JP5503504B2 - X-ray diffraction apparatus and X-ray diffraction measurement method - Google Patents
X-ray diffraction apparatus and X-ray diffraction measurement method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5503504B2 JP5503504B2 JP2010254443A JP2010254443A JP5503504B2 JP 5503504 B2 JP5503504 B2 JP 5503504B2 JP 2010254443 A JP2010254443 A JP 2010254443A JP 2010254443 A JP2010254443 A JP 2010254443A JP 5503504 B2 JP5503504 B2 JP 5503504B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- axis
- positioning means
- detector
- ray diffraction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
本発明は、X線回折装置及びX線回折の測定方法に関する。 The present invention relates to an X-ray diffraction apparatus and an X-ray diffraction measurement method.
X線回折装置は、結晶材料内部の原子の規則的な配列である格子面にX線が入射して反射した場合に、異なる格子面にて反射したX線同士の光路差が上記X線の波長の自然数倍のときに、反射したX線同士が干渉して強め合う現象を利用したものである。このようなX線回折装置は、材料内部の結晶の様子を非破壊的に検査する検査ツールとして、例えば結晶構造分析、成分分析、残留応力測定等、様々な材料評価に利用されている。 The X-ray diffractometer is configured such that when X-rays are incident on and reflected from a lattice plane that is a regular arrangement of atoms inside a crystal material, the optical path difference between the X-rays reflected by different lattice planes is This utilizes a phenomenon in which reflected X-rays interfere and strengthen each other when the wavelength is a natural number multiple. Such an X-ray diffraction apparatus is used for various material evaluations such as crystal structure analysis, component analysis, and residual stress measurement as an inspection tool for nondestructively inspecting the state of crystals inside a material.
従来のX線回折装置においては、装置における光学系の制限から、試料ステージに設置された測定対象物について、特定の方向に対する一定の測定箇所しか測定できないという課題を有していた。即ち、測定対象物の大きさや測定範囲が、装置の光学系や駆動機構によって制限される場合があった。そこで、より高い汎用性を有するX線回折装置を提供するために、例えば特許文献1〜3に記載の技術が知られている。
Conventional X-ray diffractometers have a problem that, due to the limitations of the optical system in the apparatus, only a certain measurement point in a specific direction can be measured for a measurement object placed on a sample stage. That is, the size and measurement range of the measurement object may be limited by the optical system and drive mechanism of the apparatus. In order to provide an X-ray diffractometer having higher versatility, techniques described in
例えば特許文献1には、試料のx方向及びy方向の移動調整を行う調整機構により駆動される試料ステージが設けられている放射分析装置が記載されている。また、特許文献2には、試料を横断する測定基準平面上のx軸方向にX線発生装置を移動させるための第1の移動機構と、測定基準平面上のy軸方向にX線発生装置を移動させるための第2の移動機構とを具備したX線回折装置が記載されている。さらに、特許文献3には、相対距離及び軸線の交差精度だけでなく、角度の精度制御を必要とするX線計測及び検査で用いる位置決め装置が記載されている。
For example,
上記のように、特許文献1〜3に記載の装置は、いずれも駆動機構(位置決め機構)によってX線照射源及び検出器を移動させ、測定位置の範囲を広めている。しかしながら、上記特許文献1〜3に記載の技術においては、以下のような課題がある。
As described above, all of the devices described in
特許文献1に記載の技術においては、測定対象物を試料ホルダ(試料ステージ)に設置しなければならず、試料ホルダに設置できない測定対象物(例えば測定対象物が大型の場合、位置が既に固定されたものである場合、工場や発電プラント等の建造物である場合等)について測定を行うことができないという課題がある。
In the technique described in
また、特許文献2に記載の技術においては、水平の直交する方向にしか移動機構が移動できないため、平坦ではない場所での測定が困難であることがある。また、特許文献2に記載のX線回折装置によっては、例えば配管等の管の内部の測定を行うこともできないという課題がある。
Further, in the technique described in
さらに、特許文献3に記載の技術は、例えばシリコンウエハ等の小型の測定対象物の材料特性の測定に利用されるものであり、上記特許文献1の場合と同様に、試料ホルダに設置できない測定対象物について測定を行うことができないという課題がある。
Furthermore, the technique described in
つまり、上記特許文献1〜3に記載の技術によっては、例えば試料ホルダ、X線照射源及び検出器等の光学系幾何条件によって、測定対象物の大きさや重量、設置場所等が制限されることがある。特に、通常の試料ホルダの耐荷重範囲を超える重量を有する測定対象物においては、これらの装置を適用し難いことがある。
That is, depending on the techniques described in
本発明は上記の課題を解決するべくなされたものであり、その目的は、従来は測定し難かった測定対象物であっても迅速かつ容易に測定できるX線回折装置及びX線回折の測定方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an X-ray diffraction apparatus and an X-ray diffraction measurement method capable of quickly and easily measuring a measurement object that has been difficult to measure in the past. Is to provide.
