JP3691827B2 - 逆格子マップの測定範囲の設定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線回折の逆格子マップを求める場合に，その測定範囲を設定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線回折の測定手法のひとつに逆格子マップ測定というものがある。これを説明する前に，まず，散乱ベクトルから説明する。図１はＸ線回折における散乱ベクトルの説明図である。試料１０の表面にＸ線１２が入射して，そこから回折Ｘ線１４が出て行くことを考える。入射Ｘ線１２が試料１０の表面に対してなす角度（入射角）をωと定義する。回折Ｘ線１４が入射Ｘ線１２に対してなす角度（回折角）は２θである。Ｘ線回折の測定を行う場合には，入射Ｘ線１２がＸ線源１６からやってくることになり，回折Ｘ線１４はＸ線検出器１８で検出されることになる。
【０００３】
試料１０を構成する結晶の逆格子空間を用いてＸ線回折現象を説明すると，次のようになる。入射Ｘ線１２の方向に単位ベクトルＳ０をとり，回折Ｘ線１４の方向に単位ベクトルＳをとる。良く知られているように，入射Ｘ線ベクトルをＳ０／λとし，回折Ｘ線ベクトルをＳ／λとすると，回折Ｘ線ベクトルから入射Ｘ線ベクトルをベクトル的に引き算したものが散乱ベクトルＨとなる。ここで，λはＸ線の波長である。散乱ベクトルＨの先端が逆格子空間の格子点に一致すると，その格子点に対応する実格子面２０（現実の空間での結晶の格子面）でＸ線回折が生じる，というのがＸ線回折の理論である。散乱ベクトルＨの方向は実格子面２０に垂直であり，散乱ベクトルＨの大きさは実格子面２０の格子面間隔の逆数に等しい，という性質がある。入射Ｘ線１２と回折Ｘ線１４を含む平面内において，散乱ベクトルＨの方向は，試料１０の表面の法線２２からの傾きαで表すことができる。
【０００４】
逆格子マップというのは，上述の入射角ωと回折角２θを変化させることで散乱ベクトルの方向と大きさを所望の範囲内で変化させて，それぞれの散乱ベクトルに対してＸ線回折測定を実施して，ωと２θの変化に伴って回折Ｘ線の強度がどのように変化するかを求めたものである。次に，ωと２θを変化させることで散乱ベクトルがどのように変化するかを説明する。
【０００５】
図２は散乱ベクトルの大きさを一定にしてその方向を変えるときの説明図である。以下の説明では，入射Ｘ線ベクトルを単に入射Ｘ線１２とし，回折Ｘ線ベクトルを単に回折Ｘ線１４として説明する。入射Ｘ線１２の入射角ωをΔωだけ増加させて（図２の時計方向に回転させて），かつ，回折Ｘ線１４を（すなわち，Ｘ線検出器の角度位置を）同じ方向にΔωだけ変化させると，入射Ｘ線１２に対する回折Ｘ線１４の角度であるところの回折角２θは変化せずに，散乱ベクトルＨの方向だけが変化する。すなわち，傾きαがα＋Δωになる。このように，入射Ｘ線１２と回折Ｘ線１４を同じ方向に同じ角度だけ変化させれば，散乱ベクトルＨの方向だけが変化する。このような角度変化の動作をωスキャンと呼ぶ。
【０００６】
次に，図３を用いて，別のスキャン方法を説明する。図３は散乱ベクトルの方向を一定にしてその大きさを変えるときの説明図である。回折Ｘ線１４を図３の反時計方向に所定角度（これは，Δ２θ／２に等しい）だけ回転させて，かつ，入射Ｘ線１２をそれとは反対の方向（図３の時計方向）に同じ角度だけ回転させると，回折角２θは２θ＋Δ２θに変化し，入射角ωはω＋Δ２θ／２に変化する。このように角度を変化させると，散乱ベクトルＨの方向が変わらずに，大きさだけが変化する。このような角度変化の動作を２θ／ωスキャンと呼ぶ。
【０００７】
ωスキャンを実行すると，ωだけが変化して２θは変化しない。一方，２θ／ωスキャンを実行すると，２θが変化することに伴ってωも変化する（２θの変化量の半分だけωが変化する）。このような２θ／ωスキャンの性質が，本発明における相対角度指定と絶対角度指定の問題にかかわってくる。
【０００８】
図４は，ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示している。散乱ベクトルの先端位置（これを測定点と呼ぶことにする）を黒丸で示している。それぞれの黒丸のところでＸ線回折測定を実施することになる。測定点の中心位置（逆格子マップの中心位置）をＯ点と仮定する。散乱ベクトルの大きさがＯ点と同じになるようにωスキャンをすると，Ａ点からＢ点に測定点が移動する（ωが小さい数値から大きい数値に向かってスキャンをしている）。この場合，測定点は，試料１０上のＸ線照射点を中心にして円周方向に移動する。次に，散乱ベクトルの大きさを別の数値に変えてωスキャンをするには，例えば，測定点をＯ点からＣ点に移動して（すなわち，散乱ベクトルの大きさを小さくする。具体的には，２θ／ωを所定量だけステップ移動する），その後，散乱ベクトルの大きさがＣ点と同じになるように，ωスキャンする。すなわち，測定点をＥ点からＦ点に移動する。実際には，散乱ベクトルの大きさを（すなわち２θ／ωの値を）Ｃ点からＤ点まで，所定の測定きざみでステップ移動して，それぞれの散乱ベクトルの大きさのところで，ωスキャンを実行することになる。図４の例では，説明を分かりやすくするために，散乱ベクトルの大きさを（すなわち２θ／ωの値を）５種類に設定して，５回のωスキャンを実行する例を示している。各ωスキャンにおいては，散乱ベクトルの方向が異なる５個の測定点でＸ線回折測定を実行する。合計で２５個の測定結果が得られる。実際の逆格子マップ測定ではもっと多数の測定点を使うのが一般的である。
【０００９】
図５は，２θ／ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示している。この場合は，散乱ベクトルの方向を（すなわち，ωの値を）５種類に設定して，５回の２θ／ωスキャンを実行している。２θ／ωスキャンでは，散乱ベクトルの方向を一定にしてその大きさを変えるようにスキャンするので，測定点は，試料１０上のＸ線照射点を通る直線上で移動する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここまでの説明は，逆格子空間上での測定点の説明であり，すっきりとした説明となる。しかしながら，現実の測定条件を設定するに当たっては，入射角ωと回折角２θを使って数値を設定することになる。その設定に関して，ωスキャンにおけるωの測定範囲の数値設定を相対角度で指定するか絶対角度で指定するかによって，図４に示したような整った測定領域が設定される場合と，図６に示したようないびつな測定領域が設定される場合とがある。この点を以下に説明する。
