において、Ｘ線管５８の焦点Ｆと湾曲
結晶モノクロメータ１０の反射面と受光スリットＲＳは
ローランド円１１の上に位置している。Ｘ線管５８の焦
点Ｆから出た連続Ｘ線は、発散スリットＤＳ（第２スラ
イド台４８に取り付けられている）で発散角を制限され
てから湾曲結晶モノクロメータ１０に入射する。そのと
きの入射角θ（モノクロメータ１０の反射面と入射Ｘ線
とのなす角度）に対応した波長（ブラッグ条件を満足し
た波長）のＸ線だけがモノクロメータ１０で反射して受
光スリットＲＳに集光する。図２は、モノクロメータ１
０に対するＸ線の入射角θが４５度（２θ＝９０度）の
状態を示している。このとき、支柱４０は鉛直状態にあ
る。この実施形態では、ローランド円１１の半径は３２
０ｍｍであり、三つのアーム２５、４２、５４の実効長
さ（各アームの両端付近の二つの回転中心の間の長さ）
も３２０ｍｍである。なお、このように長さの等しい３
本の回転アームと二つの並進移動機構とを用いたＸ線分
光装置の構造はすでに公知である（例えば、特開平６−
１５１０８９号公報を参照）。ただし、従来のものは、
Ｘ線源の位置が静止していて、湾曲結晶モノクロメータ
と受光スリットが移動している。
結晶モノクロメータ１０の反射面と受光スリットＲＳは
ローランド円１１の上に位置している。Ｘ線管５８の焦
点Ｆから出た連続Ｘ線は、発散スリットＤＳ（第２スラ
イド台４８に取り付けられている）で発散角を制限され
てから湾曲結晶モノクロメータ１０に入射する。そのと
きの入射角θ（モノクロメータ１０の反射面と入射Ｘ線
とのなす角度）に対応した波長（ブラッグ条件を満足し
た波長）のＸ線だけがモノクロメータ１０で反射して受
光スリットＲＳに集光する。図２は、モノクロメータ１
０に対するＸ線の入射角θが４５度（２θ＝９０度）の
状態を示している。このとき、支柱４０は鉛直状態にあ
る。この実施形態では、ローランド円１１の半径は３２
０ｍｍであり、三つのアーム２５、４２、５４の実効長
さ（各アームの両端付近の二つの回転中心の間の長さ）
も３２０ｍｍである。なお、このように長さの等しい３
本の回転アームと二つの並進移動機構とを用いたＸ線分
光装置の構造はすでに公知である（例えば、特開平６−
１５１０８９号公報を参照）。ただし、従来のものは、
Ｘ線源の位置が静止していて、湾曲結晶モノクロメータ
と受光スリットが移動している。
【００１９】Ｘ線管５８は開放型の固定対陰極Ｘ線管で
あり、Ｘ線管の内部を真空排気するためのターボ分子ポ
ンプ５９が接続されている。このターボ分子ポンプ５９
は図１では図示を省略している。このＸ線管５８は、回
転対陰極Ｘ線管としてもよいし、封入式のＸ線管として
もよい。
あり、Ｘ線管の内部を真空排気するためのターボ分子ポ
ンプ５９が接続されている。このターボ分子ポンプ５９
は図１では図示を省略している。このＸ線管５８は、回
転対陰極Ｘ線管としてもよいし、封入式のＸ線管として
もよい。
【００２０】図３は図２の状態からモノクロメータ１０
に対するＸ線の入射角θを３０度（２θ＝６０度）に変
更した状態を示している。このような状態にするには、
第１スライド台３０を図３の右方向に所定距離だけ移動
させて、同時に、第２スライド台４８を同じ距離だけ支
柱４０に沿って下降させればよい。そのためには、第１
モータ３４を所定量だけ回転させ、同時に、第２モータ
５２を所定量だけ回転させる。第１モータ３４と第２モ
ータ５２はパルスモータであり、パルス数を制御するこ
とによって第１スライド台３０と第２スライド台４８の
位置を正確に制御できる。なお、これらのモータ３４、
５２はＤＣサーボモータ又はＡＣサーボモータとしても
よい。図３の状態にあっても、Ｘ線管５８の焦点Ｆと湾
曲結晶モノクロメータ１０の反射面と受光スリットＲＳ
はローランド円１１上に載っている。ただし、図２と比
較すると分かるように、ローランド円１１は空間上を移
動している。湾曲結晶モノクロメータ１０は第２アーム