本発明者は上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下のようにX線回折装置を構成することにより、上記課題を解決した。即ち、直交する二軸として第1の軸及び第2の軸、並びに、前記二軸に垂直な軸として第3の軸を三軸として有し、X線を照射するX線照射源と、前記X線が測定対象物に照射されて回折した前記X線を検出する検出器と、前記X線照射源と前記検出器とを前記三軸の方向に移動可能に支持する支持部材と、を備えているX線回折装置であって、前記支持部材は、前記X線照射源及び前記検出器を前記第1の軸の軸方向に移動可能な第1の位置決め手段と、前記X線照射源及び前記検出器を前記第2の軸の軸方向に移動可能な第2の位置決め手段と、前記X線照射源及び前記検出器を前記第3の軸の軸方向に移動可能な第3の位置決め手段とを備え、前記X線照射源及び前記検出器は、両者間の相対位置が不変なように一体となって前記第1の位置決め手段に接続され、前記第1の位置決め手段と、前記第2の位置決め手段と、前記第3の位置決め手段とが所定の位置に移動することにより、前記X線照射源と前記検出器との一体物が前記三軸のそれぞれの軸方向に移動されて、前記X線の照射位置及び回折した前記X線の検出位置が決定されるようにする。 The present inventors have result of intensive studies to solve the above problems, by configuring the X-ray diffraction apparatus as follows to solve the above problems. That is, an X-ray irradiation source for irradiating X-rays having a first axis and a second axis as two orthogonal axes, and a third axis as an axis perpendicular to the two axes as three axes; A detector for detecting the X-ray diffracted by irradiating a measurement object with X-rays, and a support member for supporting the X-ray irradiation source and the detector movably in the three-axis directions. The X-ray diffractometer includes: a first positioning unit capable of moving the X-ray irradiation source and the detector in an axial direction of the first axis; the X-ray irradiation source; Second positioning means capable of moving the detector in the axial direction of the second axis, and third positioning means capable of moving the X-ray irradiation source and the detector in the axial direction of the third axis The X-ray irradiation source and the detector are integrated with each other so that the relative position between them is unchanged. The first positioning means, the second positioning means, and the third positioning means are connected to positioning means, and the X-ray irradiation source and the detector are moved to predetermined positions. The unitary object is moved in the respective axial directions of the three axes so that the X-ray irradiation position and the diffracted X-ray detection position are determined.
本発明によれば、従来は測定し難かった測定対象物であっても迅速かつ容易に測定できるX線回折装置及びX線回折の測定方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an X-ray diffraction apparatus and an X-ray diffraction measurement method that can quickly and easily measure even an object that has been difficult to measure in the past.
以下、本発明を実施するための形態(本実施形態)について、図面を参照しながら説明するが、本発明は下記の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更して実施できる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (the present embodiment) will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following contents, and does not depart from the gist of the present invention. Any change can be made.
[1.第一実施形態に係るX線回折装置]
[1−1.構成]
図1は、第一実施形態に係るX線回折装置を用いて、円筒形状の配管の外側面のX線回折を測定する様子を模式的に表した図である。図1に示すように、第一実施形態に係るX線回折装置100は、X線照射源としてのX線管球1と、検出器としての二次元検出器2と、支持部材としてのx軸方向位置決め手段(第1の位置決め手段)3、y軸方向位置決め手段(第2の位置決め手段)4及びz軸方向位置決め手段(第3の位置決め手段)5と、を備えてなる。なお、ここで言う「x軸」、「y軸」及び「z軸」とは、図1において示すx方向、y方向及びz方向の軸を表すものとする。