【００１１】
図７は図４に示すωスキャンの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。座標軸としての２θ／ωの意味は，２θ／ωスキャン方向に２θとωを連動して変化させるときの２θの角度という意味である。ここでは，逆格子マップの中心の測定点（Ｏ点）を２θ／ω＝６０度，ω＝３０度に仮定している。また，中心の測定点Ｏ点を基準にして，２θ／ωを±１０度の範囲で変化させ，ωも±１０度の範囲で変化させるものと仮定している。測定点Ｏ点を基準にして，散乱ベクトルの大きさを一定（すなわち，２θが一定）にして，ωを±１０度の範囲でスキャンすると，測定点はＡ点からＢ点に移動することになる。測定条件としては，２θ／ω＝６０度一定で，ω＝２０度，２５度，３０度，３５度，４０度の５点で測定することになる。したがって，ωは２０度から４０度まで変化することになる。
【００１２】
一方，別の２θ／ωの値でωスキャンする場合は，測定点Ｏ点から，散乱ベクトルの方向を変えずに（すなわち，図３に示すように傾きαを変えずに）散乱ベクトルの大きさを変えて，例えばＣ点（２θ／ω＝５０度）までステップ移動して，その２θ／ωのところで，ωを±１０度の範囲で変化させてωスキャンを実行する。この場合，留意すべきことは，測定点Ｏ点からＣ点までα＝一定でステップ移動させると，２θを１０度だけ小さくすることに伴って，ωも５度だけ小さくなっていることである。したがって，Ｃ点はω＝２５度の位置にある。この位置からωを±１０度の範囲で変化させると，ωは１５度（Ｅ点）から３５度（Ｆ点）の範囲で変化することになる。このように，２θ／ω＝６０度のときのωの測定範囲２０〜４０度と，２θ／ω＝５０度のときのωの測定範囲１５〜３５度とが，異なることになる。同様のことは，２θ／ωを変化させるたびに生じることになり，結局，図１１に示すように，測定点Ｏ点を基準にしたα＝一定のライン２４を中心にして，ω＝±１０度が測定範囲となる。
【００１３】
図１１のグラフの横軸はωの絶対角度であるが，これを，α＝一定のライン２４からの相対角度Δωに変えたものが，図９である。これによれば，測定領域が整った形で表現される。このように，ωスキャンの測定範囲を相対角度Δωの数値で指定すれば（この場合は±１０度），図９及び図４に示すような測定領域を実現できることになる。
【００１４】
ところが，逆格子マップの測定条件の設定画面において，ωの測定範囲の数値設定を相対角度で指定する場合と絶対角度で指定する場合とを選択できるような装置が存在する。ωの測定範囲を絶対角度で指定すると，図１２に示すような状況が生じる。ωの測定範囲は，中心点Ｏ点（ω＝３０度）よりも１０度だけ小さい２０度と，１０度だけ大きい４０度とで指定する。この場合，２θ／ω＝６０度のときは問題はないが，例えば，２θ／ω＝５０度のところでは，ωの最小値２０度は，Ｃ点から見るとマイナス５度であり，ωの最大値４０度は，Ｃ点から見るとプラス１５度である。絶対角度としては２０〜４０度であるが，Ｃ点のωから見れば，マイナス５度からプラス１５度までの測定範囲となる。これを逆格子空間で見ると，図６のＣ点を通るωスキャンのラインとなる。すなわち，図４と比較すると，ωのスキャン範囲が右方向にシフトしている。そして，図１２の測定領域の全体を逆格子空間上に移してみると，図６に示すような斜線の領域となる。ωの測定範囲を絶対角度で指定したために，このようないびつな測定領域が設定されたことになる。また，図１２のグラフの横軸をΔωにして表現すると，図１３のようになり，２θ／ωの値に応じてΔωの数値範囲を変えて測定していることになる。
【００１５】
逆格子マップの測定条件を設定するときに，オペレータが図６のような測定領域（したがって，Δωについて図１３のような測定領域）を想定して，あえて絶対角度でωの測定範囲を指定したのならば問題はない。しかし，図６のような測定領域で逆格子マップを測定するメリットは存在しないと考えられる。したがって，オペレータとしては，深く考えずに，相対角度で指定しても絶対角度で指定しても，測定領域としては同じになるものと考えてしまっていると推測される。図６のような測定領域になっていると，図４の測定領域の場合と比較して，データ処理を変える必要があるが，図４の測定領域を実施しているつもりで図６の測定領域で測定結果が得られた場合には，データ処理に支障が生じる。
【００１６】
そこで，設定画面において絶対角度の指定ができないようにする，という考え方もあるが，絶対角度で指定した方が，測定しようとしている領域を把握しやすいという場合もあり，結局，現在のところ，相対角度と絶対角度のいずれでもωの測定範囲を指定できるような装置が存在する。
【００１７】
なお，２θ／ωの測定範囲を指定する場合には，相対角度で指定しても絶対角度で指定しても，測定領域は同じになる。この点を以下に説明する。
【００１８】
図１０は横軸にΔω（相対角度）を，縦軸に２θ／ωをとったときの，２θ／ωスキャンの動きを示している。Δωが何度になっていても，２θ／ωは常に５０度から７０度まで移動することになる。この場合，２θ／ωを相対角度で指定しても，絶対角度で指定しても，測定領域は同じになる。
【００１９】
図８は図１０のグラフの横軸をω（絶対角度）に変えたときのグラフである。α＝一定のどのラインに沿って２θ／ωスキャンをしても，２θ／ωは常に５０度から７０度まで移動することになる。図１０と図８において，縦軸の２θ／ωを絶対角度の表示から，相対角度の表示（６０度を中心にしたΔ２θ／ωの表示）に変えても，測定領域は同じである。
【００２０】
本発明に対する先行技術としては，次の公知文献を挙げることができる。
【００２１】
【非特許文献１】
カリティ著，松村源太郎訳，「新版Ｘ線回折要論」，新版８刷，株式会社アグネ，８刷，１９９０年３月，ｐ．４４５‐４５８
【特許文献１】
特開２０００−３９４０９号公報
【特許文献２】
特開平１１−３０４７２９号公報
【００２２】
散乱ベクトルを用いたＸ線回折現象の説明については非特許文献１に記載されている。逆格子マップの測定については，特許文献１と特許文献２に記載がある。これらの特許文献は，逆格子マップの測定範囲の設定に関して相対角度と絶対角度の違いについては触れていない。