４２に取り付けられているから、第２アーム４２の回転
に伴って、湾曲結晶モノクロメータ１０は常にローラン
ド円１１の中心を向くように回転する。同時に、第１ス
ライド台３０の移動に伴って、湾曲結晶モノクロメータ
１０は図３の左右方向に移動する。Ｘ線管５８の焦点Ｆ
と湾曲結晶モノクロメータ１０の中心までの距離Ｌ１
と、湾曲結晶モノクロメータ１０の中心から受光スリッ
トＲＳまでの距離Ｌ２は、常に互いに等しくなるように
制御されている。
に対するＸ線の入射角θを３０度（２θ＝６０度）に変
更した状態を示している。このような状態にするには、
第１スライド台３０を図３の右方向に所定距離だけ移動
させて、同時に、第２スライド台４８を同じ距離だけ支
柱４０に沿って下降させればよい。そのためには、第１
モータ３４を所定量だけ回転させ、同時に、第２モータ
５２を所定量だけ回転させる。第１モータ３４と第２モ
ータ５２はパルスモータであり、パルス数を制御するこ
とによって第１スライド台３０と第２スライド台４８の
位置を正確に制御できる。なお、これらのモータ３４、
５２はＤＣサーボモータ又はＡＣサーボモータとしても
よい。図３の状態にあっても、Ｘ線管５８の焦点Ｆと湾
曲結晶モノクロメータ１０の反射面と受光スリットＲＳ
はローランド円１１上に載っている。ただし、図２と比
較すると分かるように、ローランド円１１は空間上を移
動している。湾曲結晶モノクロメータ１０は第２アーム
４２に取り付けられているから、第２アーム４２の回転
に伴って、湾曲結晶モノクロメータ１０は常にローラン
ド円１１の中心を向くように回転する。同時に、第１ス
ライド台３０の移動に伴って、湾曲結晶モノクロメータ
１０は図３の左右方向に移動する。Ｘ線管５８の焦点Ｆ
と湾曲結晶モノクロメータ１０の中心までの距離Ｌ１
と、湾曲結晶モノクロメータ１０の中心から受光スリッ
トＲＳまでの距離Ｌ２は、常に互いに等しくなるように
制御されている。
【００２１】図２の状態と図３の状態を比較すると分か
るように、このＸ線分光装置では、Ｘ線の波長を変化さ
せるように湾曲結晶モノクロメータ１０とＸ線管５８と
を動かしても、受光スリットＲＳは完全に静止してい
る。さらに、湾曲結晶モノクロメータ１０から受光スリ
ットＲＳに向かう光軸６３の方向も全く変化しない。こ
のことは、Ｘ線分光装置から取り出すＸ線の波長を変化
させていっても受光スリットＲＳの後方に設置する試料
やＸ線検出装置は全く動かす必要がないことを意味す
る。
るように、このＸ線分光装置では、Ｘ線の波長を変化さ
せるように湾曲結晶モノクロメータ１０とＸ線管５８と
を動かしても、受光スリットＲＳは完全に静止してい
る。さらに、湾曲結晶モノクロメータ１０から受光スリ
ットＲＳに向かう光軸６３の方向も全く変化しない。こ
のことは、Ｘ線分光装置から取り出すＸ線の波長を変化
させていっても受光スリットＲＳの後方に設置する試料
やＸ線検出装置は全く動かす必要がないことを意味す
る。
【００２２】図４は図１のＸ線分光装置をＸ線照射系と
して用いたＸＡＦＳ測定装置を示す正面図である。Ｘ線
分光装置の受光スリットＲＳの後方（図面の右側）に
は、透過型比例計数管６４（第１のＸ線検出器）と試料
６６とシンチレーション検出器６８（第２のＸ線検出
器）とがこの順番に配置されている。受光スリットＲＳ
を通過したＸ線は、透過型比例計数管６４を通過して、
試料６６を透過し、シンチレーションカウンタ６８に達
する。試料６６を透過する前のＸ線強度は透過型比例計
数管６４で検出され、試料６６を透過した後のＸ線強度
はシンチレーション検出器６８で検出される。両者のＸ
線強度を比較することにより、試料６６のＸ線吸収係数
を求めることができる。そして、第１スライド台３０と
第２スライド台４８を移動させることにより、モノクロ
メータ１０へのＸ線入射角θを変化させることができ、
このようにＸ線の波長を変化させて試料６６のＸ線吸収
係数を測定すれば、試料６６のＸ線吸収スペクトルを求