[1. X-ray diffraction apparatus according to first embodiment]
[1-1. Constitution]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a state in which X-ray diffraction of an outer surface of a cylindrical pipe is measured using the X-ray diffraction apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, an
また、第一実施形態に係るX線回折装置100は、一体となって備えられているX線管球1及び二次元検出器2のy−z平面内での角度を変化させるための入射角制御手段6、x軸方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4、z軸方向位置決め手段5等を支持するための架台7、フレーム8及びシャフト10も備えられている。そして、図1に示す第一実施形態に係るX線回折装置100は、上記のように測定対象物として円筒形状の配管9の外側面のX線回折を測定している。
In addition, the
はじめに、一体化されたX線管球1及び二次元検出器2について説明する。図2は、一体化したX線管球1及び二次元検出器2の近傍を模式的に表した図である。図2において、矢印はX線の流れを示す。
First, the integrated
図2に示すように、第一実施形態に係るX線回折装置100においては、X線管球1及び二次元検出器2が一体となって備えられている。そして、X線管球1の先端部1aから配管9の外側面にX線が照射されるようになっている。配管9に照射されたX線は回折し、回折したX線は二次元検出器2によって測定(検出)されるようになっている。
As shown in FIG. 2, in the
X線管球1は、その先端部1aから配管9に対してX線を照射するものである。X線管球1の具体例としては特に制限されるものではなく、公知の任意のX線管球を用いることができ、具体的には公知のX線回折装置に用いられるX線管球を用いることができる。
The
二次元検出器2は、X線管球1から測定対象物9に対してX線が照射されることにより、回折されたX線の回折を測定(検出)するものである。二次元検出器2もX線管球1の場合と同様に、公知のX線回折装置に用いられるものを用いることができる。ただし、第一実施形態においては、平板状(平面状)の二次元検出器2を用いている。そして、平板状の二次元検出器2としては、中でも、二次元位置敏感型検出器若しくは輝尽性蛍光体を用いているものを用いることが好ましい。輝尽性蛍光体を用いているものの具体例としては、イメージングプレート等が挙げられる。
なお、図2に示す第一実施形態に係るX線回折装置100においては、二次元検出器2としてイメージングプレートが用いられている。
The two-
In the
二次元検出器2として、例えば二次元位置敏感型検出器若しくは輝尽性蛍光体を用いているもののいずれを用いるかは、それぞれの特性を考慮して決定すればよい。例えば二次元検出器2として二次元位置敏感型検出器は、一体化して形成されたX線管球1から取り外す必要が無く、さらには、特に高精度でX線回折の測定及び画像化が可能になるという利点がある。一方で、輝尽性蛍光体を用いているものは構造が簡単であるため製造コストが低いという利点がある。特に、イメージングプレートの場合には、イメージングプレートは平板状であるため精度良く形成することが容易であり、測定対象物に対応したイメージングプレートの大きさ及び形状の設計も容易であるという利点がある。従って、これらの利点を考慮して、二次元検出器2の種類を決定すればよい。
As the two-
上記のように、二次元検出器2の具体的な構成は特に制限されないが、例えば二次元検出器2がイメージングプレートである場合、当該イメージングプレートは、通常は基体部2a及び感光部2bの二層からなる。基体部2aは感光部2bを支持するものであり、その材質等は特に制限されるものではないが、例えば軽量の樹脂、プラスチック等を用いることができる。また、感光部2bは、回折したX線を測定(検出)する部材であり、輝尽性蛍光体が塗布されることにより通常は形成される。
As described above, the specific configuration of the two-
また、二次元検出器2の周囲に、二次元検出器2を覆うような遮光カバーを設けてもよい。遮光カバーを設けることにより、可視光によるバックグラウンドの影響を低減することができる。
Further, a light shielding cover that covers the two-
従来のX線回折装置(例えば上記特許文献1〜3参照。)においては、X線管球1及び二次元検出器2が一体化されておらず独立していたため、X線回折の測定の都度、X線管球1及び二次元検出器2の位置を決定する必要があった。また、予めX線管球1及び二次元検出器2の位置が決定されたX線回折装置である場合、測定対象物の設置位置が予め設定されていたため、測定対象物の種類が制限されることがあった。
In conventional X-ray diffractometers (see, for example,
しかしながら、上記のように第一実施形態に係るX線回折装置100においては、X線管球1及び二次元検出器2が一体化されたものとなっている。X線管球1及び二次元検出器2をこのように構成することにより、X線管球1から照射され回折したX線を二次元検出器2は確実に測定(検出)することができる。従って、X線回折測定の際には、一体化されたX線管球1及び二次元検出器2のみを移動させればよく、X線回折測定の度に回折したX線の検出器を適切な位置に移動させる(所謂位置決めする)必要がない、即ち煩雑な操作が不要になるという利点がある。
However, in the
また、X線管球1及び二次元検出器2を一体化して構成することにより、X線管球1及び二次元検出器2をそれぞれ独立して設ける必要が無いため、X線回折装置100の構造を簡略化できる。また、X線管球1及び二次元検出器2を独立して設ける必要が無いため、従来よりも狭い測定空間内にこれらを配置することができ、また、構造が複雑な測定対象物についても測定することが可能である。従って、第一実施形態に係るX線回折装置100によれば、工場や発電プラントの現場における例えば大型構造部材等の固定物にも好適に適用することができる。また、例えば図3に示すように、配管の内部等においてもX線回折を測定することができる。
In addition, since the