【００２３】
本発明の目的は，上述の図６に示したようないびつな測定領域が設定されてしまうのを防ぐようにした，逆格子マップの測定範囲の設定方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は，Ｘ線回折の逆格子マップを求めるときの測定範囲の設定方法に関するものである。逆格子マップは次のようにして求めることができる。入射Ｘ線と試料と回折Ｘ線の３者の間での相対角度関係を規定する第１の角度変数および第２の角度変数を準備して，前記第１の角度変数を変化させることで，Ｘ線回折の散乱ベクトルの方向を一定にして大きさを変化させるような第１の条件変化を実現させ，前記第２の角度変数を変化させることで，前記散乱ベクトルの大きさを一定にして方向を変化させるような第２の条件変化を実現させて，前記第１の条件変化と前記第２の条件変化を組み合わせることで，逆格子空間内の所定の目標位置を取り囲む所望の領域内に含まれる複数の散乱ベクトルを作り出し，これらの散乱ベクトルについてＸ線回折測定を実施して逆格子マップを求めることができる。
【００２５】
そして，このような逆格子マップを求める場合の測定範囲を設定するのに，次の段階を実施する。まず，前記第２の角度変数の変化範囲の数値指定方法が，前記目標位置を基準とした相対角度による指定か，絶対角度による指定かを判定する。次に，前記判定段階において前記相対角度で指定されたものと判定した場合は，前記第２の角度変数の変化範囲として前記相対角度の数値範囲を取得し，前記絶対角度で指定されたものと判定した場合は，前記絶対角度の数値範囲を前記相対角度に変換して取得する。また，前記第１の角度変数の変化範囲については，相対角度の数値範囲および絶対角度の数値範囲のいずれで取得してもよい。
【００２６】
本発明によれば，第２の角度変数の変化範囲については，オペレータが絶対角度で指定しても，これを相対角度に変換して取得するので，相対角度と絶対角度のいずれで指定しても測定領域は同じものになり，図６のようないびつな測定領域が設定されてしまうのを防ぐことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に，本発明の実施形態を図面を参照して説明する。従来技術として説明してきた上述の各種の図面は，本発明における説明でもそのまま使えるので，これらの図面も利用して，本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
図１４は，逆格子マップを測定するときの条件設定画面の一部（本発明に関連する部分だけ）を示したものである。「中心位置」というのは，図４や図９における測定点Ｏ点を，ωと２θ／ωの数値で指定したものである。オペレータは，ここに，自分が逆格子マップを求めたい測定領域の中心位置の角度を入力する。ここでは，２θ／ω＝６０度，ω＝３０度を仮定している。２θ／ωは本発明における第１の角度変数に該当し，ωが第２の角度変数に該当する。そして，上記中心位置が本発明における目標位置に該当する。
【００２９】
「スキャン方向」とは，図５のような２θ／ωスキャンをするのか，図４のようなωスキャンをするのかを選択するものである。２θ／ωスキャンを選択した場合は，測定手順としては，ωについては所定の角度きざみでステップ移動して，それぞれのωの数値に対して２θ／ωスキャンを実行することになる。ωスキャンを選択した場合は，測定手順としては，２θ／ωについては所定の角度きざみでステップ移動して，それぞれの２θ／ωの数値に対してωスキャンを実行することになる。ここでは，ωスキャンを選択した状態を示している。２θ／ωスキャンは本発明における第１の条件変化に該当し，ωスキャンが第２の条件変化に該当する。
【００３０】
「スキャン方法」とは，連続スキャンをするのか，ステップスキャンをするのかを選択するものである。連続スキャンとは，スキャン方向の角度を変化させながらＸ線回折測定をするものであり，ステップスキャンとは，スキャン方向の角度を一時的に固定した状態でＸ線回折測定を実施するものである。連続スキャンの場合には，測定した回折Ｘ線の強度は，測定中に変化する角度の中心位置でのデータとする。
【００３１】
「測定範囲」の項目では，数値の入力方法として相対角度と絶対角度を選べるようになっている。さらに，その選択した角度指定方法によって２θ／ωとωの数値範囲を指定できるようになっている。ここでは，相対角度を指定して，２θ／ωをマイナス１０度からプラス１０度まで，ωをマイナス１０度からプラス１０度まで指定している。この測定領域は図９に示す測定領域と同じである。
【００３２】
「測定きざみ」は，測定点をどれくらいの細かさで分割して測定するかというものであり，ここでは２θ／ωを０．１度きざみに，ωも０．１度きざみにしている。
【００３３】
図１４に示した測定条件で測定を実行すると，２θ／ωについては６０−１０＝５０度から，６０＋１０＝７０度の範囲で，０．１度きざみで測定条件を設定することになり，合計２００個の２θ／ω設定点となる。これらのそれぞれの設定点において，ωをマイナス１０度からプラス１０度まで０．１度きざみでステップスキャンを実行して，それぞれのωの値のところでＸ線回折測定を実行することになる。これによれば，合計で２００×２００＝４００００回の測定を実行することになる。なお，この条件は仮想的なものであり，現実の測定では，測定の角度範囲はもっと小さい場合が多く，また，測定きざみについては，測定目的に応じてさまざまである。
【００３４】
図１４は相対角度で測定範囲を設定したが，図１５は絶対角度で設定した例である。図１４と異なるところは，「測定領域」の項目で絶対角度を選択していることであり，さらに，それに応じて，２θ／ωの数値は５０〜７０度を，ωの数値は２０〜４０度を入力している。この場合，従来であれば，図１２に示したような測定領域（したがって，図６の測定領域）が設定される。なぜならば，ωスキャンの測定範囲をωの絶対角度で指定しているからである。これに対して，本発明では，「測定領域」の項目が絶対角度になっている場合は，逆格子マップの測定条件を管理している制御装置の内部で，絶対角度の指定を相対角度の指定に変換している。すなわち，図１４のような設定内容に自動的に変換している。したがって，図１５の設定画面のように入力しても，制御装置の内部では，図１４の設定画面と同じ測定領域が設定される。これにより，図６のようないびつな測定領域が設定されることがなく，図４のような測定領域が設定される。