めることができる。なお、第１のＸ線検出器としては、
上述の透過型比例計数管のほかに、イオンチャンバー
（電離箱）やシリコンＰＩＮダイオードなども使用でき
る。また、第２のＸ線検出器としては、比例計数管やＳ
ＳＤ（半導体検出器）なども使用できる。
して用いたＸＡＦＳ測定装置を示す正面図である。Ｘ線
分光装置の受光スリットＲＳの後方（図面の右側）に
は、透過型比例計数管６４（第１のＸ線検出器）と試料
６６とシンチレーション検出器６８（第２のＸ線検出
器）とがこの順番に配置されている。受光スリットＲＳ
を通過したＸ線は、透過型比例計数管６４を通過して、
試料６６を透過し、シンチレーションカウンタ６８に達
する。試料６６を透過する前のＸ線強度は透過型比例計
数管６４で検出され、試料６６を透過した後のＸ線強度
はシンチレーション検出器６８で検出される。両者のＸ
線強度を比較することにより、試料６６のＸ線吸収係数
を求めることができる。そして、第１スライド台３０と
第２スライド台４８を移動させることにより、モノクロ
メータ１０へのＸ線入射角θを変化させることができ、
このようにＸ線の波長を変化させて試料６６のＸ線吸収
係数を測定すれば、試料６６のＸ線吸収スペクトルを求
めることができる。なお、第１のＸ線検出器としては、
上述の透過型比例計数管のほかに、イオンチャンバー
（電離箱）やシリコンＰＩＮダイオードなども使用でき
る。また、第２のＸ線検出器としては、比例計数管やＳ
ＳＤ（半導体検出器）なども使用できる。
【００２３】図４のＸＡＦＳ測定装置が従来のＸＡＦＳ
測定装置と最も異なるところは、透過型比例計数管６４
と試料６６とシンチレーション検出器６８とを完全に静
止した状態のままで、試料６６のＸ線吸収スペクトルを
測定できることである。したがって、ＸＡＦＳ測定装置
において、Ｘ線分光装置（Ｘ線照射系と言うことができ
る）と、試料及び二つのＸ線検出器（Ｘ線測定系と言う
ことができる）とを別個のシステムとして取り扱うこと
ができる。ゆえに、試料６６や検出器が大きくなったり
重くなったりしても、Ｘ線分光装置には何の影響も及ぼ
さない。換言すれば、従来のＸＡＦＳ測定装置と比較し
て、試料及び検出器についての制約が非常に少なくな
る。
測定装置と最も異なるところは、透過型比例計数管６４
と試料６６とシンチレーション検出器６８とを完全に静
止した状態のままで、試料６６のＸ線吸収スペクトルを
測定できることである。したがって、ＸＡＦＳ測定装置
において、Ｘ線分光装置（Ｘ線照射系と言うことができ
る）と、試料及び二つのＸ線検出器（Ｘ線測定系と言う
ことができる）とを別個のシステムとして取り扱うこと
ができる。ゆえに、試料６６や検出器が大きくなったり
重くなったりしても、Ｘ線分光装置には何の影響も及ぼ
さない。換言すれば、従来のＸＡＦＳ測定装置と比較し
て、試料及び検出器についての制約が非常に少なくな
る。
【００２４】図５は図１のＸ線分光装置を用いた別のＸ
ＡＦＳ測定装置を示す正面図である。このＸＡＦＳ測定
装置は試料水平型の蛍光ＸＡＦＳ測定装置である。この
ＸＡＦＳ測定装置ではＸ線分光装置の全体を水平面から
角度αだけ傾斜させている。Ｘ線分光装置は傾斜台７０
の上に載っており、傾斜台１０の表面は水平面に対して
角度αだけ傾斜している。この実施形態ではα＝１０度
である。したがって、湾曲結晶モノクロメータ１０の中
心から受光スリットＲＳに向かう光軸も水平面に対して
１０度だけ傾斜している。なお、傾斜台７０を使う代わ
りに、図１の支持脚１８の長さを調節可能にして、支持
脚１８を伸ばして第１支持台１４の側を上昇させること
によりベース１２自体を傾斜させるようにしてもよい。
ＡＦＳ測定装置を示す正面図である。このＸＡＦＳ測定
装置は試料水平型の蛍光ＸＡＦＳ測定装置である。この
ＸＡＦＳ測定装置ではＸ線分光装置の全体を水平面から
角度αだけ傾斜させている。Ｘ線分光装置は傾斜台７０
の上に載っており、傾斜台１０の表面は水平面に対して
角度αだけ傾斜している。この実施形態ではα＝１０度
である。したがって、湾曲結晶モノクロメータ１０の中
心から受光スリットＲＳに向かう光軸も水平面に対して
１０度だけ傾斜している。なお、傾斜台７０を使う代わ
りに、図１の支持脚１８の長さを調節可能にして、支持
脚１８を伸ばして第１支持台１４の側を上昇させること
によりベース１２自体を傾斜させるようにしてもよい。
【００２５】受光スリットＲＳの後方には、透過型Ｘ線
検出器７２（第１のＸ線検出器）と液体試料容器７４と
Ｘ線検出器７６（第２のＸ線検出器）が配置されてい
る。Ｘ線検出器７６は液体試料容器７４の上方に配置さ
れている。受光スリットＲＳを通過したＸ線は、透過型
Ｘ線検出器７２を透過してから、液体試料容器７４内の
液体試料７８の液面（水平である）に対して１０度の角
度で入射する。そこから発生した蛍光Ｘ線がＸ線検出器
７６で検出される。このＸＡＦＳ測定装置では、吸収ス
ペクトルを測定する間、液体試料容器７４は静止してい
るので、液体試料７８の液面が揺れるなどの問題は生じ
ない。また、液体試料７８の液面に対して常に同じ角度
でＸ線が入射するので、照射波長によって照射面積が異
なるといった問題も生じない。
検出器７２（第１のＸ線検出器）と液体試料容器７４と
Ｘ線検出器７６（第２のＸ線検出器）が配置されてい
る。Ｘ線検出器７６は液体試料容器７４の上方に配置さ
れている。受光スリットＲＳを通過したＸ線は、透過型
Ｘ線検出器７２を透過してから、液体試料容器７４内の
液体試料７８の液面（水平である）に対して１０度の角
度で入射する。そこから発生した蛍光Ｘ線がＸ線検出器
７６で検出される。このＸＡＦＳ測定装置では、吸収ス
ペクトルを測定する間、液体試料容器７４は静止してい
るので、液体試料７８の液面が揺れるなどの問題は生じ
ない。また、液体試料７８の液面に対して常に同じ角度
でＸ線が入射するので、照射波長によって照射面積が異
なるといった問題も生じない。
【００２６】図６は図４のＸＡＦＳ測定装置で使用する
試料支持装置の斜視図であり、図７はその正面図であ
る。この試料支持装置は、主として、１対の保持枠８
２、８３と保持板８８と回転調整台１０４とからなる。
板状の試料６６は、２枚のポリエチレンテレフタレート
・フィルム８０、８１の間に挟み、さらに、１対の保持
枠８２、８３（薄い第１保持枠８２と厚い第２保持枠８
３）で挟む。そして、４本のねじ８４で保持枠８２、８
３を固定して、試料組立体８６とする。この試料組立体
８６を保持板８８の切欠き部９０に取り付けることにな
る。保持板８８は鉛直に立っており、この保持板８８の
上部には切欠き部９０が形成されていて、厚さが薄くな
っている。保持板８８の上端面には、板ばね状の押さえ
ばね９２が２本のねじ９３で固定されている。厚い方の
第２保持枠８３を保持板８８の側に向けてから、試料組
立体８６を切欠き部９０に押し付けると、第２保持枠８
３の上端面が押さえばね９２によって下方に押さえつけ
られる。これによって、試料組立体８６が保持板８８に
固定される。二つの保持枠８２、８３にはＸ線９８が通
過する窓９４が形成されており、保持板８８にも同様の
窓９６が形成されている。
試料支持装置の斜視図であり、図７はその正面図であ
る。この試料支持装置は、主として、１対の保持枠８
２、８３と保持板８８と回転調整台１０４とからなる。
板状の試料６６は、２枚のポリエチレンテレフタレート
・フィルム８０、８１の間に挟み、さらに、１対の保持
枠８２、８３（薄い第１保持枠８２と厚い第２保持枠８
３）で挟む。そして、４本のねじ８４で保持枠８２、８
３を固定して、試料組立体８６とする。この試料組立体
８６を保持板８８の切欠き部９０に取り付けることにな
る。保持板８８は鉛直に立っており、この保持板８８の
上部には切欠き部９０が形成されていて、厚さが薄くな
っている。保持板８８の上端面には、板ばね状の押さえ
ばね９２が２本のねじ９３で固定されている。厚い方の
第２保持枠８３を保持板８８の側に向けてから、試料組
立体８６を切欠き部９０に押し付けると、第２保持枠８
３の上端面が押さえばね９２によって下方に押さえつけ
られる。これによって、試料組立体８６が保持板８８に
固定される。二つの保持枠８２、８３にはＸ線９８が通
過する窓９４が形成されており、保持板８８にも同様の
窓９６が形成されている。
【００２７】保持板８８の下端の取り付け部１００は、
２本のねじ１０２によって、回転調整台１０４の粗動ス
テージ１０６の上面に固定されている。回転調整台１０
４の役割は、保持板８８に固定された試料６６がＸ線９
８に対してちょうど垂直になるように、保持板８８の向
きを調整する（鉛直に延びる回転中心線の回りに回転し
て調整する）ことにある。この回転調整台１０４の上端
には円形の粗動ステージ１０６があり、この粗動ステー
ジ１０６は、円形の微動ステージ１０８の上に載ってい
る。粗動ステージ１０６の円筒状の側面には全周にわた
って目盛が刻まれている。粗動クランプねじ１１１（図
７を参照）をゆるめると、粗動ステージ１０６は手で回
すことができ、粗動ステージ１０６を微動ステージ１０
８に対して±１８０度の角度範囲でその回転位置を調整
できる。粗動クランプねじ１１１を締め付けると、粗動
ステージ１０６は微動ステージ１０８に固定されて二つ
のステージ１０６、１０８は一体化される。
２本のねじ１０２によって、回転調整台１０４の粗動ス
テージ１０６の上面に固定されている。回転調整台１０
４の役割は、保持板８８に固定された試料６６がＸ線９
８に対してちょうど垂直になるように、保持板８８の向
きを調整する（鉛直に延びる回転中心線の回りに回転し
て調整する）ことにある。この回転調整台１０４の上端
には円形の粗動ステージ１０６があり、この粗動ステー
ジ１０６は、円形の微動ステージ１０８の上に載ってい
る。粗動ステージ１０６の円筒状の側面には全周にわた
って目盛が刻まれている。粗動クランプねじ１１１（図
７を参照）をゆるめると、粗動ステージ１０６は手で回
すことができ、粗動ステージ１０６を微動ステージ１０
８に対して±１８０度の角度範囲でその回転位置を調整
できる。粗動クランプねじ１１１を締め付けると、粗動
ステージ１０６は微動ステージ１０８に固定されて二つ
のステージ１０６、１０８は一体化される。
【００２８】微動ステージ１０８の円筒状の側面からは
棒１１２が突き出している。微動クランプねじ１１４を
ゆるめてから、棒１１２の側面をマイクロメータヘッド
１１３の先端で水平方向に押すと、微動ステージ１０８
が微動回転し、これにより、微動ステージ１０８をベー
ス１１０に対して±３度の角度範囲でその回転位置を調
整できる。微動ステージ１０８が微動回転すると、これ
に一体化された粗動ステージ１０８も一緒に微動回転す
る。微動クランプねじ１１４を締め付けると、棒１１２
はマイクロメータヘッド１１３と微動クランプねじ１１
４との間でその位置が固定され、微動ステージ１０８は
ベース１１０に対してロックされる。マイクロメータヘ
ッド１１３と微動クランプねじ１１４は、ベース１１０
に固定されたブラケット１１８、１２０で支持されてい
る。このようにして、粗動ステージ１０８の上の保持板
８８は、ベース１１０に対してその回転位置が位置決め
される。そして、その回転位置は、ベース１１０に固定
されたバーニヤ１１６で正確に読み取ることができる。
ベース１１０は、静止したフレーム等にねじ等で固定す
るか、あるいは単にフレーム等の上に載せておく。上述
のように回転調整台１０４の回転位置を調整して試料６
６の表面がＸ線９８に対して垂直になるように調整した
ら、その後は、試料６６を静止した状態のままでＸＡＦ
Ｓ測定を実施する。
棒１１２が突き出している。微動クランプねじ１１４を
ゆるめてから、棒１１２の側面をマイクロメータヘッド
１１３の先端で水平方向に押すと、微動ステージ１０８
が微動回転し、これにより、微動ステージ１０８をベー
ス１１０に対して±３度の角度範囲でその回転位置を調
整できる。微動ステージ１０８が微動回転すると、これ
に一体化された粗動ステージ１０８も一緒に微動回転す
る。微動クランプねじ１１４を締め付けると、棒１１２
はマイクロメータヘッド１１３と微動クランプねじ１１
４との間でその位置が固定され、微動ステージ１０８は
ベース１１０に対してロックされる。マイクロメータヘ
ッド１１３と微動クランプねじ１１４は、ベース１１０
に固定されたブラケット１１８、１２０で支持されてい
る。このようにして、粗動ステージ１０８の上の保持板
８８は、ベース１１０に対してその回転位置が位置決め
される。そして、その回転位置は、ベース１１０に固定
されたバーニヤ１１６で正確に読み取ることができる。
ベース１１０は、静止したフレーム等にねじ等で固定す
るか、あるいは単にフレーム等の上に載せておく。上述
のように回転調整台１０４の回転位置を調整して試料６
６の表面がＸ線９８に対して垂直になるように調整した
ら、その後は、試料６６を静止した状態のままでＸＡＦ
Ｓ測定を実施する。
【００２９】図８は図５のＸＡＦＳ測定装置で使用する
試料支持装置の斜視図である。この試料支持装置１２２
は試料の高さ位置を調整するものである。支持テーブル
１２４の上面は水平であって、この上に、例えば液体試
料容器７４を載せる。支持テーブル１２４の上面には複
数のねじ穴１４４、１４６が形成されているので、これ
を利用して試料ホルダ等を固定してもよい。支持テーブ
ル１２４は微動ステージ１２８の上端に固定されてい
る。微動ステージ１２８は粗動ステージ１３２に対して
微小距離だけ昇降可能である。すなわち、微動ハンドル
１３０を回すことで、カム機構の働きにより、微動ステ
ージ１２８は粗動ステージ１３２に対して２ｍｍの移動
範囲内で昇降できる。さらに、粗動ステージ１３２はベ
ース１３６に対して昇降可能である。すなわち、クラン
プねじ１３８をゆるめてから、粗動ハンドル１３４（左
右に１個ずつ設けられている）を回すと、ラック・ピニ
オン機構の働きにより、粗動ステージ１３２はベース１
３６に対して２０ｍｍの移動範囲内で昇降できる。粗動
ステージ１３２の側面に固定されたラック１３９は、粗
動ハンドル１３４に結合されたピニオンと噛み合ってい
る。また、粗動ステージ１３２はアリ溝によってベース
１３６に昇降可能にガイドされている。クランプねじ１
３８を締め付けると、粗動ステージ１３２はベース１３
６にロックされる。このように、粗動ハンドル１３４と
微動ハンドル１３０を操作することで、支持テーブル１
２４の高さを精密に調整できる。ベース１３６の下端の
取り付け部１４２には２個の座ぐり付きの貫通孔１４０
が形成されていて、この貫通孔１４０にボルトを通すこ
とで、静止したフレーム等にベース１３６を固定するこ
とができる。支持テーブル１２４の高さを調整して、支
持テーブル１２４に載せた試料の表面にＸ線がちょうど
うまく当たるようにしたら、その後は、試料を静止した
状態のままで図５に示すように蛍光ＸＡＦＳ測定を実施
する。
試料支持装置の斜視図である。この試料支持装置１２２
は試料の高さ位置を調整するものである。支持テーブル
１２４の上面は水平であって、この上に、例えば液体試
料容器７４を載せる。支持テーブル１２４の上面には複
数のねじ穴１４４、１４６が形成されているので、これ
を利用して試料ホルダ等を固定してもよい。支持テーブ
ル１２４は微動ステージ１２８の上端に固定されてい
る。微動ステージ１２８は粗動ステージ１３２に対して
微小距離だけ昇降可能である。すなわち、微動ハンドル
１３０を回すことで、カム機構の働きにより、微動ステ
ージ１２８は粗動ステージ１３２に対して２ｍｍの移動
範囲内で昇降できる。さらに、粗動ステージ１３２はベ
ース１３６に対して昇降可能である。すなわち、クラン
プねじ１３８をゆるめてから、粗動ハンドル１３４（左
右に１個ずつ設けられている）を回すと、ラック・ピニ
オン機構の働きにより、粗動ステージ１３２はベース１
３６に対して２０ｍｍの移動範囲内で昇降できる。粗動
ステージ１３２の側面に固定されたラック１３９は、粗
動ハンドル１３４に結合されたピニオンと噛み合ってい
る。また、粗動ステージ１３２はアリ溝によってベース
１３６に昇降可能にガイドされている。クランプねじ１
３８を締め付けると、粗動ステージ１３２はベース１３
６にロックされる。このように、粗動ハンドル１３４と
微動ハンドル１３０を操作することで、支持テーブル１
２４の高さを精密に調整できる。ベース１３６の下端の
取り付け部１４２には２個の座ぐり付きの貫通孔１４０
が形成されていて、この貫通孔１４０にボルトを通すこ
とで、静止したフレーム等にベース１３６を固定するこ
とができる。支持テーブル１２４の高さを調整して、支
持テーブル１２４に載せた試料の表面にＸ線がちょうど
うまく当たるようにしたら、その後は、試料を静止した
状態のままで図５に示すように蛍光ＸＡＦＳ測定を実施
する。
【００３０】
【発明の効果】この発明のＸ線分光装置は、Ｘ線源と湾
曲結晶モノクロメータとを移動させることによってモノ
クロメータに対するＸ線の入射角を変化させることがで
き、受光スリットは静止したままである。したがって、
このＸ線分光装置から取り出すＸ線の波長を変化させた
ときにも、常に同じ位置にある受光スリットから一定の
方向にＸ線を取り出すことができる。このようなＸ線分
光装置をＸＡＦＳ測定装置のＸ線照射系として用いれ
ば、試料やＸ線検出器をＸ線照射系に連動して動かす必
要がなくなり、ＸＡＦＳ測定装置のＸ線照射系とＸ線測
定系とを別個のシステムとして取り扱うことができる。
曲結晶モノクロメータとを移動させることによってモノ
クロメータに対するＸ線の入射角を変化させることがで
き、受光スリットは静止したままである。したがって、
このＸ線分光装置から取り出すＸ線の波長を変化させた
ときにも、常に同じ位置にある受光スリットから一定の
方向にＸ線を取り出すことができる。このようなＸ線分
光装置をＸＡＦＳ測定装置のＸ線照射系として用いれ
ば、試料やＸ線検出器をＸ線照射系に連動して動かす必
要がなくなり、ＸＡＦＳ測定装置のＸ線照射系とＸ線測
定系とを別個のシステムとして取り扱うことができる。
【図１】この発明のＸ線分光装置のひとつの実施形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】図１のＸ線分光装置の正面図である。
【図３】図２の状態からモノクロメータに対するＸ線の
入射角を変更した状態を示す正面図である。
入射角を変更した状態を示す正面図である。
【図４】図１のＸ線分光装置をＸ線照射系として利用し
たＸＡＦＳ測定装置を示す正面図である。
たＸＡＦＳ測定装置を示す正面図である。
【図５】図１のＸ線分光装置をＸ線照射系として利用し
た別のＸＡＦＳ測定装置を示す正面図である。
た別のＸＡＦＳ測定装置を示す正面図である。
【図６】図４のＸＡＦＳ測定装置で使用する試料支持装
置の斜視図である。
置の斜視図である。
【図７】図６の試料支持装置の正面図である。
【図８】図５のＸＡＦＳ測定装置で使用する試料支持装
置の斜視図である。
置の斜視図である。
１０ 湾曲結晶モノクロメータ
１１ ローランド円
１２ ベース
２５ 第１アーム
２６ スリットボックス
２８ 第１ガイドレール
３０ 第１スライド台
４０ 支柱
４２ 第２アーム
４６ 第２ガイドレール
４８ 第２スライド台
５０ 第２ボールねじ
５４ 第３アーム
５８ Ｘ線管
６４ 透過型比例計数管
６６ 試料
６８ シンチレーション検出器
ＲＳ 受光スリット
ＤＳ 発散スリット
フロントページの続き
(72)発明者 田路 和幸
宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地
川内住宅12−102
(56)参考文献 特開 平６−109662（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−317545（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−66738（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−313757（ＪＰ，Ａ)
表和彦他２名，「融液構造解析用ＥＸ
ＡＦＳ装置」，日本結晶学会誌，日本,
1993年 ８月25日，第35巻第４号，第
288−292頁
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 23/00 - 23/227
G21K 1/06
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｘ線源、湾曲結晶モノクロメータ及び受
光スリットを常にローランド円上に位置させながら、Ｘ
線源から出た連続Ｘ線が湾曲結晶モノクロメータに入射
するときの入射角を変化させて異なる波長のＸ線を受光
スリットから取り出すようにしたＸ線分光装置におい
て、 前記Ｘ線源と前記湾曲結晶モノクロメータを移動させる
ことによって前記入射角を変化させることができ、前記
入射角が変化するときに、前記受光スリットは常に静止
していて、かつ、前記湾曲結晶モノクロメータの中心か
ら前記受光スリットに向かう光軸の方向が常に一定であ
ることを特徴とするＸ線分光装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＸ線分光装置におい
て、前記ローランド円は鉛直面内にあり、前記Ｘ線源を
移動させる機構と前記湾曲結晶モノクロメータを移動さ
せる機構は、これらの二つの機構の下方に位置する水平
の細長いベースで支持されていることを特徴とするＸ線
分光装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のＸ線分光装置におい
て、前記湾曲結晶モノクロメータを移動させる機構は、
前記ベース上の第１ガイドレールに沿ってスライドする
水平な第１スライド台を備えており、前記Ｘ線源を移動
させる機構は、前記第１スライド台に回転可能に連結さ
れた支柱と、この支柱に固定された第２ガイドレールに
沿ってスライドする第２スライド台とを備えており、前
記第１スライド台と共に前記湾曲結晶モノクロメータが
移動するようになっており、前記第２スライド台に前記
Ｘ線源が固定されていることを特徴とするＸ線分光装
置。 - 【請求項４】 請求項１から３までのいずれか１項に記
載されたＸ線分光装置からなるＸ線照射系と、前記Ｘ線
照射系から取り出されたＸ線の強度を検出する第１のＸ
線検出器及び試料を透過したＸ線または試料から発生し
た蛍光Ｘ線を検出する第２のＸ線検出器とを含むＸ線測
定系とを備えるＸＡＦＳ測定装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載のＸＡＦＳ測定装置にお
いて、前記Ｘ線測定系が、ＸＡＦＳ測定の期間中に試料
を静止した状態で支持する試料支持装置を備えているこ
とを特徴とするＸＡＦＳ測定装置。
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1999
- 1999-08-26 JP JP23911299A patent/JP3488843B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-22 US US09/643,780 patent/US6456688B1/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 表和彦他２名，「融液構造解析用ＥＸＡＦＳ装置」，日本結晶学会誌，日本，１９９３年 ８月２５日，第３５巻第４号，第２８８−２９２頁 |
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