一体化されたX線管球1及び二次元検出器2の大きさに特に制限はないが、第一実施形態に係るX線回折装置100を、狭い空間にある測定対象物や周囲に障害物が多数存在する測定対象物に好適に適用するためには、できる限り小型化(即ち、X線光路が短く、占有体積が小さい)して一体化されていることが好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular in the magnitude | size of the
x軸方向位置決め手段3は、一体化したX線管球1及び二次元検出器2をx軸方向に移動させるものである。x軸方向位置決め手段3は、後述するy軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5とは独立して移動可能になっている。また、x軸方向位置決め手段3は支持部材としても機能している。
The x-axis
x軸方向位置決め手段3の具体的な構成は特に制限されず、例えばガイドレールやネジ棒(ボールネジ)等によって構成することができる。また、駆動方式は、例えばハンドルによる手動式や、モータによる電動式等を適用すればよい。特に、X線回折の測定環境が、オペレータ(操作員)がアクセスしにくいようなものである場合、電動式による位置決め機構を採用することで遠隔操作が可能となる。また、必要に応じて、例えば目盛りスケールや磁気ヘッドスライド等を用いて一体化したX線管球1及び二次元検出器2をx軸方向に移動させることにより、より精度の良い位置決めを行うことができる。
The specific configuration of the x-axis direction positioning means 3 is not particularly limited, and can be configured by, for example, a guide rail or a screw rod (ball screw). Further, as a driving method, for example, a manual method using a handle, an electric method using a motor, or the like may be applied. In particular, when the measurement environment of X-ray diffraction is such that it is difficult for an operator (operator) to access, remote control is possible by employing an electric positioning mechanism. Further, if necessary, the
y軸方向位置決め手段4は、一体化したX線管球1及び二次元検出器2をy軸方向に移動させるものである。y軸方向位置決め手段4は、x軸方向位置決め手段3及び後述するz軸方向位置決め手段5とは独立して移動可能になっている。また、y軸方向位置決め手段4は支持部材としても機能している。
The y-axis direction positioning means 4 moves the
y軸方向位置決め手段4の具体的な構成は特に制限されず、例えばx軸方向位置決め手段3と同様の構成とすることができる。また、例えば目盛りスケールや磁気ヘッドスライド等についても、上記の場合と同様に設けることができる。
The specific configuration of the y-axis
z軸方向位置決め手段5は、一体化したX線管球1及び二次元検出器2をz軸方向に移動させるものである。z軸方向位置決め手段5は、x軸方向位置決め手段3及びy軸方向位置決め手段4とは独立して移動可能になっている。また、z軸方向位置決め手段5は支持部材としても機能している。
The z-axis direction positioning means 5 moves the
z軸方向位置決め手段5の具体的な構成は特に制限されず、例えばx軸方向位置決め手段3と同様の構成とすることができる。また、例えば目盛りスケールや磁気ヘッドスライド等についても、上記の場合と同様に設けることができる。
The specific configuration of the z-axis
以上のように、第一実施形態に係るX線回折装置100は、x軸方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5が、それぞれ独立して移動するようになっている。従って、三次元空間内の任意の位置にX線管球1及び二次元検出器2を移動させることができ、測定対象物9が例えば複雑な形状を有するものであったり、大型のものであったり、建造物等の固定物であっても、第一実施形態に係るX線回折装置100を適用することができる。また、X線管球1及び二次元検出器2が一体化されて形成されているため、二次元のX線回折パターンを一度の移動で記録することができる。従って、X線回折の測定効率を向上させることができる。
As described above, in the
即ち、X線回折装置100自体を移動させることなく、X線管球1及び二次元検出器2だけを測定箇所(即ちX線の照射位置及びX線の検出位置)まで移動すれば直ちにX線回折を測定することができる。従って、同一の測定対象物において、特に複数の箇所を測定する場合には、位置決め時間を大幅に短縮することができるため、測定の効率を向上させることができる。
That is, if only the
入射角制御手段6は、一体化したX線管球1及び二次元検出器2において、X線管球1から照射されるX線の測定対象物への入射角を変化させるものである。ここで、図4を参照して、入射角制御手段6を説明する。図4は、第一実施形態に係るX線回折装置100において、図1におけるA方向からの様子を模式的に示す図である。
The incident angle control means 6 changes the incident angle of the X-ray irradiated from the
図4に示すように、入射角制御手段6は、一体化したX線管球1及び二次元検出器2が曲面のガイドレール11上を摺動可能に設けられているものである。そして、入射角制御手段6により一体化したX線管球1及び二次元検出器2がガイドレール11上を曲面的に摺動することにより、X線管球1の先端部1aから測定対象物9に照射されるX線の入射角Ψ0を変化させることができる。なお、図4に示す入射角制御手段6において曲面のガイドレール11を用いているが、例えばカップリングを用いてもよい。
As shown in FIG. 4, the incident angle control means 6 includes an