【００３５】
図１６は制御装置の内部で実行する測定範囲取得手順を示している。制御装置では，まず，図１４の条件設定画面の「測定範囲」の項目が相対角度を選択しているか絶対角度を選択しているかを判定する。相対角度を選択していると判定した場合は，測定範囲の項目の２θ／ωの数値範囲とωの数値範囲（いずれも相対角度である）を取得する。一方，相対角度の選択ではない（絶対角度を選択している）と判定した場合は，測定範囲の項目の２θ／ωの数値範囲とωの数値範囲（いずれも絶対角度である）を取得してから，これを相対範囲に変換する。
【００３６】
この測定範囲の取得手順では，２θ／ωとωの両方について，絶対角度の場合は，これを相対角度に変換しているが，２θ／ωについては，絶対角度のまま取得してもよい。２θ／ωについては，相対角度で取得しても絶対角度で取得しても，測定領域は同じになる。すなわち，２θ／ωについては従来通りに設定数値の内容をそのまま取り込み，ωについてだけ図１６に示す測定範囲取得手順を実施してもよい。
【００３７】
図１６において「絶対角度を相対角度に変換する」という動作には，２種類の方法が考えられる。第１の方法は，絶対角度の数値を相対角度の数値に直して，制御装置としては相対角度を取得したのと全く同じ制御をすることである。すなわち，図１５の設定画面を，制御装置の内部的には，図１４の設定画面に変えてしまうことである。
【００３８】
第２の方法は，絶対角度のままで図１２のようなωスキャン範囲をまず作り，その後，これを図７のように補正して測定範囲を取得する方法である。例えば，図１２のようなωスキャン範囲を作ったら，２θ／ω＝５０度のところでは，ωのスキャン範囲をマイナス５度だけシフトし，２θ／ω＝５５度のところでは，ωのスキャン範囲をマイナス２．５度だけシフトし，というように，２θ／ωの目標位置（６０度）と現在の２θ／ωとの差の２分の１だけωのスキャン範囲をシフトする。この方法によっても，結果的には，絶対角度を相対角度に変換したことになる。
【００３９】
本発明の方法は，上述の実施形態に限らずに，インプレーン回折における逆格子マップ測定にも適用できる。インプレーン回折における逆格子マップ測定については，上述の特許文献２に記載されているが，その中で試料の面内回転についての角度スキャンが，上述の実施形態におけるωスキャンと同様に機能する。すなわち，試料の面内回転の角度について，その測定範囲を相対角度で指定する場合と絶対角度で指定する場合とで，逆格子マップの測定領域が変わってくる。この場合も，絶対角度で指定された場合には相対角度に変換して測定範囲を設定することで，上述の実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の逆格子マップの測定範囲設定方法によれば，第２の角度変数の変化範囲については，オペレータが絶対角度で指定しても，これを相対角度に変換して取得するので，相対角度と絶対角度のいずれで指定しても，測定領域は同じものになり，いびつな測定領域が設定されてしまうのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線回折における散乱ベクトルの説明図である。
【図２】散乱ベクトルの大きさを一定にしてその方向を変えるときの説明図である。
【図３】散乱ベクトルの方向を一定にしてその大きさを変えるときの説明図である。
【図４】ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示す説明図である。
【図５】２θ／ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示す説明図である。
【図６】いびつな測定領域を示す説明図である。
【図７】図４に示すωスキャンの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図８】図１０に示す測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図９】ωスキャンの測定領域をΔωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図１０】２θ／ωスキャンの測定領域をΔωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図１１】ωスキャンの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現した別のグラフである。
【図１２】ωスキャンの範囲を絶対角度で指定したときの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現した別のグラフである。
【図１３】図１２に示す測定領域をΔωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図１４】逆格子マップを測定するときの条件設定画面の一部を示した画面例である。
【図１５】図１４に示す条件設定画面の別の状態を示す画面例である。
【図１６】測定範囲取得手順のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 試料
１２ 入射Ｘ線
１４ 回折Ｘ線
１６ Ｘ線源
１８ Ｘ線検出器
２０ 実格子面
２２ 試料表面の法線
２４ α＝一定のライン
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線回折の逆格子マップを求める場合に，その測定範囲を設定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線回折の測定手法のひとつに逆格子マップ測定というものがある。これを説明する前に，まず，散乱ベクトルから説明する。図１はＸ線回折における散乱ベクトルの説明図である。試料１０の表面にＸ線１２が入射して，そこから回折Ｘ線１４が出て行くことを考える。入射Ｘ線１２が試料１０の表面に対してなす角度（入射角）をωと定義する。回折Ｘ線１４が入射Ｘ線１２に対してなす角度（回折角）は２θである。Ｘ線回折の測定を行う場合には，入射Ｘ線１２がＸ線源１６からやってくることになり，回折Ｘ線１４はＸ線検出器１８で検出されることになる。