また、図5は、第一実施形態に係るX線回折装置100における仰角制御手段12を模式的に示す図である。図5に示すように、仰角制御手段12は、一体化したX線管球1及び二次元検出器2をx−z平面(図1参照。)内で移動させるものである。移動させる際の仰角αは、測定対象物9の大きさ、構造、位置等に応じて設定すればよい。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the elevation angle control means 12 in the
第一実施形態に係るX線回折装置100は、図1や図5に示すように、入射角制御手段6及び仰角制御手段12を併せて備えている。従って、第一実施形態に係るX線回折装置100によれば、複雑な傾斜面や曲面を有する測定対象物に対しても好適に適用することができる。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
架台7及びフレーム8は、x軸方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5を支持するものである。第一実施形態に係るX線回折装置100においては、フレーム8を伸縮自在に構成しているため、平坦ではない設置環境においても、十分な安定性を保ちながらX線回折装置100を設置することができる。
The
架台7及びフレーム8を構成する材料としては特に制限されないが、X線管球1及び二次元検出器2等の重量に耐えられること、及び運搬や設置の際の操作性を考慮し、例えばアルミニウム合金等の、ある程度の強度とある程度の軽さとを有する材料を用いることが好ましい。
The material constituting the
また、シャフト10は、x軸方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5を構成するものである。従って、例えばステンレス鋼等の、少なくともX線管球1及び二次元検出器2の重量に耐えられる材料を用いることが好ましい。
The
[1−2.動作]
次に、第一実施形態に係るX線回折装置100における、各部の作用について説明する。x軸方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5は、上記のように、それぞれ独立して移動するようになっている。そして、これらはX線管球1及び二次元検出器2に直接又は間接的に接続されているため、一体化したX線管球1及び二次元検出器2の位置は、これらの各位置決め手段が移動することにより制御される。
[1-2. Operation]
Next, the operation of each part in the
即ち、例えば配管9に対して1箇所のみのX線回折パターンを測定すればよい場合、x軸方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5を制御して、一体化したX線管球1及び二次元検出器2の位置を所望の位置に移動すればよい。そしてその後、X線を配管9に対して照射すればよい。第一実施形態に係るX線回折装置100は、X線管球1及び二次元検出器2が一体化されて構成されているため、これらの一連の動作により、X線の照射位置及び回折したX線の測定位置が同時に決定されることになる。
That is, for example, when only one X-ray diffraction pattern needs to be measured for the
また、例えば配管9の複数個所を容易に連続的に測定することもできる。具体的には、例えば図1において、x方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5の位置を配管9の表面における任意の位置に設定し、その後y軸方向位置決め手段4のみをX線を照射しながら或いは所定の間隔毎に照射しながら徐々に移動させることにより、配管9の表面の複数個所におけるX線回折を連続的かつ迅速に測定することができる。
Further, for example, a plurality of locations of the
そして、結晶材料は特定の波長を有する特性X線(例えばCuKα線等)の回折角度2θ(図4参照。)が当該材料に固有のものであるため、上記のようにして回折角度2θを測定することにより、測定対象物の材質を同定することができる。 Since the diffraction angle 2θ (see FIG. 4) of characteristic X-rays having a specific wavelength (for example, CuKα ray) is unique to the material, the crystal material measures the diffraction angle 2θ as described above. By doing so, the material of the measuring object can be identified.
[2.第二実施形態に係るX線回折装置]
本実施形態に係る別のX線回折装置として、図6に示す、第二実施形態に係るX線回折装置200を例に説明する。図6(a)は、第二実施形態に係るX線回折装置200において、円盤状の表面のX線回折を測定する部位を模式的に表す図であり、(b)は、(a)におけるA−A線部を模式的に表す図である。なお、図1と同じものを表す部材については同様の符号を用い、その説明を省略する。
[2. X-ray diffraction apparatus according to second embodiment]
As another X-ray diffraction apparatus according to this embodiment, an
図6に示す第二実施形態においては、測定対象物として円環状の鋼板21を用いている。鋼板21は、外径D=4000mm、内径d=3200mmのものを用い、円環状の鋼板21の周方向をh方向、半径方向をr方向、鋼板に対して垂直な方向をz方向と定義する。また、図6中、「×」印で示した複数の箇所がX線の照射部分であり、具体的な照射間隔は、h方向でa=200mm、r方向でb=75mmとしている。
In the second embodiment shown in FIG. 6, an
図6(a)及び(b)に示す、第二実施形態に係るX線回折装置200は、第1の位置決め手段としてのh方向位置決め手段13、第2の位置決め手段としてのr方向位置決め手段14、及び第3の位置決め手段としてのz方向位置決め手段15とを備えている。また、図6(a)及び(b)に示すように、h方向位置決め手段13を制御するためのハンドル17a、r方向位置決め手段14を制御するためのハンドル17b、及びz方向位置決め手段15を制御するためのハンドル17cも備えている。さらに、より精度良くh方向の位置決めを行うために、目盛りスケール16が備えられている。
An