【０００３】
試料１０を構成する結晶の逆格子空間を用いてＸ線回折現象を説明すると，次のようになる。入射Ｘ線１２の方向に単位ベクトルＳ０をとり，回折Ｘ線１４の方向に単位ベクトルＳをとる。良く知られているように，入射Ｘ線ベクトルをＳ０／λとし，回折Ｘ線ベクトルをＳ／λとすると，回折Ｘ線ベクトルから入射Ｘ線ベクトルをベクトル的に引き算したものが散乱ベクトルＨとなる。ここで，λはＸ線の波長である。散乱ベクトルＨの先端が逆格子空間の格子点に一致すると，その格子点に対応する実格子面２０（現実の空間での結晶の格子面）でＸ線回折が生じる，というのがＸ線回折の理論である。散乱ベクトルＨの方向は実格子面２０に垂直であり，散乱ベクトルＨの大きさは実格子面２０の格子面間隔の逆数に等しい，という性質がある。入射Ｘ線１２と回折Ｘ線１４を含む平面内において，散乱ベクトルＨの方向は，試料１０の表面の法線２２からの傾きαで表すことができる。
【０００４】
逆格子マップというのは，上述の入射角ωと回折角２θを変化させることで散乱ベクトルの方向と大きさを所望の範囲内で変化させて，それぞれの散乱ベクトルに対してＸ線回折測定を実施して，ωと２θの変化に伴って回折Ｘ線の強度がどのように変化するかを求めたものである。次に，ωと２θを変化させることで散乱ベクトルがどのように変化するかを説明する。
【０００５】
図２は散乱ベクトルの大きさを一定にしてその方向を変えるときの説明図である。以下の説明では，入射Ｘ線ベクトルを単に入射Ｘ線１２とし，回折Ｘ線ベクトルを単に回折Ｘ線１４として説明する。入射Ｘ線１２の入射角ωをΔωだけ増加させて（図２の時計方向に回転させて），かつ，回折Ｘ線１４を（すなわち，Ｘ線検出器の角度位置を）同じ方向にΔωだけ変化させると，入射Ｘ線１２に対する回折Ｘ線１４の角度であるところの回折角２θは変化せずに，散乱ベクトルＨの方向だけが変化する。すなわち，傾きαがα＋Δωになる。このように，入射Ｘ線１２と回折Ｘ線１４を同じ方向に同じ角度だけ変化させれば，散乱ベクトルＨの方向だけが変化する。このような角度変化の動作をωスキャンと呼ぶ。
【０００６】
次に，図３を用いて，別のスキャン方法を説明する。図３は散乱ベクトルの方向を一定にしてその大きさを変えるときの説明図である。回折Ｘ線１４を図３の反時計方向に所定角度（これは，Δ２θ／２に等しい）だけ回転させて，かつ，入射Ｘ線１２をそれとは反対の方向（図３の時計方向）に同じ角度だけ回転させると，回折角２θは２θ＋Δ２θに変化し，入射角ωはω＋Δ２θ／２に変化する。このように角度を変化させると，散乱ベクトルＨの方向が変わらずに，大きさだけが変化する。このような角度変化の動作を２θ／ωスキャンと呼ぶ。
【０００７】
ωスキャンを実行すると，ωだけが変化して２θは変化しない。一方，２θ／ωスキャンを実行すると，２θが変化することに伴ってωも変化する（２θの変化量の半分だけωが変化する）。このような２θ／ωスキャンの性質が，本発明における相対角度指定と絶対角度指定の問題にかかわってくる。
【０００８】
図４は，ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示している。散乱ベクトルの先端位置（これを測定点と呼ぶことにする）を黒丸で示している。それぞれの黒丸のところでＸ線回折測定を実施することになる。測定点の中心位置（逆格子マップの中心位置）をＯ点と仮定する。散乱ベクトルの大きさがＯ点と同じになるようにωスキャンをすると，Ａ点からＢ点に測定点が移動する（ωが小さい数値から大きい数値に向かってスキャンをしている）。この場合，測定点は，試料１０上のＸ線照射点を中心にして円周方向に移動する。次に，散乱ベクトルの大きさを別の数値に変えてωスキャンをするには，例えば，測定点をＯ点からＣ点に移動して（すなわち，散乱ベクトルの大きさを小さくする。具体的には，２θ／ωを所定量だけステップ移動する），その後，散乱ベクトルの大きさがＣ点と同じになるように，ωスキャンする。すなわち，測定点をＥ点からＦ点に移動する。実際には，散乱ベクトルの大きさを（すなわち２θ／ωの値を）Ｃ点からＤ点まで，所定の測定きざみでステップ移動して，それぞれの散乱ベクトルの大きさのところで，ωスキャンを実行することになる。図４の例では，説明を分かりやすくするために，散乱ベクトルの大きさを（すなわち２θ／ωの値を）５種類に設定して，５回のωスキャンを実行する例を示している。各ωスキャンにおいては，散乱ベクトルの方向が異なる５個の測定点でＸ線回折測定を実行する。合計で２５個の測定結果が得られる。実際の逆格子マップ測定ではもっと多数の測定点を使うのが一般的である。
【０００９】
図５は，２θ／ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示している。この場合は，散乱ベクトルの方向を（すなわち，ωの値を）５種類に設定して，５回の２θ／ωスキャンを実行している。２θ／ωスキャンでは，散乱ベクトルの方向を一定にしてその大きさを変えるようにスキャンするので，測定点は，試料１０上のＸ線照射点を通る直線上で移動する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここまでの説明は，逆格子空間上での測定点の説明であり，すっきりとした説明となる。しかしながら，現実の測定条件を設定するに当たっては，入射角ωと回折角２θを使って数値を設定することになる。その設定に関して，ωスキャンにおけるωの測定範囲の数値設定を相対角度で指定するか絶対角度で指定するかによって，図４に示したような整った測定領域が設定される場合と，図６に示したようないびつな測定領域が設定される場合とがある。この点を以下に説明する。
【００１１】
図７は図４に示すωスキャンの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。座標軸としての２θ／ωの意味は，２θ／ωスキャン方向に２θとωを連動して変化させるときの２θの角度という意味である。ここでは，逆格子マップの中心の測定点（Ｏ点）を２θ／ω＝６０度，ω＝３０度に仮定している。また，中心の測定点Ｏ点を基準にして，２θ／ωを±１０度の範囲で変化させ，ωも±１０度の範囲で変化させるものと仮定している。測定点Ｏ点を基準にして，散乱ベクトルの大きさを一定（すなわち，２θが一定）にして，ωを±１０度の範囲でスキャンすると，測定点はＡ点からＢ点に移動することになる。測定条件としては，２θ／ω＝６０度一定で，ω＝２０度，２５度，３０度，３５度，４０度の５点で測定することになる。したがって，ωは２０度から４０度まで変化することになる。