X線回折装置200は上記の構成を有し、以下のような動作が行われることにより、X線回折が測定される(つまり、X線の照射位置及び回折したX線の検出位置が決定される。)。即ち、ハンドル17aを操作することにより、X線を照射する位置(即ち、二次元検出器2と一体となって形成されているX線管球1が備える先端部1aの位置)のh方向の位置を、目盛りスケール16を参照しながら決定する。具体的には、ハンドル17aを回転させることにより、ガイドレール19により支持されたh方向位置決め手段13が移動し、h方向の位置が決定される。同様に、ハンドル17bを操作してX線を照射するr方向の位置を決定し、最後にハンドル17cを操作してz方向の位置を決定する。
なお、ガイドレール19の材質としては、一体化したX線管球1及び二次元検出器2の移動位置によっては高いモーメント負荷がかかる可能性があるため、例えばステンレス鋼等の強度の高い金属材料を用いることが好ましい。
The
As the material of the
このようにすることで、例えばh方向に連続的に測定したい場合(図6(a)参照。)には、はじめにh方向、r方向及びz方向の位置を決定した後、ハンドル17aのみを操作してh方向に照射位置をずらすことにより、迅速かつ容易に連続的にX線回折を測定することができる。
In this way, for example, when continuous measurement in the h direction is desired (see FIG. 6 (a)), the positions of the h direction, the r direction, and the z direction are first determined, and then only the
[3.変更例]
以上、本実施形態に係るX線回折装置の構成及び動作を、具体例を挙げつつ説明した。このように、上記の本実施形態に係るX線回折装置に拠れば、X線照射位置を迅速かつ容易に位置決めし、X線回折を測定することが可能となる。特に、複数個所を連続して測定する場合に、このような効果が顕著なものとなる。また、本実施形態に係るX線回折装置に拠れば、複雑な形状を有する測定対象物や固定された測定対象物に対しても、容易にX線回折を測定することができる。
[3. Example of change]
The configuration and operation of the X-ray diffraction apparatus according to this embodiment have been described above with specific examples. Thus, according to the X-ray diffraction apparatus according to the present embodiment, the X-ray irradiation position can be quickly and easily positioned and X-ray diffraction can be measured. In particular, such an effect becomes remarkable when measuring a plurality of locations continuously. In addition, according to the X-ray diffraction apparatus according to the present embodiment, X-ray diffraction can be easily measured for a measurement object having a complicated shape or a fixed measurement object.
また、第一実施形態に係るX線回折装置100、及び第二実施形態に係るX線回折装置200を上記のように説明したが、本実施形態に係るX線回折装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更して実施することができる。例えば、第一実施形態に係るX線回折装置100、及び第二実施形態に係るX線回折装置200において、二次元検出器として平板状のイメージングプレートを用いたが、図7に示すように、円錐状の二次元検出器22を用いてもよい。
Moreover, although the
また、上記の説明においては、X線管球1及び二次元検出器2が一体化されたものとして本実施形態を説明したが、X線管球1及び二次元検出器2が一体化されずに独立したものであってもよい。即ち、X線管球1及び二次元検出器2が、x軸方向位置決め手段3、y軸方向位置決め手段4及びz軸方向位置決め手段5によって、その場所(具体的には、X線の照射位置及び回折したX線の測定(検出)位置)を制御(決定)するのであれば、本発明の範疇に含まれるものとする。
In the above description, the present embodiment has been described on the assumption that the
さらに、X線照射源としてX線管球を、また、検出器として二次元検出器を例に挙げて本実施形態に係るX線回折装置を説明したが、本実施形態に係るX線回折装置に用いることが可能なX線照射源及び検出器はこれらに限定されるものではない。即ち、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、X線照射源及び検出器に任意に選定すればよい。 Furthermore, the X-ray diffraction apparatus according to this embodiment has been described by taking an X-ray tube as an X-ray irradiation source and a two-dimensional detector as an example of the detector, but the X-ray diffraction apparatus according to this embodiment has been described. However, the X-ray irradiation source and the detector that can be used for the present invention are not limited to these. That is, an X-ray irradiation source and a detector may be arbitrarily selected within a range that does not significantly impair the effects of the present invention.
1 X線管球(X線照射源)
1a 先端部
2 二次元検出器(検出器)
3 x軸方向位置決め手段(第1の位置決め手段;支持部材)
4 y軸方向位置決め手段(第2の位置決め手段;支持部材)
5 z軸方向位置決め手段(第3の位置決め手段;支持部材)
6 入射角制御手段
7 架台
8 フレーム
9 配管(測定対象物)
10 シャフト
11 ガイドレール
12 仰角制御手段
13 h方向位置決め手段(第1の位置決め手段;支持部材)
14 r方向位置決め手段(第2の位置決め手段;支持部材)
15 z方向位置決め手段(第3の位置決め手段;支持部材)
16 目盛りスケール
17a ハンドル
17b ハンドル
17c ハンドル
19 ガイドレール
21 鋼板(測定対象物)
22 二次元検出器
100 X線回折装置
200 X線回折装置
1 X-ray tube (X-ray irradiation source)
3 x-axis direction positioning means (first positioning means; support member)
4 y-axis direction positioning means (second positioning means; support member)
5 z-axis direction positioning means (third positioning means; support member)
6 Incident angle control means 7 Mounting base 8
DESCRIPTION OF
14 r direction positioning means (second positioning means; support member)
15 z-direction positioning means (third positioning means; support member)
16
22 Two-
Claims (7)
X線を照射するX線照射源と、
前記X線が測定対象物に照射されて回折した前記X線を検出する検出器と、
前記X線照射源と前記検出器とを前記三軸の方向に移動可能に支持する支持部材と、
を備えているX線回折装置であって、
前記支持部材は、
前記X線照射源及び前記検出器を前記第1の軸の軸方向に移動可能な第1の位置決め手段と、
前記X線照射源及び前記検出器を前記第2の軸の軸方向に移動可能な第2の位置決め手段と、
前記X線照射源及び前記検出器を前記第3の軸の軸方向に移動可能な第3の位置決め手段とを備え、
前記X線照射源及び前記検出器は、両者間の相対位置が不変なように一体となった一体物として前記第1の位置決め手段に接続され、
前記第1の位置決め手段と、前記第2の位置決め手段と、前記第3の位置決め手段とが所定の位置に移動することにより、前記一体物が前記三軸のそれぞれの軸方向に移動されることにより、前記X線の照射位置及び回折した前記X線の検出位置が決定される
ことを特徴とする、X線回折装置。 A first axis and a second axis as two orthogonal axes, and a third axis as an axis perpendicular to the two axes as three axes;
An X-ray irradiation source for irradiating X-rays;
A detector for detecting the X-ray diffracted by the X-ray being irradiated on the measurement object;
A support member that supports the X-ray irradiation source and the detector so as to be movable in the directions of the three axes ;
An X-ray diffraction apparatus comprising:
The support member is
First positioning means capable of moving the X-ray irradiation source and the detector in the axial direction of the first axis ;
Second positioning means capable of moving the X-ray irradiation source and the detector in the axial direction of the second axis ;
A third positioning means capable of moving the X-ray irradiation source and the detector in the axial direction of the third axis;
The X-ray irradiation source and the detector are connected to the first positioning means as an integrated body so that the relative position between both remains unchanged,
Said first positioning means, said second positioning means, by said third positioning means is moved to a predetermined position, that the single piece is moved in the respective axial directions of the three axes Accordingly, the detection position of the irradiation position and diffracted the X-ray of the X-ray Ru is determined
It characterized the this, X-rays diffractometer.
前記第2の軸及び前記第3の軸を含む平面内で前記一体物を移動させる入射角制御手段と、
前記第1の軸及び前記第3の軸を含む平面内で前記一体物を移動させる仰角制御手段と、
が備えられている
ことを特徴とする、請求項1に記載のX線回折装置。 In the first positioning means,
An incident angle control means for moving the monolith in a plane including the second axis and the third axis;
An elevation control means for moving the monolith in a plane including the first axis and the third axis;
Characterized <br/> that is provided, X-rays diffraction apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする、請求項2に記載のX線回折装置。 The X-ray diffraction apparatus according to claim 2, wherein the detector is a planar two-dimensional detector.
ことを特徴とする、請求項3に記載のX線回折装置。 The X-ray diffraction apparatus according to claim 3, wherein the two-dimensional detector is a two-dimensional position sensitive detector.
ことを特徴とする、請求項3に記載のX線回折装置。 The X-ray diffractometer according to claim 3, wherein the two-dimensional detector uses a stimulable phosphor.