【００１２】
一方，別の２θ／ωの値でωスキャンする場合は，測定点Ｏ点から，散乱ベクトルの方向を変えずに（すなわち，図３に示すように傾きαを変えずに）散乱ベクトルの大きさを変えて，例えばＣ点（２θ／ω＝５０度）までステップ移動して，その２θ／ωのところで，ωを±１０度の範囲で変化させてωスキャンを実行する。この場合，留意すべきことは，測定点Ｏ点からＣ点までα＝一定でステップ移動させると，２θを１０度だけ小さくすることに伴って，ωも５度だけ小さくなっていることである。したがって，Ｃ点はω＝２５度の位置にある。この位置からωを±１０度の範囲で変化させると，ωは１５度（Ｅ点）から３５度（Ｆ点）の範囲で変化することになる。このように，２θ／ω＝６０度のときのωの測定範囲２０〜４０度と，２θ／ω＝５０度のときのωの測定範囲１５〜３５度とが，異なることになる。同様のことは，２θ／ωを変化させるたびに生じることになり，結局，図１１に示すように，測定点Ｏ点を基準にしたα＝一定のライン２４を中心にして，ω＝±１０度が測定範囲となる。
【００１３】
図１１のグラフの横軸はωの絶対角度であるが，これを，α＝一定のライン２４からの相対角度Δωに変えたものが，図９である。これによれば，測定領域が整った形で表現される。このように，ωスキャンの測定範囲を相対角度Δωの数値で指定すれば（この場合は±１０度），図９及び図４に示すような測定領域を実現できることになる。
【００１４】
ところが，逆格子マップの測定条件の設定画面において，ωの測定範囲の数値設定を相対角度で指定する場合と絶対角度で指定する場合とを選択できるような装置が存在する。ωの測定範囲を絶対角度で指定すると，図１２に示すような状況が生じる。ωの測定範囲は，中心点Ｏ点（ω＝３０度）よりも１０度だけ小さい２０度と，１０度だけ大きい４０度とで指定する。この場合，２θ／ω＝６０度のときは問題はないが，例えば，２θ／ω＝５０度のところでは，ωの最小値２０度は，Ｃ点から見るとマイナス５度であり，ωの最大値４０度は，Ｃ点から見るとプラス１５度である。絶対角度としては２０〜４０度であるが，Ｃ点のωから見れば，マイナス５度からプラス１５度までの測定範囲となる。これを逆格子空間で見ると，図６のＣ点を通るωスキャンのラインとなる。すなわち，図４と比較すると，ωのスキャン範囲が右方向にシフトしている。そして，図１２の測定領域の全体を逆格子空間上に移してみると，図６に示すような斜線の領域となる。ωの測定範囲を絶対角度で指定したために，このようないびつな測定領域が設定されたことになる。また，図１２のグラフの横軸をΔωにして表現すると，図１３のようになり，２θ／ωの値に応じてΔωの数値範囲を変えて測定していることになる。
【００１５】
逆格子マップの測定条件を設定するときに，オペレータが図６のような測定領域（したがって，Δωについて図１３のような測定領域）を想定して，あえて絶対角度でωの測定範囲を指定したのならば問題はない。しかし，図６のような測定領域で逆格子マップを測定するメリットは存在しないと考えられる。したがって，オペレータとしては，深く考えずに，相対角度で指定しても絶対角度で指定しても，測定領域としては同じになるものと考えてしまっていると推測される。図６のような測定領域になっていると，図４の測定領域の場合と比較して，データ処理を変える必要があるが，図４の測定領域を実施しているつもりで図６の測定領域で測定結果が得られた場合には，データ処理に支障が生じる。
【００１６】
そこで，設定画面において絶対角度の指定ができないようにする，という考え方もあるが，絶対角度で指定した方が，測定しようとしている領域を把握しやすいという場合もあり，結局，現在のところ，相対角度と絶対角度のいずれでもωの測定範囲を指定できるような装置が存在する。
【００１７】
なお，２θ／ωの測定範囲を指定する場合には，相対角度で指定しても絶対角度で指定しても，測定領域は同じになる。この点を以下に説明する。
【００１８】
図１０は横軸にΔω（相対角度）を，縦軸に２θ／ωをとったときの，２θ／ωスキャンの動きを示している。Δωが何度になっていても，２θ／ωは常に５０度から７０度まで移動することになる。この場合，２θ／ωを相対角度で指定しても，絶対角度で指定しても，測定領域は同じになる。
【００１９】
図８は図１０のグラフの横軸をω（絶対角度）に変えたときのグラフである。α＝一定のどのラインに沿って２θ／ωスキャンをしても，２θ／ωは常に５０度から７０度まで移動することになる。図１０と図８において，縦軸の２θ／ωを絶対角度の表示から，相対角度の表示（６０度を中心にしたΔ２θ／ωの表示）に変えても，測定領域は同じである。
【００２０】
本発明に対する先行技術としては，次の公知文献を挙げることができる。
【００２１】
【非特許文献１】
カリティ著，松村源太郎訳，「新版Ｘ線回折要論」，新版８刷，株式会社アグネ，８刷，１９９０年３月，ｐ．４４５‐４５８
【特許文献１】
特開２０００−３９４０９号公報
【特許文献２】
特開平１１−３０４７２９号公報
【００２２】
散乱ベクトルを用いたＸ線回折現象の説明については非特許文献１に記載されている。逆格子マップの測定については，特許文献１と特許文献２に記載がある。これらの特許文献は，逆格子マップの測定範囲の設定に関して相対角度と絶対角度の違いについては触れていない。
【００２３】
本発明の目的は，上述の図６に示したようないびつな測定領域が設定されてしまうのを防ぐようにした，逆格子マップの測定範囲の設定方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は，Ｘ線回折の逆格子マップを求めるときの測定範囲の設定方法に関するものである。逆格子マップは次のようにして求めることができる。入射Ｘ線と試料と回折Ｘ線の３者の間での相対角度関係を規定する第１の角度変数および第２の角度変数を準備して，前記第１の角度変数を変化させることで，Ｘ線回折の散乱ベクトルの方向を一定にして大きさを変化させるような第１の条件変化を実現させ，前記第２の角度変数を変化させることで，前記散乱ベクトルの大きさを一定にして方向を変化させるような第２の条件変化を実現させて，前記第１の条件変化と前記第２の条件変化を組み合わせることで，逆格子空間内の所定の目標位置を取り囲む所望の領域内に含まれる複数の散乱ベクトルを作り出し，これらの散乱ベクトルについてＸ線回折測定を実施して逆格子マップを求めることができる。
【００２５】
そして，このような逆格子マップを求める場合の測定範囲を設定するのに，次の段階を実施する。まず，前記第２の角度変数の変化範囲の数値指定方法が，前記目標位置を基準とした相対角度による指定か，絶対角度による指定かを判定する。次に，前記判定段階において前記相対角度で指定されたものと判定した場合は，前記第２の角度変数の変化範囲として前記相対角度の数値範囲を取得し，前記絶対角度で指定されたものと判定した場合は，前記絶対角度の数値範囲を前記相対角度に変換して取得する。また，前記第１の角度変数の変化範囲については，相対角度の数値範囲および絶対角度の数値範囲のいずれで取得してもよい。
【００２６】
本発明によれば，第２の角度変数の変化範囲については，オペレータが絶対角度で指定しても，これを相対角度に変換して取得するので，相対角度と絶対角度のいずれで指定しても測定領域は同じものになり，図６のようないびつな測定領域が設定されてしまうのを防ぐことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に，本発明の実施形態を図面を参照して説明する。従来技術として説明してきた上述の各種の図面は，本発明における説明でもそのまま使えるので，これらの図面も利用して，本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
図１４は，逆格子マップを測定するときの条件設定画面の一部（本発明に関連する部分だけ）を示したものである。「中心位置」というのは，図４や図９における測定点Ｏ点を，ωと２θ／ωの数値で指定したものである。オペレータは，ここに，自分が逆格子マップを求めたい測定領域の中心位置の角度を入力する。ここでは，２θ／ω＝６０度，ω＝３０度を仮定している。２θ／ωは本発明における第１の角度変数に該当し，ωが第２の角度変数に該当する。そして，上記中心位置が本発明における目標位置に該当する。
【００２９】
「スキャン方向」とは，図５のような２θ／ωスキャンをするのか，図４のようなωスキャンをするのかを選択するものである。２θ／ωスキャンを選択した場合は，測定手順としては，ωについては所定の角度きざみでステップ移動して，それぞれのωの数値に対して２θ／ωスキャンを実行することになる。ωスキャンを選択した場合は，測定手順としては，２θ／ωについては所定の角度きざみでステップ移動して，それぞれの２θ／ωの数値に対してωスキャンを実行することになる。ここでは，ωスキャンを選択した状態を示している。２θ／ωスキャンは本発明における第１の条件変化に該当し，ωスキャンが第２の条件変化に該当する。
【００３０】
「スキャン方法」とは，連続スキャンをするのか，ステップスキャンをするのかを選択するものである。連続スキャンとは，スキャン方向の角度を変化させながらＸ線回折測定をするものであり，ステップスキャンとは，スキャン方向の角度を一時的に固定した状態でＸ線回折測定を実施するものである。連続スキャンの場合には，測定した回折Ｘ線の強度は，測定中に変化する角度の中心位置でのデータとする。
【００３１】
「測定範囲」の項目では，数値の入力方法として相対角度と絶対角度を選べるようになっている。さらに，その選択した角度指定方法によって２θ／ωとωの数値範囲を指定できるようになっている。ここでは，相対角度を指定して，２θ／ωをマイナス１０度からプラス１０度まで，ωをマイナス１０度からプラス１０度まで指定している。この測定領域は図９に示す測定領域と同じである。
【００３２】
「測定きざみ」は，測定点をどれくらいの細かさで分割して測定するかというものであり，ここでは２θ／ωを０．１度きざみに，ωも０．１度きざみにしている。
【００３３】
図１４に示した測定条件で測定を実行すると，２θ／ωについては６０−１０＝５０度から，６０＋１０＝７０度の範囲で，０．１度きざみで測定条件を設定することになり，合計２００個の２θ／ω設定点となる。これらのそれぞれの設定点において，ωをマイナス１０度からプラス１０度まで０．１度きざみでステップスキャンを実行して，それぞれのωの値のところでＸ線回折測定を実行することになる。これによれば，合計で２００×２００＝４００００回の測定を実行することになる。なお，この条件は仮想的なものであり，現実の測定では，測定の角度範囲はもっと小さい場合が多く，また，測定きざみについては，測定目的に応じてさまざまである。
【００３４】
図１４は相対角度で測定範囲を設定したが，図１５は絶対角度で設定した例である。図１４と異なるところは，「測定領域」の項目で絶対角度を選択していることであり，さらに，それに応じて，２θ／ωの数値は５０〜７０度を，ωの数値は２０〜４０度を入力している。この場合，従来であれば，図１２に示したような測定領域（したがって，図６の測定領域）が設定される。なぜならば，ωスキャンの測定範囲をωの絶対角度で指定しているからである。これに対して，本発明では，「測定領域」の項目が絶対角度になっている場合は，逆格子マップの測定条件を管理している制御装置の内部で，絶対角度の指定を相対角度の指定に変換している。すなわち，図１４のような設定内容に自動的に変換している。したがって，図１５の設定画面のように入力しても，制御装置の内部では，図１４の設定画面と同じ測定領域が設定される。これにより，図６のようないびつな測定領域が設定されることがなく，図４のような測定領域が設定される。
【００３５】
図１６は制御装置の内部で実行する測定範囲取得手順を示している。制御装置では，まず，図１４の条件設定画面の「測定範囲」の項目が相対角度を選択しているか絶対角度を選択しているかを判定する。相対角度を選択していると判定した場合は，測定範囲の項目の２θ／ωの数値範囲とωの数値範囲（いずれも相対角度である）を取得する。一方，相対角度の選択ではない（絶対角度を選択している）と判定した場合は，測定範囲の項目の２θ／ωの数値範囲とωの数値範囲（いずれも絶対角度である）を取得してから，これを相対範囲に変換する。
【００３６】
この測定範囲の取得手順では，２θ／ωとωの両方について，絶対角度の場合は，これを相対角度に変換しているが，２θ／ωについては，絶対角度のまま取得してもよい。２θ／ωについては，相対角度で取得しても絶対角度で取得しても，測定領域は同じになる。すなわち，２θ／ωについては従来通りに設定数値の内容をそのまま取り込み，ωについてだけ図１６に示す測定範囲取得手順を実施してもよい。
【００３７】
図１６において「絶対角度を相対角度に変換する」という動作には，２種類の方法が考えられる。第１の方法は，絶対角度の数値を相対角度の数値に直して，制御装置としては相対角度を取得したのと全く同じ制御をすることである。すなわち，図１５の設定画面を，制御装置の内部的には，図１４の設定画面に変えてしまうことである。
【００３８】
第２の方法は，絶対角度のままで図１２のようなωスキャン範囲をまず作り，その後，これを図７のように補正して測定範囲を取得する方法である。例えば，図１２のようなωスキャン範囲を作ったら，２θ／ω＝５０度のところでは，ωのスキャン範囲をマイナス５度だけシフトし，２θ／ω＝５５度のところでは，ωのスキャン範囲をマイナス２．５度だけシフトし，というように，２θ／ωの目標位置（６０度）と現在の２θ／ωとの差の２分の１だけωのスキャン範囲をシフトする。この方法によっても，結果的には，絶対角度を相対角度に変換したことになる。
【００３９】
本発明の方法は，上述の実施形態に限らずに，インプレーン回折における逆格子マップ測定にも適用できる。インプレーン回折における逆格子マップ測定については，上述の特許文献２に記載されているが，その中で試料の面内回転についての角度スキャンが，上述の実施形態におけるωスキャンと同様に機能する。すなわち，試料の面内回転の角度について，その測定範囲を相対角度で指定する場合と絶対角度で指定する場合とで，逆格子マップの測定領域が変わってくる。この場合も，絶対角度で指定された場合には相対角度に変換して測定範囲を設定することで，上述の実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の逆格子マップの測定範囲設定方法によれば，第２の角度変数の変化範囲については，オペレータが絶対角度で指定しても，これを相対角度に変換して取得するので，相対角度と絶対角度のいずれで指定しても，測定領域は同じものになり，いびつな測定領域が設定されてしまうのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線回折における散乱ベクトルの説明図である。
【図２】散乱ベクトルの大きさを一定にしてその方向を変えるときの説明図である。
【図３】散乱ベクトルの方向を一定にしてその大きさを変えるときの説明図である。
【図４】ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示す説明図である。
【図５】２θ／ωスキャンを実行したときの逆格子空間上での散乱ベクトルの動きを示す説明図である。
【図６】いびつな測定領域を示す説明図である。
【図７】図４に示すωスキャンの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図８】図１０に示す測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図９】ωスキャンの測定領域をΔωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図１０】２θ／ωスキャンの測定領域をΔωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図１１】ωスキャンの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現した別のグラフである。
【図１２】ωスキャンの範囲を絶対角度で指定したときの測定領域をωと２θ／ωの座標系で表現した別のグラフである。
【図１３】図１２に示す測定領域をΔωと２θ／ωの座標系で表現したグラフである。
【図１４】逆格子マップを測定するときの条件設定画面の一部を示した画面例である。
【図１５】図１４に示す条件設定画面の別の状態を示す画面例である。
【図１６】測定範囲取得手順のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 試料
１２ 入射Ｘ線
１４ 回折Ｘ線
１６ Ｘ線源
１８ Ｘ線検出器
２０ 実格子面
２２ 試料表面の法線
２４ α＝一定のライン
Claims (2)
- 次の（ａ）に示す方法でＸ線回折の逆格子マップを求める場合に，（ｂ）から（ｄ）までの段階を実施することを特徴とする，逆格子マップの測定範囲を設定する方法。
（ａ）入射Ｘ線と試料と回折Ｘ線の３者の間での相対角度関係を規定する第１の角度変数および第２の角度変数を準備して，前記第１の角度変数を変化させることで，Ｘ線回折の散乱ベクトルの方向を一定にして大きさを変化させるような第１の条件変化を実現させ，前記第２の角度変数を変化させることで，前記散乱ベクトルの大きさを一定にして方向を変化させるような第２の条件変化を実現させて，前記第１の条件変化と前記第２の条件変化を組み合わせることで，逆格子空間内の所定の目標位置を取り囲む所望の領域内に含まれる複数の散乱ベクトルを作り出し，これらの散乱ベクトルについてＸ線回折測定を実施して逆格子マップを求める方法。
（ｂ）前記第２の角度変数の変化範囲の数値指定方法が，前記目標位置を基準とした相対角度による指定か，絶対角度による指定かを判定する判定段階。
（ｃ）前記判定段階において前記相対角度で指定されたものと判定した場合は，前記第２の角度変数の変化範囲として前記相対角度の数値範囲を取得し，前記絶対角度で指定されたものと判定した場合は，前記絶対角度の数値範囲を前記相対角度に変換して取得する段階。
（ｄ）前記第１の角度変数の変化範囲としては相対角度の数値範囲および絶対角度の数値範囲のいずれかで取得する段階。 - 請求項１に記載の設定方法において，前記試料の表面に対する前記入射Ｘ線の入射角をωとし，前記入射Ｘ線に対する前記回折Ｘ線の角度を２θとした場合に，前記散乱ベクトルの方向が変化しないように前記２θと前記ωを連動させて変化させるような角度変数（これを２θ／ωと呼ぶ）を前記第１の角度変数として採用し，前記ωを前記第２の角度変数として採用することを特徴とする請求項１記載の設定方法。
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