X線を照射するX線照射源と、
前記X線が測定対象物に照射されて回折したX線を検出する検出器と、を用いたX線回折の測定方法であって、
前記X線照射源及び前記検出器が、両者間の相対位置が不変なように一体となった一体物として接続されているとともに、前記一体物を前記第1の軸の軸方向に移動可能な第1の位置決め手段と、
前記一体物を前記第2の軸の軸方向に移動可能な第2の位置決め手段と、
前記一体物を前記第3の軸の軸方向に移動可能な第3の位置決め手段と、がそれぞれ移動し、前記一体物が前記三軸のそれぞれの軸方向に移動されることにより、前記X線の照射位置及び回折した前記X線の検出位置が決定される
ことを特徴とする、X線回折の測定方法。 A first axis and a second axis as two orthogonal axes, and a third axis as an axis perpendicular to the two axes as three axes;
An X-ray irradiation source for irradiating X-rays;
A X-ray diffraction measurement method using a detector that detects X-rays diffracted by irradiating the measurement object with the X-rays,
The X-ray irradiation source and the detector are connected as an integrated unit so that the relative position between them is unchanged, and the integrated unit is movable in the axial direction of the first axis. First positioning means ;
Second positioning means capable of moving the one-piece in the axial direction of the second shaft ;
A third positioning means movable in the axial direction of the single piece the third axis, but moves respectively, by the single piece is moved in the respective axial directions of the three axes, the X-ray The X-ray diffraction measurement method is characterized in that an irradiation position and a detection position of the diffracted X-ray are determined.
ことを特徴とする、請求項6に記載のX線回折の測定方法。 The X-ray diffraction measurement method according to claim 6, wherein the measurement object is a fixed object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010254443A JP5503504B2 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | X-ray diffraction apparatus and X-ray diffraction measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010254443A JP5503504B2 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | X-ray diffraction apparatus and X-ray diffraction measurement method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012103224A JP2012103224A (en) | 2012-05-31 |
JP5503504B2 true JP5503504B2 (en) | 2014-05-28 |
Family
ID=46393780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010254443A Active JP5503504B2 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | X-ray diffraction apparatus and X-ray diffraction measurement method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5503504B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6037237B2 (en) * | 2014-02-04 | 2016-12-07 | パルステック工業株式会社 | X-ray diffractometer and measurement method using X-ray diffractometer |
JP6308374B1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-04-11 | パルステック工業株式会社 | X-ray diffraction measurement method and diffraction ring reader |
JP7485872B6 (en) | 2021-03-22 | 2024-06-18 | 株式会社リガク | Radiation measuring equipment |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0512620A3 (en) * | 1991-05-07 | 1995-07-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | X-ray analysis apparatus |
JPH06109669A (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Nippon Steel Corp | Method and apparatus for evaluating crystal of single crystal product plate |
JP2001056303A (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Mac Science Co Ltd | X-ray stress measuring apparatus |
JP4276106B2 (en) * | 2004-02-24 | 2009-06-10 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | X-ray diffraction apparatus and X-ray diffraction system |
JP2008232765A (en) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Shimadzu Corp | Device of inspecting flaw in the vicinity of surface using back scattered radiation |
-
2010
- 2010-11-15 JP JP2010254443A patent/JP5503504B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012103224A (en) | 2012-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3883060B2 (en) | Crystal evaluation equipment | |
US7545905B2 (en) | X-ray CT examination installation and CT method of examining objects | |
KR102307923B1 (en) | Fluorescent x-ray analyzer | |
US7130375B1 (en) | High resolution direct-projection type x-ray microtomography system using synchrotron or laboratory-based x-ray source | |
US7848489B1 (en) | X-ray diffractometer having co-exiting stages optimized for single crystal and bulk diffraction | |
KR101594794B1 (en) | X-ray diffraction apparatus and x-ray diffraction measurement method | |
JP6471151B2 (en) | X-ray inspection system and method for rotating a test object using such an X-ray inspection system | |
JP5503504B2 (en) | X-ray diffraction apparatus and X-ray diffraction measurement method | |
JP2007309687A (en) | Tomographic photographing apparatus | |
TW201502501A (en) | X-ray device and manufacturing method of structure | |
JP2012122737A (en) | X-ray diffraction device | |
JP2005515435A (en) | Diffractometer and diffraction analysis method | |
US20230304946A1 (en) | An x-ray inspection system, an x-ray imaging accessory, a sample support, a kit, and a method of using an x-ray inspection system | |
US6621085B1 (en) | Device for the precision rotation of samples | |
JP2010204060A (en) | X-ray inspection device, and inspection method of the same | |
WO2013047825A1 (en) | Radiation detecting apparatus | |
WO2006095467A1 (en) | X-ray diffraction analyzing method and analyzer | |
JP2007240217A (en) | Fluoroscopic inspection device of semiconductor wafer | |
CN114280086B (en) | CT imaging device | |
JP4563701B2 (en) | X-ray crystal orientation measuring apparatus and X-ray crystal orientation measuring method | |
JP2009276142A (en) | Radiographic inspection system and imaging method of radiographic inspection | |
JP2008122337A (en) | Multifunctional x-ray inspecting apparatus | |
WO2012029358A1 (en) | X-ray analysis device and method | |
JP3659553B2 (en) | X-ray equipment | |
JPH08136698A (en) | Arc slider driving type goniometer and solid angle diffraction meter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131217 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140314 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5503504 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |