JP5569510B2 - X-ray diffractometer - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象物にX線を照射し、測定対象物で回折したX線によりイメージングプレートの表面に形成された回折環を測定するX線回折測定装置に関する。   The present invention relates to an X-ray diffraction measurement apparatus that irradiates a measurement object with X-rays and measures a diffraction ring formed on the surface of an imaging plate by X-rays diffracted by the measurement object.

従来から、測定対象物の残留応力を計算するために、X線回折による回折環の形状を測定するX線回折測定装置は知られている。この種のX線回折測定装置においては、装置を小型化でき、かつX線の照射時間を短くすることが可能な装置として、下記特許文献1に示されている装置がある。この装置は、X線を所定の角度で測定対象物に照射し、測定対象物で回折したX線(以下、回折X線という)を、感光性を有するイメージングプレートで受光し、イメージングプレートに形成された環状のX線回折像(以下、回折環という)の形状を測定する。そして、測定した回折環の形状をcosα法により分析して、測定対象物の残留応力を計算するようにしている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an X-ray diffraction measurement apparatus that measures the shape of a diffraction ring by X-ray diffraction in order to calculate a residual stress of a measurement object is known. In this type of X-ray diffraction measurement apparatus, there is an apparatus disclosed in Patent Document 1 below as an apparatus that can be downsized and that can shorten the X-ray irradiation time. This device irradiates a measurement object with X-rays at a predetermined angle, receives X-rays diffracted by the measurement object (hereinafter referred to as diffraction X-rays) with a photosensitive imaging plate, and forms them on the imaging plate. The shape of the circular X-ray diffraction image (hereinafter referred to as a diffraction ring) is measured. Then, the shape of the measured diffraction ring is analyzed by the cos α method, and the residual stress of the measurement object is calculated.

このcosα法によれば、X線の出射軸と測定対象物の法線を含む平面と、測定対象物の平面とがなす交線方向の応力(以下、垂直応力という)が計算され得るとともに、せん断応力も計算され得る。これは、ショットピーニングの効果を評価するのに適している。すなわち、ショットピーニングは、硬質の小球を噴射して金属の表面に当て、金属の表面に凹凸を形成して残留圧縮応力(垂直応力に属する)を生じさせることで金属の破壊強度を増加させるものであるが、凹凸がまばらであると、凹凸が形成された箇所では残留圧縮応力は大きくてもせん断応力が残り、金属の破壊強度の増加は不充分である。個々の凹凸が識別できない程度に凹凸が形成されたとき、せん断応力はほとんど「0」になり、金属の破壊強度の増加が充分となる。よって、ショットピーニングの後で、せん断応力を測定し、その値を確認することでショットピーニングが充分か否かを評価することができる。   According to the cos α method, a stress in an intersecting direction formed by a plane including the X-ray emission axis and the normal line of the measurement object and the plane of the measurement object (hereinafter referred to as vertical stress) can be calculated. Shear stress can also be calculated. This is suitable for evaluating the effect of shot peening. That is, shot peening increases the fracture strength of a metal by injecting a hard small sphere and hitting it on the surface of the metal, forming irregularities on the surface of the metal and generating residual compressive stress (belonging to normal stress). However, if the unevenness is sparse, even if the residual compressive stress is large, the shear stress remains at the portion where the unevenness is formed, and the fracture strength of the metal is insufficiently increased. When the unevenness is formed to such an extent that the individual unevenness cannot be identified, the shear stress becomes almost “0”, and the fracture strength of the metal is sufficiently increased. Therefore, after shot peening, it is possible to evaluate whether or not shot peening is sufficient by measuring the shear stress and confirming the value.

特開2005−241308号公報JP-A-2005-241308

しかしながら、ショットピーニングが行われる材料は大型であることが多く、X線回折測定装置が設置された場所まで前記材料を持ち運ぶことは困難である。また、上記特許文献1に示されたX線回折測定装置は小型であるとはいえ、搬送するようには構成されておらず、このX線回折測定装置を測定対象物である材料の所まで持ち運ぶことも困難である。このため、この種のX線回折測定装置によりショットピーニングが充分か否かを評価することは行われていないのが現状である。また、ショットピーニングを評価することに限らず、建造物に固定された金属の残留応力を測定したいというニーズがあっても、X線回折測定装置を持ち運ぶのが困難であるため、そのようのニーズに応えられていないのが現状である。   However, the material to be shot peened is often large, and it is difficult to carry the material to the place where the X-ray diffraction measurement apparatus is installed. Further, although the X-ray diffraction measurement apparatus disclosed in Patent Document 1 is small, it is not configured to be transported, and the X-ray diffraction measurement apparatus can be moved to the material that is the measurement object. It is also difficult to carry around. For this reason, it is the present condition that evaluation of whether shot peening is enough is not performed by this kind of X-ray-diffraction measuring apparatus. In addition to evaluating shot peening, it is difficult to carry an X-ray diffraction measurement device even if there is a need to measure the residual stress of a metal fixed to a building. It is the current situation that is not responding to.

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、測定対象物の所まで容易に搬送できて、測定対象物にX線を照射し、測定対象物にて回折したX線によりイメージングプレートの表面に形成された回折環の形状を測定することが可能なX線回折測定装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、後述する実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、この実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to easily transport to a measurement object, irradiate the measurement object with X-rays, and diffract the X-rays at the measurement object. An object of the present invention is to provide an X-ray diffraction measuring apparatus capable of measuring the shape of a diffraction ring formed on the surface of an imaging plate. In the description of each constituent element of the present invention below, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals of corresponding portions of the embodiments described later are shown in parentheses, but each constituent element of the present invention is described. Should not be construed as limited to the configuration of the corresponding parts indicated by the reference numerals of this embodiment.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、測定対象物(OB)に向けてX線を出射するX線出射器(10)と、中央にX線出射器から出射されたX線を通過させる貫通孔が形成されたテーブル(20)と、テーブルに取付けられて、中央部にてX線出射器から出射されたX線を通過させるとともに、測定対象物にて回折したX線の回折光を受光する受光面を有し、回折光の像である回折環を記録するイメージングプレート(21)と、レーザ光を出射するレーザ光源及びレーザ光を受光するフォトディテクタを有し、レーザ光をイメージングプレートの受光面に照射するとともに、レーザ光の照射によってイメージングプレートから出射された光を受光して受光強度に応じた受光信号を出力するレーザ検出装置(40)と、テーブルを固定してテーブルをテーブルに形成された貫通孔の中心軸回りに回転させる出力軸を有する回転機構であって、X線出射器から出射されたX線を通過させてテーブルに形成された貫通孔に導く貫通孔が前記出力軸に形成された回転機構(37)と、テーブルを回転機構と共にイメージングプレートの受光面に平行な方向にレーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動機構(31〜33)と、X線出射器、テーブル、イメージングプレート、レーザ検出装置、回転機構及び移動機構を収容したケース(60)とを備えたX線回折測定装置であって、ケースは、直方体形状に形成され、X線出射器から出射されるX線の光軸方向に垂直な下面壁(64)と、テーブルの移動方向における下面壁の一端部の角部に下面壁に対して傾斜させた傾斜面壁(67)とを有し、傾斜面壁は測定対象物上に面接触させてX線回折測定装置を載置させるために平板状であって、X線出射器から出射されたX線を通過させる開口(67a)を有し、傾斜面壁の法線とX線出射器から出射されたX線の光軸とがなす角度を、測定対象物にX線を照射した際に測定対象物から回折したX線が出射される所定角度に設定したことにある。 To achieve the above object, the present invention is the measuring object with X-ray emission device for emitting X rays toward a (OB) (10), the X-rays emitted from the X-ray emission device to a central A table (20) in which a through-hole to be passed is formed, and diffraction of X-rays that are attached to the table and pass through the X-ray emitted from the X-ray emitter at the center and diffracted by the measurement object An imaging plate (21) having a light receiving surface for receiving light and recording a diffraction ring as an image of diffracted light, a laser light source for emitting laser light, and a photodetector for receiving laser light, and imaging the laser light It irradiates the light receiving surface of the plate, the laser detector which receives the light emitted from the imaging plate by irradiation of a laser beam and outputs a light receiving signal corresponding to the received light intensity and (40), a solid table And a rotating mechanism having an output shaft which rotates about the center axis of the through hole formed to the table to the table, the through hole formed in the allowed by the table to pass through the X-ray emitted from the X-ray emission device A rotating mechanism (37) in which a through hole for guiding is formed in the output shaft, and a moving mechanism (31 to 33) for moving the table together with the rotating mechanism relative to the laser detection device in a direction parallel to the light receiving surface of the imaging plate. ) And a case (60) containing an X-ray emitter, a table, an imaging plate, a laser detection device, a rotation mechanism and a movement mechanism, and the case is formed in a rectangular parallelepiped shape. The lower surface wall (64) perpendicular to the optical axis direction of the X-ray emitted from the X-ray emitter, and the inclined surface inclined with respect to the lower surface wall at the corner of one end of the lower surface wall in the table moving direction (67), and the inclined surface wall has a flat plate shape so that the X-ray diffractometer is placed in surface contact with the object to be measured, and allows the X-rays emitted from the X-ray emitter to pass therethrough. An angle between the normal of the inclined wall and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter is diffracted from the measurement object when the measurement object is irradiated with X-rays. That is, it is set to a predetermined angle at which X-rays are emitted.

この場合、前記所定角度は、例えば、30度乃至45度の範囲内の角度である。 In this case, the predetermined angle is, for example, Ru angle der in the range of 30 degrees to 45 degrees.

上記のように構成した本発明においては、作業者は、X線回折測定装置を測定対象物のある場所へ搬送して、傾斜面壁を測定対象物上に面接触させることにより、X線回折測定装置を測定対象物上に載置する。この状態で、X線出射器からのX線を傾斜面壁に設けた開口を介して測定対象物に照射すれば、傾斜面壁の法線とX線出射器から出射されたX線の光軸とがなす角度が、測定対象物から回折したX線が出射される所定角度に設定されているので、測定対象物の表面の法線と前記X線の光軸とがなす角度も前記所定角度となり、測定対象物から回折したX線が出射されてイメージングプレートに回折したX線による回折環が形成される。そして、レーザ検出装置を作動させた状態で、回転機構及び移動機構を作動させることによりイメージングプレートをテーブルと共に移動及び回転させれば、イメージングプレートに形成された回折環の形状をレーザ光により測定できる。このように本発明によれば、X線回折装置を搬送する際には、X線出射器、テーブル、イメージングプレート、レーザ検出装置、回転機構及び移動機構を収容したケースを持ち運ぶだけでよいので、X線回折測定装置の搬送が容易となる。また、搬送後、傾斜面壁を測定対象物上に面接触させてX線回折測定装置を測定対象物上に載置し、X線出射器を作動させてX線を測定対象物に照射するだけで、イメージングプレートには回折X線による回折環が形成され、レーザ検出装置、回転機構及び移動機構を作動させれば、回折環の形状が測定される。そして、回折環の形状の測定結果に基づいて測定対象物の残留応力を計算できるので、ショットピーニング後の測定対象物など、搬送が難しい大きな測定対象物の残留応力の測定が簡単に行えるようになる。 In the present invention configured as described above, the operator transports the X-ray diffraction measurement device to a place where the measurement object is located, and makes the inclined surface wall come into surface contact with the measurement object, so that the X-ray diffraction measurement is performed. Place the device on the measurement object. In this state, by irradiating the measurement object with X-rays through the opening provided on the inclined wall from the X-ray emission device, the optical axis of the X-rays emitted from the normal of the inclined wall and the X-ray emission device Is set to a predetermined angle at which X-rays diffracted from the measurement object are emitted, so the angle formed by the normal of the surface of the measurement object and the optical axis of the X-ray is also the predetermined angle. A diffraction ring is formed by X-rays diffracted from the measurement object and diffracted on the imaging plate. When the imaging plate is moved and rotated together with the table by operating the rotating mechanism and the moving mechanism with the laser detection device activated, the shape of the diffraction ring formed on the imaging plate can be measured with the laser beam. . Thus, according to the present invention, when carrying the X-ray diffractometer, it is only necessary to carry the case containing the X-ray emitter, the table, the imaging plate, the laser detector, the rotating mechanism and the moving mechanism. The X-ray diffraction measurement device can be easily transported. In addition, after the conveyance, the inclined surface wall is brought into surface contact with the measurement object, the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object, and the X-ray emitter is operated to irradiate the measurement object with X-rays. Thus, a diffraction ring by diffraction X-rays is formed on the imaging plate, and the shape of the diffraction ring is measured by operating the laser detection device, the rotation mechanism, and the movement mechanism. And since the residual stress of the measurement object can be calculated based on the measurement result of the shape of the diffraction ring, it is easy to measure the residual stress of a large measurement object that is difficult to transport, such as the measurement object after shot peening. Become.

また、本発明の他の特徴は、ケースに、さらに、傾斜面壁を測定対象物上に面接触させた状態に維持するための支持脚(68a,68b)を設けたことにある。この場合、支持脚は、例えば折り畳み式であってもよいし、進退式であってもよい。これによれば、簡単な構成で、傾斜面壁を測定対象物上に面接触させて、X線回折測定装置を測定対象物上に載置させた状態を確実に維持できる。 Another feature of the present invention is that the case is further provided with support legs (68a, 68b) for maintaining the inclined surface wall in surface contact with the object to be measured. In this case, the support leg may be, for example, a folding type or an advancing / retracting type. According to this, it is possible to reliably maintain the state in which the inclined surface wall is brought into surface contact with the measurement object and the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object with a simple configuration.

さらに、本発明の他の特徴は、ケースに、さらに、搬送用の取っ手(69)を設けたことにある。この場合、取っ手は、例えばケースの上面に設けるとよい。これによれば、取っ手を持つことによりX線回折測定装置を搬送できるので、X線回折測定装置の搬送がより容易になる。   Furthermore, another feature of the present invention resides in that a carrying handle (69) is further provided in the case. In this case, the handle may be provided on the upper surface of the case, for example. According to this, since the X-ray diffraction measurement device can be transported by holding the handle, the transport of the X-ray diffraction measurement device becomes easier.

本発明の一実施形態に係るX線回折測定装置を含むX線回折測定システムを示す全体概略図である。1 is an overall schematic diagram showing an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1のX線回折測定装置の拡大図である。It is an enlarged view of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のコントローラによって実行される回折環撮像プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the diffraction ring imaging program performed by the controller of FIG. 図1のコントローラによって実行される回折環読取りプログラムの前半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the first half part of the diffraction ring reading program performed by the controller of FIG. 前記回折環読取りプログラムの後半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the latter half part of the said diffraction ring reading program. 図1のコントローラによって実行される回折環形状検出プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the diffraction ring shape detection program performed by the controller of FIG. 図1のコントローラによって実行される回折環消去プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the diffraction ring deletion program performed by the controller of FIG. イメージングプレートの移動限界位置からの移動距離と、イメージングプレートにおけるレーザ光の照射位置の半径方向距離(半径)との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the movement distance from the movement limit position of an imaging plate, and the radial direction distance (radius) of the irradiation position of the laser beam in an imaging plate. 読取りポイントの軌跡を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the locus | trajectory of a reading point. 信号強度のピークを説明するための受光曲線の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the light reception curve for demonstrating the peak of signal strength. 図1のX線回折測定装置の保管又は搬送状態を示す状態図である。It is a state figure which shows the storage or conveyance state of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のX線回折測定装置の回折環撮像状態を示す状態図である。It is a state diagram which shows the diffraction ring imaging state of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図1のX線回折測定装置の回折環読取り状態を示す状態図である。It is a state diagram which shows the diffraction ring reading state of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 本発明の変形例に係るX線回折測定装置の概略図である。It is the schematic of the X-ray-diffraction measuring apparatus which concerns on the modification of this invention.

本発明の一実施形態に係るX線回折測定装置含むX線回折測定システムの構成について図1及び図2を用いて説明する。このX線回折測定システムは、測定対象物OBの残留応力を評価するために、X線を測定対象物OBに照射するとともに、同照射による測定対象物OBからの回折X線により形成される回折環の形状を検出する。   A configuration of an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In order to evaluate the residual stress of the measurement object OB, this X-ray diffraction measurement system irradiates the measurement object OB with X-rays and diffraction formed by diffracted X-rays from the measurement object OB due to the irradiation. Detect the shape of the ring.

X線回折測定装置は、X線を出射するX線出射器10と、回折X線による回折環が形成されるイメージングプレート21を取り付けるためのテーブル20と、テーブル20を回転及び移動させるテーブル駆動機構30と、イメージングプレート21に形成された回折環を測定するためのレーザ検出装置40と、これらのX線出射器10、テーブル20、テーブル駆動機構30及びレーザ検出装置40を収容するケース60とを備えている。また、ケース60内には、X線出射器10、テーブル20、テーブル駆動機構30及びレーザ検出装置40に接続されて作動制御したり、検出信号を入力したりするための各種回路も内蔵されており、図1においてケース60外に示された2点鎖線で示された各種回路は、ケース60内の2点鎖線内に納められている。なお、図1及び図2においては、回路基板、電線、固定具、空冷ファンなどは省略されている。   The X-ray diffraction measurement apparatus includes an X-ray emitter 10 that emits X-rays, a table 20 for mounting an imaging plate 21 on which a diffraction ring is formed by diffracted X-rays, and a table driving mechanism that rotates and moves the table 20. 30, a laser detection device 40 for measuring the diffraction ring formed on the imaging plate 21, and a case 60 for housing these X-ray emitter 10, table 20, table drive mechanism 30 and laser detection device 40. I have. The case 60 also includes various circuits that are connected to the X-ray emitter 10, the table 20, the table driving mechanism 30, and the laser detection device 40 to control operation and input detection signals. In FIG. 1, various circuits indicated by a two-dot chain line shown outside the case 60 are accommodated in the two-dot chain line in the case 60. In FIG. 1 and FIG. 2, circuit boards, electric wires, fixtures, air cooling fans, and the like are omitted.

ケース60は、平面状の前面壁61、後面壁62、上面壁63、下面壁64、左側面壁65及び右側面壁66(図示省略)を有する直方体状に形成されるとともに、前面壁61と下面壁64の角部を斜めに切断するように傾斜面壁67が設けられている。傾斜面壁67の中央部分には円形の貫通孔67aが設けられて、貫通孔67aを介して、回折環を形成するためのX線(X線出射器10から出射されたX線)を通過させるようになっている。そして、この傾斜面壁67を測定対象物OBの表面(上面)に密着すなわち面接触させて、測定対象物OBにX線を照射し、イメージングプレート21に回折環を形成するようになっている。   The case 60 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a flat front wall 61, a rear wall 62, an upper wall 63, a lower wall 64, a left side wall 65, and a right side wall 66 (not shown), and the front wall 61 and the lower wall. An inclined surface wall 67 is provided so as to obliquely cut 64 corners. A circular through hole 67a is provided in the central portion of the inclined surface wall 67, and X-rays (X-rays emitted from the X-ray emitter 10) for forming a diffraction ring are allowed to pass through the through holes 67a. It is like that. The inclined surface wall 67 is brought into close contact with the surface (upper surface) of the measurement object OB, that is, brought into surface contact, and the measurement object OB is irradiated with X-rays to form a diffraction ring on the imaging plate 21.

左右側面壁65,66には、支持脚68a,68b(ただし、支持脚68bは図示省略)の上端部が回転可能に組み付けられている。これらの支持脚68a,68bは、このX線回折測定装置の保管時及び搬送時には、下面壁64に平行になるように折り畳まれて左右側面壁65,66に密着させて収納されており、このX線回折測定装置の使用時には、回転させて下面壁64に対して垂直方向に引き延ばし、下端部を測定対象物OB上に密着させて、傾斜面壁67を測定対象物OBの表面に密着すなわち面接触させて維持するようにする。なお、この支持脚68a,68bは、ケース60を図2の状態に維持できれば、何れか一方だけでもよい。また、ケース60の上面壁63には、取っ手69が取り付けられており、ユーザが手で取っ手69を持って、このX線回折測定装置を持ち運びできるようになっている。なお、このX線回折測定装置の搬送時に同時に搬送する装置は、後述するコンピュータ装置90及び高電圧電源95のみである。   On the left and right side walls 65, 66, upper ends of support legs 68a, 68b (the support legs 68b are not shown) are rotatably assembled. These support legs 68a and 68b are folded so as to be parallel to the lower surface wall 64 and stored in close contact with the left and right side walls 65 and 66 when the X-ray diffraction measuring apparatus is stored and transported. When using the X-ray diffraction measuring apparatus, it is rotated and stretched in the vertical direction with respect to the lower surface wall 64, the lower end portion is brought into close contact with the measurement object OB, and the inclined surface wall 67 is brought into close contact with the surface of the measurement object OB. Keep in contact. The supporting legs 68a and 68b may be either one as long as the case 60 can be maintained in the state shown in FIG. A handle 69 is attached to the upper surface wall 63 of the case 60 so that the user can carry the X-ray diffraction measuring apparatus by holding the handle 69 by hand. Note that the computer apparatus 90 and the high-voltage power supply 95 described later are the only apparatuses that are simultaneously transported when the X-ray diffraction measurement apparatus is transported.

X線出射器10は、長尺状に形成され、ケース60内の上部にて前後方向に延設されてケース60に固定されており、高電圧電源95からの高電圧の供給を受け、X線制御回路71により制御されて、X線を下方に向けて出射する。X線出射器10から出射されたX線の光軸と、傾斜面壁67の法線とが所定の角度θをなすように、X線出射器10の出射口11の向きが設定されている。この所定の角度θは、測定対象物OBにX線を照射した場合に、測定対象物OBから回折したX線が出射される角度であり、例えば30度乃至45度の範囲内の所定角度である。なお、前記X線の光軸は、ケース60の上面壁63及び下面壁64に対して垂直であり、ケース60の前面壁61、後面壁62及び左右側面壁65,66に対して平行である。   The X-ray emitter 10 is formed in a long shape, extends in the front-rear direction at the upper part in the case 60 and is fixed to the case 60, is supplied with a high voltage from a high-voltage power supply 95, Controlled by the line control circuit 71, X-rays are emitted downward. The direction of the exit port 11 of the X-ray emitter 10 is set so that the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the inclined surface wall 67 form a predetermined angle θ. This predetermined angle θ is an angle at which X-rays diffracted from the measurement object OB are emitted when the measurement object OB is irradiated with X-rays. For example, the predetermined angle θ is a predetermined angle within a range of 30 degrees to 45 degrees. is there. The optical axis of the X-ray is perpendicular to the upper surface wall 63 and the lower surface wall 64 of the case 60 and parallel to the front wall 61, the rear wall 62, and the left and right side walls 65, 66 of the case 60. .

X線制御回路71は、後述するコンピュータ装置90を構成するコントローラ91によって制御され、X線出射器10から一定の強度のX線が出射されるように、X線出射器10に供給する駆動電流及び駆動電圧を制御する。また、X線出射器10は、図示しない冷却装置を備えていて、X線制御回路71は、この冷却装置に供給する駆動信号も制御する。これにより、X線出射器10の温度が一定に保たれる。   The X-ray control circuit 71 is controlled by a controller 91 that configures a computer device 90 to be described later, and a driving current supplied to the X-ray emitter 10 so that X-rays with a certain intensity are emitted from the X-ray emitter 10. And control the drive voltage. In addition, the X-ray emitter 10 includes a cooling device (not shown), and the X-ray control circuit 71 also controls a drive signal supplied to the cooling device. Thereby, the temperature of the X-ray emitter 10 is kept constant.

テーブル駆動機構30は、X線出射器10の下方にて、移動ステージ31を備えている。移動ステージ31は、フィードモータ32及びスクリューロッド33により、X線出射器10から出射されたX線の光軸と測定対象物OBの法線とが成す平面内であって、前記X線の光軸に垂直な方向に移動可能となっている。フィードモータ32は、テーブル駆動機構30内に固定されていてケース60に対して移動不能となっている。スクリューロッド33は、X線出射器10から出射されたX線の光軸に垂直な方向に延設されていて、その一端部がフィードモータ32の出力軸に連結されている。スクリューロッド33の他端部は、テーブル駆動機構30内に設けた軸受部34に回転可能に支持されている。また、移動ステージ31は、それぞれテーブル駆動機構30内にて固定された、対向する1対の板状のガイド35,35により挟まれていて、スクリューロッド33の軸線方向に沿って移動可能となっている。すなわち、フィードモータ32を正転又は逆転駆動すると、フィードモータ32の回転運動が移動ステージ31の直線運動に変換される。フィードモータ32内には、エンコーダ32aが組み込まれている。エンコーダ32aは、フィードモータ32が所定の微小回転角度だけ回転するたびに、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を位置検出回路72及びフィードモータ制御回路73へ出力する。   The table driving mechanism 30 includes a moving stage 31 below the X-ray emitter 10. The moving stage 31 is within the plane formed by the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the measurement object OB by the feed motor 32 and the screw rod 33, and the X-ray light. It can move in the direction perpendicular to the axis. The feed motor 32 is fixed in the table driving mechanism 30 and cannot move with respect to the case 60. The screw rod 33 extends in a direction perpendicular to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and one end thereof is connected to the output shaft of the feed motor 32. The other end portion of the screw rod 33 is rotatably supported by a bearing portion 34 provided in the table drive mechanism 30. The moving stage 31 is sandwiched between a pair of opposed plate-like guides 35 and 35 fixed in the table driving mechanism 30, respectively, and can move along the axial direction of the screw rod 33. ing. That is, when the feed motor 32 is driven forward or backward, the rotational motion of the feed motor 32 is converted into the linear motion of the moving stage 31. An encoder 32 a is incorporated in the feed motor 32. The encoder 32 a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level to the position detection circuit 72 and the feed motor control circuit 73 every time the feed motor 32 rotates by a predetermined minute rotation angle.

位置検出回路72及びフィードモータ制御回路73は、コントローラ91からの指令により作動開始する。測定開始直後において、フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32を駆動して移動ステージ31をフィードモータ32側へ移動させる。位置検出回路72は、エンコーダ32aから出力されるパルス信号が入力されなくなると、移動ステージ31が移動限界位置に達したことを表す信号をフィードモータ制御回路73に出力し、カウント値を「0」に設定する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72から移動限界位置に達したことを表す信号を入力すると、フィードモータ32への駆動信号の出力を停止する。上記の移動限界位置を移動ステージ31の原点位置とする。したがって、位置検出回路72は、移動ステージ31が図1及び図2にて左上方向に移動して移動限界位置に達したとき「0」を表す位置信号を出力し、移動ステージ31が移動限界位置から右下方向へ移動するとき、移動限界位置からの移動距離xを表す信号を位置信号として出力する。   The position detection circuit 72 and the feed motor control circuit 73 start to operate in response to a command from the controller 91. Immediately after the start of measurement, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 32 to move the moving stage 31 to the feed motor 32 side. When the pulse signal output from the encoder 32a is not input, the position detection circuit 72 outputs a signal indicating that the moving stage 31 has reached the movement limit position to the feed motor control circuit 73, and sets the count value to “0”. Set to. When the feed motor control circuit 73 receives a signal indicating that the movement limit position has been reached from the position detection circuit 72, the feed motor control circuit 73 stops outputting the drive signal to the feed motor 32. The above movement limit position is set as the origin position of the moving stage 31. Therefore, the position detection circuit 72 outputs a position signal representing “0” when the moving stage 31 moves in the upper left direction in FIGS. 1 and 2 and reaches the movement limit position, and the movement stage 31 moves to the movement limit position. When moving from right to left, a signal indicating the movement distance x from the movement limit position is output as a position signal.

フィードモータ制御回路73は、コントローラ91から移動ステージ31の移動先の位置を表す設定値を入力すると、その設定値に応じてフィードモータ32を正転又は逆転駆動する。位置検出回路72は、エンコーダ32aが出力するパルス信号のパルス数をカウントする。そして、位置検出回路72は、カウントしたパルス数を用いて移動ステージ31の現在の位置(移動限界位置からの移動距離x)を計算し、コントローラ91及びフィードモータ制御回路73に出力する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72から入力した移動ステージ31の現在の位置が、コントローラ91から入力した移動先の位置と一致するまでフィードモータ32を駆動する。   When the feed motor control circuit 73 receives a set value indicating the position of the moving stage 31 from the controller 91, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 32 forward or backward in accordance with the set value. The position detection circuit 72 counts the number of pulses of the pulse signal output from the encoder 32a. Then, the position detection circuit 72 calculates the current position (movement distance x from the movement limit position) of the moving stage 31 using the counted number of pulses, and outputs it to the controller 91 and the feed motor control circuit 73. The feed motor control circuit 73 drives the feed motor 32 until the current position of the moving stage 31 input from the position detection circuit 72 matches the position of the moving destination input from the controller 91.

また、フィードモータ制御回路73は、移動ステージ31の移動速度を表す設定値をコントローラ91から入力する。そして、エンコーダ32aから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いて、移動ステージ31の移動速度を計算し、前記計算した移動ステージ31の移動速度がコントローラ91から入力した移動速度になるようにフィードモータ32を駆動する。   Further, the feed motor control circuit 73 inputs a set value indicating the moving speed of the moving stage 31 from the controller 91. Then, the moving speed of the moving stage 31 is calculated using the number of pulses per unit time of the pulse signal input from the encoder 32a, and the calculated moving speed of the moving stage 31 becomes the moving speed input from the controller 91. The feed motor 32 is driven.

一対のガイド35,35の上端は、板状の上壁36によって連結されている。上壁36には、貫通孔36aが設けられていて、貫通孔36aには、X線出射器10の出射口11の先端部が挿入されている。なお、X線出射器10の出射口11の先端が移動ステージ31に当接しないように、X線出射器10及び移動ステージ31の位置が設定されている。   The upper ends of the pair of guides 35 are connected by a plate-like upper wall 36. A through hole 36 a is provided in the upper wall 36, and a distal end portion of the emission port 11 of the X-ray emitter 10 is inserted into the through hole 36 a. The positions of the X-ray emitter 10 and the moving stage 31 are set so that the tip of the emission port 11 of the X-ray emitter 10 does not contact the moving stage 31.

また、移動ステージ31には、スピンドルモータ37が組み付けられている。スピンドルモータ37内には、エンコーダ32aと同様のエンコーダ37aが組み込まれている。すなわち、エンコーダ37aは、スピンドルモータ37が所定の微小回転角度だけ回転する度に、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を、スピンドルモータ制御回路74及び回転角度検出回路75へ出力する。さらに、エンコーダ37aは、スピンドルモータ37が1回転するごとに、所定の短い期間だけローレベルからハイレベルに切り替わるインデックス信号を、コントローラ91及び回転角度検出回路75へ出力する。   A spindle motor 37 is assembled to the moving stage 31. In the spindle motor 37, an encoder 37a similar to the encoder 32a is incorporated. That is, the encoder 37a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level to the spindle motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75 each time the spindle motor 37 rotates by a predetermined minute rotation angle. Furthermore, the encoder 37a outputs an index signal that switches from the low level to the high level only for a predetermined short period to the controller 91 and the rotation angle detection circuit 75 every time the spindle motor 37 makes one rotation.

スピンドルモータ制御回路74及び回転角度検出回路75は、コントローラ91からの指令により作動開始する。スピンドルモータ制御回路74は、コントローラ91から、スピンドルモータ37の回転速度を表す設定値を入力する。そして、エンコーダ37aから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いてスピンドルモータ37の回転速度を計算し、計算した回転速度がコントローラ91から入力した回転速度になるように、駆動信号をスピンドルモータ37に供給する。回転角度検出回路75は、エンコーダ37aから出力されたパルス列信号のパルス数をカウントし、そのカウント値を用いてスピンドルモータ37の回転角度すなわちイメージングプレート21の回転角度θpを計算して、コントローラ91に出力する。そして、回転角度検出回路75は、エンコーダ37aから出力されたインデックス信号を入力すると、カウント値を「0」に設定する。すなわち、インデックス信号を入力した位置が回転角度0度の基準位置である。   The spindle motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75 start to operate in response to a command from the controller 91. The spindle motor control circuit 74 inputs a setting value representing the rotational speed of the spindle motor 37 from the controller 91. Then, the rotational speed of the spindle motor 37 is calculated using the number of pulses per unit time of the pulse signal input from the encoder 37a, and the drive signal is input to the spindle so that the calculated rotational speed becomes the rotational speed input from the controller 91. Supply to the motor 37. The rotation angle detection circuit 75 counts the number of pulses of the pulse train signal output from the encoder 37a, calculates the rotation angle of the spindle motor 37, that is, the rotation angle θp of the imaging plate 21 using the count value, and sends it to the controller 91. Output. When the rotation angle detection circuit 75 receives the index signal output from the encoder 37a, the rotation angle detection circuit 75 sets the count value to “0”. That is, the position where the index signal is input is the reference position with a rotation angle of 0 degree.

テーブル20は、円形状に形成され、スピンドルモータ37の出力軸の先端部に固定されている。テーブル20の中心軸と、スピンドルモータ37の出力軸の中心軸とは一致している。テーブル20は、下面中央部から下方へ突出した突出部22を有していて、突出部22の外周面には、ねじ山が形成されている。突出部22の中心軸は、スピンドルモータ37の出力軸の中心軸と一致している。テーブル20の下面には、イメージングプレート21が取付けられている。イメージングプレート21は、表面に蛍光体が塗布された円形のプラスチックフィルムである。イメージングプレート21の中心部には、貫通孔21aが設けられていて、この貫通孔21aに突出部22を通し、突出部22にナット状の固定具23をねじ込むことにより、イメージングプレート21が、固定具23とテーブル20の間に挟まれて固定される。固定具23は、円筒状の部材で、内周面に、突出部22のねじ山に対応するねじ山が形成されている。   The table 20 is formed in a circular shape and is fixed to the tip of the output shaft of the spindle motor 37. The center axis of the table 20 coincides with the center axis of the output shaft of the spindle motor 37. The table 20 has a protruding portion 22 that protrudes downward from the central portion of the lower surface, and a thread is formed on the outer peripheral surface of the protruding portion 22. The central axis of the protruding portion 22 coincides with the central axis of the output shaft of the spindle motor 37. An imaging plate 21 is attached to the lower surface of the table 20. The imaging plate 21 is a circular plastic film whose surface is coated with a phosphor. A through-hole 21a is provided at the center of the imaging plate 21, and the imaging plate 21 is fixed by screwing a nut-like fixture 23 through the projection 22 through the projection 22 and passing through the projection 22. It is sandwiched between the tool 23 and the table 20 and fixed. The fixture 23 is a cylindrical member, and a thread corresponding to the thread of the protrusion 22 is formed on the inner peripheral surface.

イメージングプレート21は、フィードモータ32によって駆動されて、移動ステージ31、スピンドルモータ37及びテーブル20と共に原点位置から回折環を撮像する回折環撮像位置へ移動する。また、イメージングプレート21は、スピンドルモータ37によって駆動されて回転しながら、フィードモータ32によって駆動されて、移動ステージ31、スピンドルモータ37及びテーブル20と共に撮像した回折環を読み取る回折環読取り領域内、及び回折環を消去する回折環消去領域内を移動する。なお、この場合のイメージングプレート21の移動においては、イメージングプレート21の中心軸が、X線出射器10から出射されたX線の光軸と測定対象物OBの法線とが成す平面内に保たれた状態で、前記X線の光軸に垂直な方向に移動する。   The imaging plate 21 is driven by a feed motor 32 and moves together with the moving stage 31, the spindle motor 37, and the table 20 from the origin position to the diffraction ring imaging position for imaging the diffraction ring. The imaging plate 21 is driven by the spindle motor 37 and rotated while being driven by the feed motor 32, and in the diffraction ring reading area for reading the imaged diffraction ring together with the moving stage 31, the spindle motor 37 and the table 20, and It moves in the diffractive ring erasing region that erases the diffractive ring. In this case, in the movement of the imaging plate 21, the central axis of the imaging plate 21 is maintained within a plane formed by the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the measurement object OB. In a leaned state, it moves in a direction perpendicular to the optical axis of the X-ray.

また、移動ステージ31、スピンドルモータ37の出力軸、テーブル20、イメージングプレート21及び固定具23には、X線出射器10から出射されたX線を通過させる貫通孔がそれぞれ設けられている。これらの貫通孔の中心軸と、テーブル20の回転軸は一致している。すなわち、これらの貫通孔の中心軸と、X線出射器10から出射されるX線の光軸とが一致するとき、X線が測定対象物OBに照射されるようになっている。このように、X線を測定対象物OBに照射するときのイメージングプレート21の位置が、回折環撮像位置である。   The moving stage 31, the output shaft of the spindle motor 37, the table 20, the imaging plate 21, and the fixture 23 are each provided with a through hole through which the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 passes. The central axes of these through holes coincide with the rotation axis of the table 20. That is, when the central axis of these through holes coincides with the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, the X-ray is irradiated onto the measurement object OB. Thus, the position of the imaging plate 21 when irradiating the measurement object OB with X-rays is the diffraction ring imaging position.

フィードモータ32の下方には、測定対象物OBにて反射したX線を受光する複数の受光素子からなる受光センサ25(例えば、X線CCD)が組み付けられている。受光センサ25は、測定対象物OB及びイメージングプレート21からフィードモータ32側に充分離れている。これにより、イメージングプレート21が回折環撮像位置にあるとき、受光センサ25は、測定対象物OBにて反射したX線を直接受光できる。受光センサ25の受光面は、測定対象物OBの表面と平行である。受光センサ25の受光面におけるX線の受光位置は、測定対象物OBの高さに対応している。言い換えれば、イメージングプレート21と測定対象物OBとの距離に対応している。受光センサ25は、それぞれの受光素子が受光した受光信号をセンサ信号取出回路76へ出力する。   Below the feed motor 32, a light receiving sensor 25 (for example, an X-ray CCD) including a plurality of light receiving elements that receive X-rays reflected by the measurement object OB is assembled. The light receiving sensor 25 is sufficiently separated from the measurement object OB and the imaging plate 21 toward the feed motor 32. Thus, when the imaging plate 21 is at the diffraction ring imaging position, the light receiving sensor 25 can directly receive the X-ray reflected by the measurement object OB. The light receiving surface of the light receiving sensor 25 is parallel to the surface of the measurement object OB. The light receiving position of the X-ray on the light receiving surface of the light receiving sensor 25 corresponds to the height of the measurement object OB. In other words, this corresponds to the distance between the imaging plate 21 and the measurement object OB. The light receiving sensor 25 outputs a light receiving signal received by each light receiving element to the sensor signal extracting circuit 76.

センサ信号取出回路76は、コントローラ91からの指令により作動開始し、受光センサ25から入力した受光信号を用いて、受光センサ25の受光面における受光信号のピーク位置を算出して受光位置を表す受光位置信号としてコントローラ91へ出力する。   The sensor signal extraction circuit 76 starts to operate in response to a command from the controller 91, calculates a peak position of the light reception signal on the light receiving surface of the light receiving sensor 25 using the light receiving signal input from the light receiving sensor 25, and indicates a light receiving position. It outputs to the controller 91 as a position signal.

レーザ検出装置40は、回折環を撮像したイメージングプレート21にレーザ光を照射して、イメージングプレート21から入射した光の強度を検出する。レーザ検出装置40は、測定対象物OB及び回折環撮像位置にあるイメージングプレート21からフィードモータ32側に充分離れている。すなわち、イメージングプレート21が回折環撮像位置にあるとき、測定対象物OBにて回折したX線がレーザ検出装置40によって遮られないようになっている。レーザ検出装置40は、レーザ光源41と、コリメートレンズ42、反射鏡43、偏光ビームスプリッタ44、1/4波長板45及び対物レンズ46を備えている。   The laser detection device 40 irradiates the imaging plate 21 that images the diffraction ring with laser light, and detects the intensity of the light incident from the imaging plate 21. The laser detection device 40 is sufficiently separated from the measurement object OB and the imaging plate 21 at the diffraction ring imaging position toward the feed motor 32. That is, when the imaging plate 21 is at the diffraction ring imaging position, X-rays diffracted by the measurement object OB are not blocked by the laser detection device 40. The laser detection device 40 includes a laser light source 41, a collimating lens 42, a reflecting mirror 43, a polarizing beam splitter 44, a ¼ wavelength plate 45, and an objective lens 46.

レーザ光源41は、レーザ駆動回路77によって制御されて、イメージングプレート21に照射するレーザ光を出射する。レーザ駆動回路77は、コントローラ91によって制御され、レーザ光源41から所定の強度のレーザ光が出射されるように、駆動信号を制御して供給する。レーザ駆動回路77は、後述するフォトディテクタ52から出力された受光信号を入力して、受光信号の強度が所定の強度になるようにレーザ光源41に出力する駆動信号を制御する。これにより、イメージングプレート21に照射されるレーザ光の強度が一定に維持される。   The laser light source 41 is controlled by the laser driving circuit 77 and emits laser light that irradiates the imaging plate 21. The laser drive circuit 77 is controlled by the controller 91 and controls and supplies a drive signal so that laser light having a predetermined intensity is emitted from the laser light source 41. The laser drive circuit 77 inputs a light reception signal output from the photodetector 52 described later, and controls a drive signal output to the laser light source 41 so that the intensity of the light reception signal becomes a predetermined intensity. Thereby, the intensity of the laser light applied to the imaging plate 21 is kept constant.

コリメートレンズ42は、レーザ光源41から出射されたレーザ光を平行光に変換する。反射鏡43は、コリメートレンズ42にて平行光に変換されたレーザ光を、偏光ビームスプリッタ44に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ44は、反射鏡43から入射したレーザ光の大半(例えば、95%)をそのまま透過させる。1/4波長板45は、偏光ビームスプリッタ44から入射したレーザ光を直線偏光から円偏光に変換する。対物レンズ46は、1/4波長板45から入射したレーザ光をイメージングプレート21の表面に集光させる。この対物レンズ46から出射されるレーザ光の光軸は、X線出射器10から出射されたX線の光軸と測定対象物OBの法線とが成す平面内であって、前記X線の光軸に平行な方向、すなわち移動ステージ31の移動方向に対して垂直な方向である。   The collimating lens 42 converts the laser light emitted from the laser light source 41 into parallel light. The reflecting mirror 43 reflects the laser light converted into parallel light by the collimating lens 42 toward the polarization beam splitter 44. The polarization beam splitter 44 transmits most of the laser light (for example, 95%) incident from the reflecting mirror 43 as it is. The quarter wavelength plate 45 converts the laser light incident from the polarization beam splitter 44 from linearly polarized light to circularly polarized light. The objective lens 46 condenses the laser light incident from the quarter wavelength plate 45 on the surface of the imaging plate 21. The optical axis of the laser light emitted from the objective lens 46 is in a plane formed by the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the measurement object OB. The direction is parallel to the optical axis, that is, the direction perpendicular to the moving direction of the moving stage 31.

対物レンズ46には、フォーカスアクチュエータ47が組み付けられている。フォーカスアクチュエータ47は、対物レンズ46をレーザ光の光軸方向に移動させるアクチュエータである。なお、対物レンズ46は、フォーカスアクチュエータ47が通電されていないときに、その可動範囲の中心に位置する。   A focus actuator 47 is assembled to the objective lens 46. The focus actuator 47 is an actuator that moves the objective lens 46 in the optical axis direction of the laser light. The objective lens 46 is located at the center of the movable range when the focus actuator 47 is not energized.

対物レンズ46によって集光されたレーザ光を、イメージングプレート21の表面であって、回折環が撮像されている部分に照射すると、輝尽発光(Photo−Stimulated Luminesence)現象が生じる。すなわち、回折環を撮像した後、イメージングプレート21にレーザ光を照射すると、イメージングプレート21の蛍光体が回折X線の強度に応じた光であって、レーザ光の波長よりも波長が短い光を発する。イメージングプレート21に照射されて反射したレーザ光の反射光及び蛍光体から発せられた光は、対物レンズ46及び1/4波長板45を通過して、偏光ビームスプリッタ44にて反射する。偏光ビームスプリッタ44の反射方向には、集光レンズ48、シリンドリカルレンズ49及びフォトディテクタ50が設けられている。集光レンズ48は、偏光ビームスプリッタ44から入射した光を、シリンドリカルレンズ49に集光する。シリンドリカルレンズ49は、透過した光に非点収差を生じさせる。フォトディテクタ50は、分割線で区切られた4つの同一正方形状の受光素子からなる4分割受光素子によって構成されており、時計回りに配置された受光領域A,B,C,Dに入射した光の強度に比例した大きさの検出信号を受光信号(a,b,c,d)として、増幅回路78に出力する。   When the laser beam condensed by the objective lens 46 is irradiated onto the surface of the imaging plate 21 where the diffraction ring is imaged, a photo-stimulated luminescence phenomenon occurs. That is, after imaging the diffraction ring and irradiating the imaging plate 21 with laser light, the phosphor of the imaging plate 21 is light corresponding to the intensity of the diffracted X-ray and has a wavelength shorter than the wavelength of the laser light. To emit. The reflected light of the laser light irradiated and reflected on the imaging plate 21 and the light emitted from the phosphor pass through the objective lens 46 and the quarter wavelength plate 45 and are reflected by the polarization beam splitter 44. A condensing lens 48, a cylindrical lens 49, and a photodetector 50 are provided in the reflection direction of the polarization beam splitter 44. The condensing lens 48 condenses the light incident from the polarization beam splitter 44 on the cylindrical lens 49. The cylindrical lens 49 causes astigmatism in the transmitted light. The photodetector 50 is composed of four divided light receiving elements composed of four light receiving elements of the same square shape divided by dividing lines, and the light incident on the light receiving areas A, B, C, and D arranged in the clockwise direction. A detection signal having a magnitude proportional to the intensity is output to the amplifier circuit 78 as a light reception signal (a, b, c, d).

増幅回路78は、フォトディテクタ50から出力された受光信号(a,b,c,d)をそれぞれ同じ増幅率で増幅して受光信号(a’,b’,c’,d’)を生成し、フォーカスエラー信号生成回路79及びSUM信号生成回路80へ出力する。本実施形態においては、非点収差法によるフォーカスサーボ制御を用いる。フォーカスエラー信号生成回路79は、増幅された受光信号(a’,b’,c’,d’)を用いて、演算によりフォーカスエラー信号を生成する。すなわち、フォーカスエラー信号生成回路79は、(a’+c’)−(b’+d’)の演算を行い、この演算結果をフォーカスエラー信号としてフォーカスサーボ回路81へ出力する。フォーカスエラー信号(a’+c’)−(b’+d’)は、レーザ光の焦点位置のイメージングプレート21の表面からのずれ量を表している。   The amplification circuit 78 amplifies the light reception signals (a, b, c, d) output from the photodetector 50 with the same amplification factor to generate light reception signals (a ′, b ′, c ′, d ′), Output to the focus error signal generation circuit 79 and the SUM signal generation circuit 80. In this embodiment, focus servo control based on the astigmatism method is used. The focus error signal generation circuit 79 generates a focus error signal by calculation using the amplified light reception signals (a ′, b ′, c ′, d ′). That is, the focus error signal generation circuit 79 calculates (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) and outputs the calculation result to the focus servo circuit 81 as a focus error signal. The focus error signal (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) represents the amount of deviation of the focal position of the laser beam from the surface of the imaging plate 21.

フォーカスサーボ回路81は、コントローラ91により制御され、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路82に出力する。ドライブ回路82は、このフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ47を駆動して、対物レンズ46をレーザ光の光軸方向に変位させる。この場合、フォーカスエラー信号(a’+c’)−(b’+d’)の値が常に一定値(例えば、ゼロ)となるようにフォーカスサーボ信号を生成することにより、イメージングプレート21の表面にレーザ光を集光させ続けることができる。   The focus servo circuit 81 is controlled by the controller 91, generates a focus servo signal based on the focus error signal, and outputs the focus servo signal to the drive circuit 82. The drive circuit 82 drives the focus actuator 47 in accordance with the focus servo signal to displace the objective lens 46 in the optical axis direction of the laser light. In this case, by generating a focus servo signal so that the value of the focus error signal (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) is always a constant value (for example, zero), a laser is applied to the surface of the imaging plate 21. The light can be continuously collected.

SUM信号生成回路80は、受光信号(a’,b’,c’,d’)を合算してSUM信号(a’+b’+c’+d’)を生成し、A/D変換回路83に出力する。SUM信号の強度は、イメージングプレート21にて反射したレーザ光の強度と輝尽発光により発生した光の強度を合わせた強度に相当するが、イメージングプレート21にて反射したレーザ光の強度はほぼ一定であるので、SUM信号の強度は、輝尽発光により発生した光の強度に相当する。すなわち、SUM信号の強度は、イメージングプレート21に入射した回折X線の強度に相当する。A/D変換回路83は、コントローラ91によって制御され、SUM信号生成回路80からSUM信号を入力し、入力したSUM信号の瞬時値をディジタルデータに変換してコントローラ91に出力する。   The SUM signal generation circuit 80 adds the received light signals (a ′, b ′, c ′, d ′) to generate a SUM signal (a ′ + b ′ + c ′ + d ′) and outputs it to the A / D conversion circuit 83. To do. The intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of the laser light reflected by the imaging plate 21 and the intensity of the light generated by the stimulated light emission, but the intensity of the laser light reflected by the imaging plate 21 is substantially constant. Therefore, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of light generated by the stimulated light emission. That is, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of the diffracted X-rays incident on the imaging plate 21. The A / D conversion circuit 83 is controlled by the controller 91, receives the SUM signal from the SUM signal generation circuit 80, converts the instantaneous value of the input SUM signal into digital data, and outputs the digital data to the controller 91.

また、レーザ検出装置40は、集光レンズ51及びフォトディテクタ52を備えている。集光レンズ51は、レーザ光源41から出射されたレーザ光の一部であって、偏光ビームスプリッタ44を透過せずに反射したレーザ光をフォトディテクタ52の受光面に集光する。フォトディテクタ52は、受光面に集光された光の強度に応じた受光信号を出力する受光素子である。従って、フォトディテクタ52は、レーザ光源41が出射したレーザ光の強度に対応した受光信号をレーザ駆動回路77へ出力する。   Further, the laser detection device 40 includes a condenser lens 51 and a photodetector 52. The condenser lens 51 is a part of the laser light emitted from the laser light source 41, and condenses the laser light reflected without passing through the polarization beam splitter 44 on the light receiving surface of the photodetector 52. The photodetector 52 is a light receiving element that outputs a light receiving signal corresponding to the intensity of light collected on the light receiving surface. Therefore, the photodetector 52 outputs a light reception signal corresponding to the intensity of the laser light emitted from the laser light source 41 to the laser driving circuit 77.

また、対物レンズ46に隣接して、LED53が設けられている。LED53は、LED駆動回路84によって制御されて、可視光を発して、イメージングプレート21に撮像された回折環を消去する。LED駆動回路84は、コントローラ91によって制御され、LED53に、所定の強度の可視光を発生させるための駆動信号を供給する。   Further, an LED 53 is provided adjacent to the objective lens 46. The LED 53 is controlled by the LED drive circuit 84 to emit visible light and erase the diffraction ring imaged on the imaging plate 21. The LED driving circuit 84 is controlled by the controller 91 and supplies a driving signal for generating visible light having a predetermined intensity to the LED 53.

コンピュータ装置90は、コントローラ91、入力装置92及び表示装置93からなる。コントローラ91は、CPU、ROM、RAM、大容量記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、大容量記憶装置に記憶された図3乃至図6の各種プログラムを実行する。入力装置92は、コントローラ91に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作業指示などの入力のために利用される。表示装置93は、作業者に対して各種の設定状況、作動状況、測定結果などを視覚的に知らせる。高電圧電源95は、X線出射器10にX線出射のための高電圧を供給する。   The computer device 90 includes a controller 91, an input device 92, and a display device 93. The controller 91 is an electronic control device mainly including a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, a large capacity storage device, and the like, and executes various programs shown in FIGS. 3 to 6 stored in the large capacity storage device. . The input device 92 is connected to the controller 91 and is used by an operator to input various parameters, work instructions, and the like. The display device 93 visually notifies the operator of various setting situations, operating situations, measurement results, and the like. The high voltage power source 95 supplies a high voltage for X-ray emission to the X-ray emitter 10.

以下に、上記のように構成したX線回折測定装置を含むX線回折測定システムを用いて、測定対象物OBであるショットピーニングを行った後の鉄材の回折環を測定して残留応力を求める具体的方法について説明する。上記のように構成したX線回折装置においては、その保管状態及び搬送状態では、図10Aに示すように、支持脚68a,68bは、下面壁64に平行になるように折り畳まれて左右側面壁65,66に密着して収納されている。   The residual stress is obtained by measuring the diffraction ring of the iron material after performing shot peening, which is the measurement object OB, using the X-ray diffraction measurement system including the X-ray diffraction measurement apparatus configured as described above. A specific method will be described. In the X-ray diffractometer configured as described above, in the storage state and the transport state, as shown in FIG. 10A, the support legs 68a and 68b are folded so as to be parallel to the lower surface wall 64 and left and right side walls. 65 and 66 are stored in close contact with each other.

このような状態にあるX線回折測定装置を取っ手69を持って持ち運び、ショットピーニングを終えた測定対象物OBである鉄材の上に載せる。この場合、図2及び図10Bに示すように、支持脚68a,68bを下面壁64に対して垂直方向に回転させて、下端部を測定対象物OB上に密着させ、傾斜面壁67を測定対象物OBの表面に密着すなわち面接触させて、X線回折測定装置を測定対象物OBの表面上に維持するようにする。また、この場合、X線回折測定装置を、測定対象物OBである鉄材上であって、測定位置が傾斜面壁67に設けた貫通孔67aの位置に来るようにする。この状態では、X線出射器10から出射されたX線の光軸と傾斜面壁67の法線とが所定の角度θをなすように設定されているので、X線の光軸と測定対象物OBの表面の法線とがなす角度は、所定の角度θに設定される。これにより、測定対象物OBにX線が照射されれば、測定対象物OBから回折X線が出射され、イメージングプレート21上には回折環が形成される。   The X-ray diffraction measurement apparatus in such a state is carried with the handle 69 and placed on the iron material that is the measurement object OB that has been shot peened. In this case, as shown in FIG. 2 and FIG. 10B, the support legs 68a and 68b are rotated in the vertical direction with respect to the lower surface wall 64, the lower end is brought into close contact with the measurement object OB, and the inclined surface wall 67 is measured. The X-ray diffraction measurement device is maintained on the surface of the measurement object OB by being in close contact with the surface of the object OB. Further, in this case, the X-ray diffraction measurement device is placed on the iron material as the measurement object OB so that the measurement position comes to the position of the through hole 67 a provided in the inclined surface wall 67. In this state, since the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the normal line of the inclined surface wall 67 are set to form a predetermined angle θ, the optical axis of the X-ray and the measurement object The angle formed by the normal line of the OB surface is set to a predetermined angle θ. Thus, when the measurement object OB is irradiated with X-rays, diffraction X-rays are emitted from the measurement object OB, and a diffraction ring is formed on the imaging plate 21.

その後、コンピュータ装置90及び高電圧電源95を上記の構成のX線回折測定装置に接続する。そして、作業者が、入力装置92を用いて、測定対象物OBの材質(例えば、鉄)を入力し、残留応力の測定開始を指示する。これにより、コントローラ91は、図3に示す回折環撮像プログラムの実行を開始する。   Thereafter, the computer device 90 and the high voltage power source 95 are connected to the X-ray diffraction measurement device having the above-described configuration. And an operator inputs the material (for example, iron) of the measuring object OB using the input device 92, and instruct | indicates the measurement start of a residual stress. Thereby, the controller 91 starts execution of the diffraction ring imaging program shown in FIG.

この回折環撮像プログラムは図3のステップS100にて開始され、コントローラ91は、ステップS102にて、スピンドルモータ制御回路74を制御して、イメージングプレート21を低速回転させ、エンコーダ37aからインデックス信号を入力した時点で、イメージングプレート21の回転を停止させる。これにより、測定開始時において、イメージングプレート21の回転角度が0度に設定される。次に、コントローラ91は、ステップS104にて位置検出回路72の作動を開始させ、ステップS106にて、フィードモータ制御回路73を制御し、フィードモータ32の作動を開始させるとともに、位置検出回路72との協働によりフィードモータ32の作動を停止させて、イメージングプレート21を回折環撮像位置まで移動させる。   This diffraction ring imaging program is started in step S100 of FIG. 3, and the controller 91 controls the spindle motor control circuit 74 in step S102 to rotate the imaging plate 21 at a low speed and input an index signal from the encoder 37a. At that time, the rotation of the imaging plate 21 is stopped. Thereby, the rotation angle of the imaging plate 21 is set to 0 degree at the start of measurement. Next, the controller 91 starts the operation of the position detection circuit 72 in step S104, controls the feed motor control circuit 73 in step S106, starts the operation of the feed motor 32, and Thus, the operation of the feed motor 32 is stopped and the imaging plate 21 is moved to the diffraction ring imaging position.

次に、コントローラ91は、ステップS108にて、センサ信号取出回路76の作動を開始させる。次に、コントローラ91は、ステップS110にて、X線制御回路71を制御してX線出射器10にX線の出射を開始させる。これにより、X線が測定対象物OBに照射され、測定対象物OBの表面にて反射したX線が受光センサ25に受光される。次に、コントローラ91は、ステップS112にて、センサ信号取出回路76から受光位置信号を入力し、前記入力した受光位置信号を用いてイメージングプレート21と測定対象物OBとの距離Lを算出する。なお、この算出した距離Lは、後述する処理によって利用されるので、メモリに記憶しておく。そして、コントローラ91は、ステップS114にて、前記算出した距離Lが所定の基準範囲内にあるか否か判定する。距離Lが基準範囲内になければ、「No」と判定して、ステップS116にて、X線制御回路71を制御して測定対象物OBへのX線の照射を停止させる。   Next, the controller 91 starts the operation of the sensor signal extraction circuit 76 in step S108. Next, in step S110, the controller 91 controls the X-ray control circuit 71 to cause the X-ray emitter 10 to start emitting X-rays. Thereby, X-rays are irradiated onto the measurement object OB, and the X-rays reflected on the surface of the measurement object OB are received by the light receiving sensor 25. Next, in step S112, the controller 91 inputs a light reception position signal from the sensor signal extraction circuit 76, and calculates a distance L between the imaging plate 21 and the measurement object OB using the input light reception position signal. Note that the calculated distance L is stored in a memory because it is used by processing to be described later. In step S114, the controller 91 determines whether or not the calculated distance L is within a predetermined reference range. If the distance L is not within the reference range, it is determined as “No”, and in step S116, the X-ray control circuit 71 is controlled to stop the irradiation of the measurement object OB with X-rays.

そして、コントローラ91は、ステップS118にて、表示装置93に、X線回折測定装置のセットが不適切である旨を表示する。そして、ステップS128にて、回折環撮像プログラムの実行を終了する。この場合、作業者は、X線回折測定装置を再度セットし直した後、入力装置92を用いて、再度、測定開始を指示する。上記のステップS110〜S116までの所要時間は僅かなので、イメージングプレート21には回折環が撮像されない。また、受光センサ25が測定対象物OBにて反射したX線を受光しない場合も、ステップS118にて、X線回折測定装置のセットが不適切である旨が表示される。この場合も、作業者は、X線回折測定装置をセットし直す。そして、前記測定開始の指示により、前述したステップS102〜S114の処理が再度実行され、距離Lが所定の基準範囲内になるまで前記処理が繰り返される。ただし、このようにステップS102〜S114の処理が繰り返し実行される場合には、ステップS102〜S108の処理は、実質的には不要である。   In step S118, the controller 91 displays on the display device 93 that the set of X-ray diffraction measurement devices is inappropriate. In step S128, the execution of the diffraction ring imaging program ends. In this case, the operator resets the X-ray diffraction measurement apparatus again, and then instructs the start of measurement again using the input device 92. Since the time required from the above steps S110 to S116 is very short, the diffractive ring is not imaged on the imaging plate 21. Further, even when the light receiving sensor 25 does not receive the X-ray reflected by the measurement object OB, it is displayed in step S118 that the set of the X-ray diffraction measurement device is inappropriate. Also in this case, the operator resets the X-ray diffraction measurement apparatus. Then, in response to the measurement start instruction, the processes in steps S102 to S114 described above are performed again, and the processes are repeated until the distance L is within a predetermined reference range. However, when the processes of steps S102 to S114 are repeatedly executed as described above, the processes of steps S102 to S108 are substantially unnecessary.

一方、ステップS114の判定処理時に、距離Lが所定の基準範囲内である場合には、コントローラ91は、ステップS114にて「Yes」と判定して、ステップS120に処理を進め、センサ信号取出回路76の作動を停止させる。そして、コントローラ91は、ステップS122にて時間計測を開始し、ステップS124にてイメージングプレート21にX線による回折環を形成するための所定の設定時間が経過したか否かを判定する。時間計測開始から所定の設定時間を経過していなければ、ステップS124にて「No」と判定して判定処理を実行し続ける。すなわち、コントローラ91は、時間計測開始から所定の設定時間を経過するまで待機する。そして、時間計測開始から所定の設定時間を経過すると、コントローラ91は、ステップS124にて「Yes」と判定して、ステップS126にてX線制御回路71を制御してX線出射器10によるX線の照射を停止させ、ステップS128にて回折環撮像プログラムの実行を終了する。   On the other hand, when the distance L is within the predetermined reference range at the time of the determination process in step S114, the controller 91 determines “Yes” in step S114, proceeds to step S120, and outputs a sensor signal extraction circuit. The operation of 76 is stopped. The controller 91 starts time measurement in step S122, and determines in step S124 whether or not a predetermined set time for forming a diffraction ring by X-rays on the imaging plate 21 has elapsed. If the predetermined set time has not elapsed since the start of time measurement, it is determined as “No” in step S124, and the determination process is continued. That is, the controller 91 stands by until a predetermined set time elapses from the start of time measurement. When a predetermined set time has elapsed from the start of time measurement, the controller 91 determines “Yes” in step S124, and controls the X-ray control circuit 71 in step S126 to control the X-ray emitted by the X-ray emitter 10. The irradiation of the line is stopped, and the execution of the diffraction ring imaging program is terminated in step S128.

これにより、この状態では、測定対象物OBからの回折X線による回折環がイメージングプレート21に撮像されている。   Thereby, in this state, the diffraction ring by the diffraction X-rays from the measurement object OB is imaged on the imaging plate 21.

前記回折環撮像プログラムの実行後、コントローラ91は、図4A及び図4Bの回折環読取りプログラムの実行を開始する。この場合、コントローラ91は、この回折環読取りプログラムの実行に並行して、図5の回折環形状検出プログラムの実行をも開始する。回折環読取りプログラムの実行は図4AのステップS200にて開始され、コントローラ91は、ステップS202にて回折環基準半径R0を計算する。回折環基準半径R0は、測定対象物OBの残留応力が「0」である場合の回折環の半径である。回折環基準半径R0は、測定対象物OBの材質及びイメージングプレート21から測定対象物OBまでの距離Lに依存する。すなわち、残留応力が「0」であるので、回折角θxは材質(本実施形態では、鉄である)によって決定される。距離Lと回折環基準半径R0とは比例関係にあるので、予め材質ごとに、回折角θxを記憶しておけば、回折環基準半径R0を、R0=L・tan(θx)の演算によって算出できる。この計算された回折環基準半径R0はメモリに記憶される。   After the execution of the diffraction ring imaging program, the controller 91 starts execution of the diffraction ring reading program of FIGS. 4A and 4B. In this case, the controller 91 also starts executing the diffraction ring shape detection program of FIG. 5 in parallel with the execution of the diffraction ring reading program. Execution of the diffraction ring reading program is started in step S200 of FIG. 4A, and the controller 91 calculates a diffraction ring reference radius R0 in step S202. The diffraction ring reference radius R0 is the radius of the diffraction ring when the residual stress of the measurement object OB is “0”. The diffraction ring reference radius R0 depends on the material of the measurement object OB and the distance L from the imaging plate 21 to the measurement object OB. That is, since the residual stress is “0”, the diffraction angle θx is determined by the material (in this embodiment, iron). Since the distance L and the diffraction ring reference radius R0 are in a proportional relationship, if the diffraction angle θx is stored in advance for each material, the diffraction ring reference radius R0 is calculated by the calculation of R0 = L · tan (θx). it can. The calculated diffraction ring reference radius R0 is stored in the memory.

前記ステップS202の処理後、コントローラ91は、ステップS204にて、フィードモータ制御回路73に、イメージングプレート21を回折環読取り領域内の読取り開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72と協働してフィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を読取り開始位置へ移動させる。このイメージングプレート21が読取り開始位置にある状態では、対物レンズ46の中心すなわちレーザ光の照射位置が前記計算した回折環基準半径R0よりも所定距離αだけ小さい位置に位置する。なお、所定距離αは、撮像した回折環の半径が回折環基準半径R0からずれる可能性のある距離よりもやや大きい距離である。これにより、後述の処理により、回折環の測定が充分に内側から開始されて、回折環が確実に検出される。このときのX線回折測定装置は、図10Cに示された状態にある。   After the processing of step S202, the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to move the imaging plate 21 to the reading start position in the diffraction ring reading region in step S204. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 in cooperation with the position detection circuit 72 to move the imaging plate 21 to the reading start position. In a state where the imaging plate 21 is at the reading start position, the center of the objective lens 46, that is, the irradiation position of the laser beam is located at a position smaller than the calculated diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance α. The predetermined distance α is a distance that is slightly larger than the distance at which the radius of the imaged diffraction ring may deviate from the diffraction ring reference radius R0. Thereby, the measurement of the diffraction ring is sufficiently started from the inside by the processing described later, and the diffraction ring is reliably detected. The X-ray diffraction measurement apparatus at this time is in the state shown in FIG. 10C.

ここで、移動ステージ31の移動限界位置から図1及び図2の右下方向への移動距離xを表す位置検出回路72からの位置信号と、イメージングプレート21の中心からレーザ光の照射位置(対物レンズ46の中心位置)までの距離(すなわちレーザ光の照射位置の半径r)との関係について説明しておく。移動ステージ31すなわちイメージングプレート21が移動限界位置にある状態においては、図7(A)に示すように、イメージングプレート21の中心から対物レンズ46の中心位置までの距離をRxとする。なお、この場合、対物レンズ46は前記イメージングプレート21の中心位置から図1及び図2にて左上方向にあり、また前記距離Rxは予め測定されてコントローラ91に記憶されている。一方、図7(B)に示すように、イメージングプレート21を移動限界位置から図1及び図2の右下方向へ距離xだけ移動させると、レーザ光の照射位置の半径rは、r=x+Rxで表される。この場合、距離xは、前述のように位置検出回路72から出力される位置信号によって示されるので、今後の処理において、レーザ光の照射位置の半径rは、位置検出回路72から出力される位置信号によって表された距離xに予め記憶されている値Rxを加算することになる。   Here, the position signal from the position detection circuit 72 indicating the movement distance x from the movement limit position of the moving stage 31 to the lower right direction in FIGS. 1 and 2, and the irradiation position of the laser light (objective) from the center of the imaging plate 21. The relationship with the distance to the lens 46 (the center position of the lens 46) (ie, the radius r of the irradiation position of the laser beam) will be described. In the state where the moving stage 31, that is, the imaging plate 21 is at the movement limit position, the distance from the center of the imaging plate 21 to the center position of the objective lens 46 is Rx, as shown in FIG. In this case, the objective lens 46 is located in the upper left direction in FIGS. 1 and 2 from the center position of the imaging plate 21, and the distance Rx is measured in advance and stored in the controller 91. On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the imaging plate 21 is moved by the distance x from the movement limit position in the lower right direction in FIGS. 1 and 2, the radius r of the irradiation position of the laser beam becomes r = x + Rx. It is represented by In this case, since the distance x is indicated by the position signal output from the position detection circuit 72 as described above, the radius r of the irradiation position of the laser beam is the position output from the position detection circuit 72 in future processing. The value Rx stored in advance is added to the distance x represented by the signal.

そして、前記のように、イメージングプレート21を読取り開始位置へ移動させる場合には、図7(C)に示すように、レーザ光の照射位置は、回折環基準半径R0よりも所定距離αだけ内側に位置するので、この場合の半径rは距離R0−αに等しくなるはずである。したがって、イメージングプレート21を駆動限界位置から図1及び図2の右下方向へ移動させる距離xは、x=R0−α−Rxに等しくなる。すなわち、前記ステップS204における読取り開始位置への移動処理においては、位置検出回路72から出力される位置信号により表される距離x(=R0−α−Rx)だけ、テーブル20を図1及び図2の右下方向へ移動させればよい。   As described above, when the imaging plate 21 is moved to the reading start position, as shown in FIG. 7 (C), the irradiation position of the laser beam is inside the diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance α. Therefore, the radius r in this case should be equal to the distance R0-α. Therefore, the distance x for moving the imaging plate 21 from the drive limit position in the lower right direction in FIGS. 1 and 2 is equal to x = R0−α−Rx. That is, in the process of moving to the reading start position in step S204, the table 20 is moved by the distance x (= R0−α−Rx) represented by the position signal output from the position detection circuit 72 as shown in FIGS. What is necessary is just to move to the lower right direction.

次に、コントローラ91は、ステップS206にて、スピンドルモータ制御回路74に対して、所定の一定回転速度でイメージングプレート21を回転させることを指示する。スピンドルモータ制御回路74は、エンコーダ37aからのパルス信号を用いて回転速度を計算しながら、前記指示された一定回転速度でイメージングプレート21が回転するようにスピンドルモータ37の回転を制御する。したがって、イメージングプレート21は前記所定の一定回転速度で回転し始める。次に、コントローラ91は、ステップS208にて、レーザ駆動回路77を制御してレーザ光源41によるレーザ光のイメージングプレート21に対する照射を開始させる。   Next, in step S206, the controller 91 instructs the spindle motor control circuit 74 to rotate the imaging plate 21 at a predetermined constant rotational speed. The spindle motor control circuit 74 controls the rotation of the spindle motor 37 so that the imaging plate 21 rotates at the specified constant rotation speed while calculating the rotation speed using the pulse signal from the encoder 37a. Therefore, the imaging plate 21 starts to rotate at the predetermined constant rotational speed. Next, in step S208, the controller 91 controls the laser drive circuit 77 to start irradiation of the imaging plate 21 with laser light from the laser light source 41.

次に、コントローラ91は、ステップS210にて、フォーカスサーボ回路81に対して、フォーカスサーボ制御の開始を指示する。これにより、フォーカスサーボ回路81は、増幅回路78及びフォーカスエラー信号生成回路79からのフォーカスエラー信号を用いて、ドライブ回路82を介してフォーカスアクチュエータ47を駆動制御することにより、フォーカスサーボ制御を開始する。その結果、対物レンズ46が、レーザ光の焦点がイメージングプレート21の表面に合うように光軸方向に駆動制御される。ステップS210の処理後、コントローラ91は、ステップS212にて、回転角度検出回路75及びA/D変換回路83の作動を開始させる。これにより、回転角度検出回路75は、スピンドルモータ37(イメージングプレート21)の基準位置からの回転角度θpをコントローラ91に出力し始め、A/D変換回路83は、SUM信号の瞬時値のディジタルデータをコントローラ91に出力し始める。   Next, in step S210, the controller 91 instructs the focus servo circuit 81 to start focus servo control. Accordingly, the focus servo circuit 81 starts focus servo control by driving and controlling the focus actuator 47 via the drive circuit 82 using the focus error signal from the amplifier circuit 78 and the focus error signal generating circuit 79. . As a result, the objective lens 46 is driven and controlled in the optical axis direction so that the focal point of the laser beam is aligned with the surface of the imaging plate 21. After the process of step S210, the controller 91 starts the operation of the rotation angle detection circuit 75 and the A / D conversion circuit 83 in step S212. Thereby, the rotation angle detection circuit 75 starts to output the rotation angle θp from the reference position of the spindle motor 37 (imaging plate 21) to the controller 91, and the A / D conversion circuit 83 digital data of the instantaneous value of the SUM signal. Starts to be output to the controller 91.

次に、コントローラ91は、ステップS214にて、フィードモータ制御回路73に対して、イメージングプレート21の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を読取り開始位置から軸受部34側(図1及び図2の右下方向)へ一定速度で移動させる。これにより、レーザ光の照射位置が、イメージングプレート21において、回折環基準半径R0から所定距離αだけ内側から外側方向に一定速度で相対移動し始める。なお、この状態では、レーザ光の照射位置は、前記ステップS206,S214の処理により、相対的にイメージングプレート21上を螺旋状に回転している。   Next, the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to start and move the imaging plate 21 in step S214. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 to move the imaging plate 21 from the reading start position to the bearing portion 34 side (lower right direction in FIGS. 1 and 2) at a constant speed. As a result, the irradiation position of the laser beam starts to move relative to the imaging plate 21 at a constant speed from the inside to the outside by a predetermined distance α from the diffraction ring reference radius R0. In this state, the irradiation position of the laser light is relatively spirally rotated on the imaging plate 21 by the processing in steps S206 and S214.

前記ステップS214の処理後、コントローラ91は、ステップS216にて、周方向番号n及び半径方向番号mの値をそれぞれ「1」に初期設定する。周方向番号nは、イメージングプレート21における1回転をN個(所定の大きな値)で等分した周方向位置をそれぞれ表す「1」から最大値Nまで変化する整数である。半径方向番号mは、イメージングプレート21の内側から外側に向かう径方向位置をそれぞれ表し、イメージングプレート21が1回転するごとに「1」から「1」ずつ増加する値である。そして、これらの周方向番号n及び半径方向番号mにより、図8に示すように、イメージングプレート21上を螺旋状に移動する読取りポイントP(n,m)が示される。   After the process of step S214, the controller 91 initially sets the values of the circumferential direction number n and the radial direction number m to “1” in step S216. The circumferential direction number n is an integer that changes from “1” to the maximum value N, each representing a circumferential position obtained by equally dividing N rotation (predetermined large value) by one rotation in the imaging plate 21. The radial direction number m represents a radial position from the inside to the outside of the imaging plate 21 and is a value that increases by “1” from “1” each time the imaging plate 21 rotates once. These circumferential direction number n and radial direction number m indicate a reading point P (n, m) that moves spirally on the imaging plate 21 as shown in FIG.

次に、コントローラ91は、ステップS218にて、回転角度検出回路75がエンコーダ37aからのインデックス信号を入力したか否かを判定する。回転角度検出回路75がインデックス信号を入力していなければ、コントローラ91はステップS218にて「No」と判定して、ステップS218の判定処理を繰り返し実行し続ける。回転角度検出回路75がインデックス信号を入力すると、コントローラ91は、ステップS218にて「Yes」と判定して、ステップS220にて、回転角度検出回路75からイメージングプレート21の現在の回転角度θpを取り込む。   Next, in step S218, the controller 91 determines whether or not the rotation angle detection circuit 75 has input an index signal from the encoder 37a. If the rotation angle detection circuit 75 has not input the index signal, the controller 91 determines “No” in step S218 and continues to execute the determination process in step S218 repeatedly. When the rotation angle detection circuit 75 inputs the index signal, the controller 91 determines “Yes” in step S218, and takes in the current rotation angle θp of the imaging plate 21 from the rotation angle detection circuit 75 in step S220. .

そして、コントローラ91は、ステップS222にて、現在の回転角度θpと変数nによって指定される回転角度(n−1)・θo(この場合、n=1であるので「0」)との差の絶対値|θp−(n−1)・θo|が所定の許容値未満であるか否か判定する。この場合、θoは、360度を周方向番号nの最大値Nで除した予め記憶されている所定値である。前記絶対値|θp−(n−1)・θo|が所定の許容値未満でなければ、コントローラ91は、ステップS222にて「No」と判定してステップS220,S222の処理を繰り返し実行する。すなわち、コントローラ91は、現在の回転角度θpが所定の回転角度(n−1)・θoにほぼ一致するまで待機する。そして、現在の回転角度θpが所定の回転角度(n−1)・θoにほぼ一致すると、コントローラ91は、ステップS222にて「Yes」すなわち前記絶対値|θp−(n−1)・θo|が所定の許容値未満であると判定して、ステップS224に進む。   Then, in step S222, the controller 91 determines the difference between the current rotation angle θp and the rotation angle (n−1) · θo specified by the variable n (in this case, since n = 1, “0”). It is determined whether or not the absolute value | θp− (n−1) · θo | is less than a predetermined allowable value. In this case, θo is a predetermined value stored in advance by dividing 360 degrees by the maximum value N of the circumferential direction number n. If the absolute value | θp− (n−1) · θo | is not less than the predetermined allowable value, the controller 91 determines “No” in step S222 and repeatedly executes the processes in steps S220 and S222. That is, the controller 91 stands by until the current rotation angle θp substantially matches the predetermined rotation angle (n−1) · θo. When the current rotation angle θp substantially coincides with the predetermined rotation angle (n−1) · θo, the controller 91 determines “Yes” in step S222, that is, the absolute value | θp− (n−1) · θo | Is less than the predetermined allowable value, the process proceeds to step S224.

ステップS224においては、コントローラ91は、A/D変換回路83からSUM信号を取り込んで、読取りポイントP(n,m)の信号強度S(n,m)としてメモリにそれぞれ記憶する。また、このステップS224においては、位置検出回路72からの位置信号を取り込んで、位置信号によって表される距離xに所定距離Rxを加算して半径rを計算して、読取りポイントP(n,m)の半径r(n,m)として前記信号強度S(n,m)に対応させてメモリに記憶する。これにより、イメージングプレート21の読取りポイントP(n,m)からの輝尽発光の強度すなわち読取りポイントP(n,m)に対するX線回折光の強度を表す信号強度S(n,m)が、読取りポイントP(n,m)の半径を表す半径r(n,m)と共にメモリに記憶される。   In step S224, the controller 91 takes the SUM signal from the A / D conversion circuit 83 and stores it in the memory as the signal intensity S (n, m) of the reading point P (n, m). Further, in this step S224, the position signal from the position detection circuit 72 is taken, the radius r is calculated by adding the predetermined distance Rx to the distance x represented by the position signal, and the reading point P (n, m ) Radius r (n, m) and stored in the memory in correspondence with the signal intensity S (n, m). Thereby, the signal intensity S (n, m) indicating the intensity of the photostimulated luminescence from the reading point P (n, m) of the imaging plate 21, that is, the intensity of the X-ray diffracted light with respect to the reading point P (n, m), It is stored in memory with a radius r (n, m) representing the radius of the read point P (n, m).

次に、コントローラ91は、ステップS226にて、前記記憶した信号強度S(n,m)が、所定の基準値以上であるか否か判定する。信号強度S(n,m)が所定の基準値以上であれば、コントローラ91は、ステップS226にて「Yes」と判定して、ステップS230に進む。一方、信号強度S(n,m)が、所定の基準値より小さければ、コントローラ91は、ステップS226にて「No」と判定して、ステップS228にて、前記記憶した信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)を消去した後、ステップS230に進む。この信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)の消去は、所定の基準値より小さな信号強度S(n,m)は回折X線強度の回折環半径方向のピーク位置の検出に不要であるからである。   Next, in step S226, the controller 91 determines whether or not the stored signal strength S (n, m) is greater than or equal to a predetermined reference value. If the signal intensity S (n, m) is greater than or equal to the predetermined reference value, the controller 91 determines “Yes” in step S226 and proceeds to step S230. On the other hand, if the signal strength S (n, m) is smaller than the predetermined reference value, the controller 91 determines “No” in step S226, and in step S228, the stored signal strength S (n, m). After erasing m) and radius r (n, m), the process proceeds to step S230. The signal intensity S (n, m) and the radius r (n, m) are erased when the signal intensity S (n, m) smaller than a predetermined reference value is detected as the peak position of the diffraction X-ray intensity in the radial direction of the diffraction ring. This is because it is unnecessary.

ステップS230においては、コントローラ91は、周方向番号nに「1」を加算する。そして、コントローラ91は、ステップS232にて、変数nが1周当たりの読取りポイントP(n,m)の数を表す値Nより大きいか、すなわちイメージングプレート21が1回転したか否かを判定する。この場合、n=2であり、周方向番号nは値N以下であるので、コントローラ91は、ステップS232にて「No」と判定して、ステップS220に戻る。   In step S230, the controller 91 adds “1” to the circumferential direction number n. In step S232, the controller 91 determines whether the variable n is larger than a value N representing the number of reading points P (n, m) per round, that is, whether the imaging plate 21 has made one rotation. . In this case, since n = 2 and the circumferential direction number n is equal to or less than the value N, the controller 91 determines “No” in step S232 and returns to step S220.

そして、前述したステップS220〜S232の処理を、周方向番号nが値Nよりも大きくなるまで繰り返す。このステップS220〜S232の繰り返し処理により、回転角度0,θo,2・θo・・・(N−1) ・θoにそれぞれ対応した所定角度θoごとの信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)がメモリに記憶される。ただし、この場合も、ステップS226,S228の処理により、信号強度S(n,m)が所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)は消去される。   Then, the processes in steps S220 to S232 described above are repeated until the circumferential direction number n becomes larger than the value N. By repeating these steps S220 to S232, the signal intensity S (n, m) and radius r () for each predetermined angle θo corresponding to the rotation angles 0, θo, 2 · θo (N−1) · θo, respectively. n, m) is stored in the memory. However, also in this case, if the signal strength S (n, m) is smaller than a predetermined reference value by the processing in steps S226 and S228, the signal strength S (n, m) and the radius r (n, m) stored in the memory are stored. m) is erased.

このようなステップS220〜S232の循環処理により、周方向番号nが値Nよりも大きくなると、コントローラ91は、ステップS232にて「Yes」と判定して、ステップS234にて、後述の回折環形状検出プログラムによる終了指令の有無を判定する。未だ終了指令がないときは、コントローラ91は、ステップS234にて「No」と判定し、ステップS236にて半径方向番号mに「1」を加算し(この場合、m=2になる)、ステップS228にて周方向番号nを「1」に戻す。そして、コントローラ91は、前述したステップS218〜S232の処理を実行して、次の半径方向位置の回転角度0,θo,2・θo・・・(N−1) ・θoに対応した読取りポイントP(n,m)に関する信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)をメモリに記憶する。   When the circumferential direction number n becomes larger than the value N by such circulation processing of steps S220 to S232, the controller 91 determines “Yes” in step S232, and in step S234, the diffractive ring shape described later. The presence or absence of an end command by the detection program is determined. If there is no end command yet, the controller 91 determines “No” in step S234, adds “1” to the radial direction number m in step S236 (in this case, m = 2), and step In S228, the circumferential direction number n is returned to "1". Then, the controller 91 executes the processing of steps S218 to S232 described above to read the reading point P corresponding to the rotation angles 0, θo, 2 · θo (N−1) · θo of the next radial position. The signal strength S (n, m) and radius r (n, m) for (n, m) are stored in the memory.

そして、終了指令の指示があるまで、このようなステップS218〜S238の処理により、「1」ずつ順次大きくなる半径方向番号m(=1,2,3・・)と、各半径方向番号mごとに回転角度0,θo,2・θo・・・(N−1) ・θoにそれぞれ対応した周方向番号n(=1〜N)とにより指定される読取りポイントP(n,m)に対応する信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)がメモリに順次記憶される。なお、この場合も、信号強度S(n,m)が所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)は消去される。   Then, until the end command is given, the radial direction number m (= 1, 2, 3,...), Which is sequentially increased by “1”, and each radial direction number m by the processing in steps S218 to S238. Corresponding to a reading point P (n, m) designated by a circumferential direction number n (= 1 to N) corresponding to θ0, θo, 2 · θo (N−1) and θo, respectively. The signal strength S (n, m) and the radius r (n, m) are sequentially stored in the memory. Also in this case, if the signal strength S (n, m) is smaller than a predetermined reference value, the signal strength S (n, m) and the radius r (n, m) stored in the memory are deleted.

そして、前記回折環形状検出プログラムによる終了指令の指示があると、コントローラ91は、ステップS234にて「Yes」と判定し、図4BのステップS240に進む。ここで、この回折環読取りプログラムと並行して実行されている回折環形状検出プログラムについて説明する。   Then, when there is an instruction to end the diffraction ring shape detection program, the controller 91 determines “Yes” in step S234 and proceeds to step S240 in FIG. 4B. Here, a diffraction ring shape detection program executed in parallel with the diffraction ring reading program will be described.

回折環形状検出プログラムの実行は図5のステップS300にて開始され、コントローラ91は、ステップS302にて周方向番号nを「1」に初期設定する。なお、この周方向番号nは、回折環読取りプログラムの場合と同様に所定角度θoごとの周方向位置を示すものであるが、回折環読取りプログラムで用いられる周方向番号nとは独立したものである。   Execution of the diffraction ring shape detection program is started in step S300 in FIG. 5, and the controller 91 initially sets the circumferential direction number n to “1” in step S302. The circumferential direction number n indicates the circumferential position for each predetermined angle θo as in the case of the diffraction ring reading program, but is independent of the circumferential direction number n used in the diffraction ring reading program. is there.

前記ステップS302の処理後、コントローラ91は、ステップS304にて、詳しくは後述するピーク半径rp(n)が存在するか、すなわちピーク半径rp(n)が検出済みであるかを判定する。この場合、ピーク半径rp(n)においては、検出されたピーク半径の回転角度が周方向番号nによって表される。ピーク半径rp(n)が検出済みであれば、コントローラ91は、ステップS304にて「Yes」と判定して、ステップS306にて周方向番号nに「1」を加算し、ステップS308にて周方向番号nが所定数より大きいか否かを判定する。この場合の所定数も、1周の測定位置数を表す値Nである。周方向番号nが所定数以下であれば、コントローラ91は、ステップS308にて「No」と判定してステップS304に戻る。   After the process of step S302, the controller 91 determines in step S304 whether a peak radius rp (n) described later in detail exists, that is, whether the peak radius rp (n) has been detected. In this case, at the peak radius rp (n), the rotation angle of the detected peak radius is represented by the circumferential direction number n. If the peak radius rp (n) has already been detected, the controller 91 determines “Yes” in step S304, adds “1” to the circumferential direction number n in step S306, and then proceeds to step S308. It is determined whether or not the direction number n is greater than a predetermined number. The predetermined number in this case is also a value N representing the number of measurement positions in one round. If the circumferential direction number n is less than or equal to the predetermined number, the controller 91 determines “No” in step S308 and returns to step S304.

一方、ピーク半径rp(n)が未検出であれば、コントローラ91は、ステップS304にて「No」と判定して、ステップS310にて前記図4AのステップS224の処理によって記憶した信号強度S(n,m)の数が所定数以上であるか否か判定する。信号強度S(n,m)の数が所定数以上でなければ、コントローラ91は、ステップS310にて「No」と判定して、前述したステップS306,S308の処理を実行してステップS304又はステップS302に戻る。このステップS310の判定処理は、信号強度S(n,m)の数が少ない場合には後述するピーク検出処理を実行しても無駄であるからである。なお、前記図4AのステップS228の処理によって消去された信号強度S(n,m)は、記憶した信号強度S(n,m)としてカウントされない。   On the other hand, if the peak radius rp (n) is not detected, the controller 91 determines “No” in step S304, and stores the signal intensity S (() stored in step S310 by the process of step S224 in FIG. 4A. It is determined whether the number of (n, m) is greater than or equal to a predetermined number. If the number of the signal strengths S (n, m) is not equal to or greater than the predetermined number, the controller 91 determines “No” in step S310 and executes the processes of steps S306 and S308 described above to execute step S304 or step S304. Return to S302. This is because the determination processing in step S310 is useless even if the peak detection processing described later is executed when the number of signal strengths S (n, m) is small. Note that the signal intensity S (n, m) erased by the process of step S228 in FIG. 4A is not counted as the stored signal intensity S (n, m).

一方、前記記憶した信号強度S(n,m)の数が所定数以上であるときは、コントローラ91は、ステップS310にて「Yes」と判定して、ステップS312にて、ピークの有無を判定する。すなわち、周方向番号nによって指定される周方向位置の全ての半径r(n,m)及び信号強度S(n,m)を用いて、SUM信号の値のピークの有無を判定する。具体的には、図9に示すように、周方向番号nによって指定される周方向位置の全ての半径r(n,m)を横軸に取り、その半径r(n,m)に対応させて信号強度S(n,m)を縦軸に取った受光曲線において、信号強度S(n,m)にピークが存在するか、すなわち信号強度S(n,m)が増加した後に減少したかを判定するとよい。そして、ピークが存在しなければ、コントローラ91は、ステップS312にて「No」と判定して、前述したステップS306,S308の処理を実行してステップS304又はステップS302に戻る。   On the other hand, when the number of the stored signal strengths S (n, m) is equal to or larger than the predetermined number, the controller 91 determines “Yes” in step S310 and determines the presence or absence of a peak in step S312. To do. That is, the presence / absence of a peak in the value of the SUM signal is determined using all the radii r (n, m) and the signal strength S (n, m) at the circumferential position designated by the circumferential number n. Specifically, as shown in FIG. 9, all the radii r (n, m) at the circumferential position specified by the circumferential number n are taken on the horizontal axis and corresponded to the radius r (n, m). Whether the signal intensity S (n, m) has a peak in the light receiving curve with the signal intensity S (n, m) on the vertical axis, that is, has the signal intensity S (n, m) decreased after increasing? It is good to judge. If there is no peak, the controller 91 determines “No” in step S312, performs the processes of steps S306 and S308 described above, and returns to step S304 or step S302.

このように、ステップS302〜S312を繰り返し実行している間に、並行して実行されている回折環読取りプログラムの処理により、さらに半径r(n,m)及び信号強度S(n,m)が取り込まれてメモリに次々に記憶されていく。このため、ステップS312にてピークが検出されるようになり、検出されると、コントローラ91は、ステップS312にて「Yes」と判定して、ステップS314にて、ピークの半径r(n,m)をピーク半径rp(n)としてメモリに記憶する。次に、コントローラ91は、ステップS316にて、取得したピーク半径rp(n)の数が所定数以上であるか否かを判定する。この場合の所定数も、1周の測定位置数を表す値Nである。そして、取得したピーク半径rp(n)の数が所定数より小さければ、コントローラ91は、ステップS316にて「No」と判定し、前述したステップS306,S308の処理を実行してステップS304又はステップS302に戻る。   As described above, while the steps S302 to S312 are repeatedly executed, the radius r (n, m) and the signal intensity S (n, m) are further increased by the processing of the diffraction ring reading program executed in parallel. It is taken in and stored in memory one after another. Therefore, the peak is detected in step S312, and when detected, the controller 91 determines “Yes” in step S312, and in step S314, the peak radius r (n, m). ) As a peak radius rp (n). Next, in step S316, the controller 91 determines whether or not the number of acquired peak radii rp (n) is greater than or equal to a predetermined number. The predetermined number in this case is also a value N representing the number of measurement positions in one round. If the number of acquired peak radii rp (n) is smaller than the predetermined number, the controller 91 determines “No” in step S316, executes the processes of steps S306 and S308 described above, and executes step S304 or step S306. Return to S302.

このようにステップS302〜S316の処理を繰り返すことで、取得したピーク半径rp(n)の数が増えていき所定数に達すると、すなわち周方向の全ての読取りポイントP(n,m)にてピーク半径rp(n)が取得されると、コントローラ91は、ステップS316にて「Yes」と判定し、ステップS318にて回折環形状検出の終了を示す終了指令を出力する。そして、コントローラ91は、ステップS320にて回折環形状検出プログラムの実行を終了する。このような周方向の全ての読取りポイントP(n,m)におけるピーク半径rp(n)の検出により、回折環の形状が検出されたことになる。   By repeating the processing of steps S302 to S316 in this way, the number of acquired peak radii rp (n) increases and reaches a predetermined number, that is, at all reading points P (n, m) in the circumferential direction. When the peak radius rp (n) is acquired, the controller 91 determines “Yes” in step S316, and outputs an end command indicating the end of diffraction ring shape detection in step S318. Then, the controller 91 ends the execution of the diffraction ring shape detection program in step S320. By detecting the peak radius rp (n) at all the reading points P (n, m) in the circumferential direction, the shape of the diffraction ring is detected.

ここで、図4A及び図4Bの回折環読取りプログラムの説明にふたたび戻る。前述のように終了指令が出力されると、コントローラ91は、図4AのステップS234にて「Yes」と判定し、図4BのステップS240にて、フォーカスサーボ回路81に対してフォーカスサーボ制御の停止を指示することにより、フォーカスサーボ制御を停止させる。次に、コントローラ91は、ステップS242にて、レーザ駆動回路77を制御して、レーザ光源41によるレーザ光の照射を停止させる。さらに、コントローラ91は、ステップS244にて、A/D変換回路83及び回転角度検出回路75の作動を停止させ、ステップS246にて、フィードモータ制御回路73を制御してフィードモータ32の作動を停止させることにより、イメージングプレート21を停止させて、ステップS248にて回折環形状検出プログラムの実行を終了する。なお、この状態では、位置検出回路72の作動及びイメージングプレート21の回転は、以前と同様のまま継続されている。   Returning now to the description of the diffraction ring reading program of FIGS. 4A and 4B. When the end command is output as described above, the controller 91 determines “Yes” in step S234 of FIG. 4A, and stops the focus servo control for the focus servo circuit 81 in step S240 of FIG. 4B. To stop the focus servo control. Next, the controller 91 controls the laser driving circuit 77 to stop the laser light irradiation by the laser light source 41 in step S242. Further, the controller 91 stops the operation of the A / D conversion circuit 83 and the rotation angle detection circuit 75 in step S244, and controls the feed motor control circuit 73 to stop the operation of the feed motor 32 in step S246. As a result, the imaging plate 21 is stopped, and the execution of the diffraction ring shape detection program is terminated in step S248. In this state, the operation of the position detection circuit 72 and the rotation of the imaging plate 21 are continued as before.

次に、コントローラ91は、図6の回折環消去プログラムを実行する。回折環消去プログラムの実行は、ステップS400にて開始され、コントローラ91は、ステップS402にて、フィードモータ制御回路73に、イメージングプレート21を回折環消去領域内の消去開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路73は、位置検出回路72と協働してフィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を消去開始位置へ移動させる。このイメージングプレート21が消去開始位置にある状態では、LED53から出力される可視光の中心が前記計算した回折環基準半径R0よりも所定距離γだけ小さい位置に位置する。具体的には、この位置は、イメージングプレート21が駆動限界位置にある状態において、イメージングプレート21の中心からLEDの可視光の中心までの距離をRy’とすると、位置検出回路72から出力される位置がR0−γ−Ry’になる位置である。なお、所定距離γは、前記所定距離αよりも若干大きく、前記撮像された回折環の半径よりは余裕をもってずれた位置である。これにより、後述の処理により、前記撮像された回折環が確実に消去される。   Next, the controller 91 executes the diffraction ring elimination program of FIG. Execution of the diffraction ring erasure program is started in step S400, and the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to move the imaging plate 21 to the erasure start position in the diffraction ring erasure region in step S402. To do. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 in cooperation with the position detection circuit 72 to move the imaging plate 21 to the erasure start position. When the imaging plate 21 is at the erasing start position, the center of the visible light output from the LED 53 is located at a position smaller than the calculated diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance γ. Specifically, this position is output from the position detection circuit 72 when the distance from the center of the imaging plate 21 to the center of the visible light of the LED is Ry ′ in a state where the imaging plate 21 is at the drive limit position. This is the position where the position becomes R0-γ-Ry ′. Note that the predetermined distance γ is slightly larger than the predetermined distance α and is a position shifted with a margin from the radius of the imaged diffraction ring. Thereby, the imaged diffraction ring is surely erased by a process described later.

次に、コントローラ91は、ステップS404にて、LED駆動回路84を制御してLED53による可視光のイメージングプレート21に対する照射を開始させる。次に、コントローラ91は、ステップS406にて、フィードモータ制御回路73に対して、イメージングプレート21の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32を駆動制御して、イメージングプレート21を消去開始位置から軸受部34側(図1及び図2の右下方向)に一定速度で移動させる。これにより、LED53による可視光が、イメージングプレート21において、回転しながら、回折環基準半径R0から所定距離γ(γ>α)だけ内側から外側方向に一定速度で移動し始める。   Next, in step S404, the controller 91 controls the LED drive circuit 84 to start irradiating the imaging plate 21 with visible light by the LED 53. Next, the controller 91 instructs the feed motor control circuit 73 to start and move the imaging plate 21 in step S406. The feed motor control circuit 73 drives and controls the feed motor 32 to move the imaging plate 21 from the erasing start position to the bearing portion 34 side (lower right direction in FIGS. 1 and 2) at a constant speed. As a result, visible light from the LED 53 starts moving at a constant speed from the inside to the outside by a predetermined distance γ (γ> α) from the diffraction ring reference radius R0 while rotating in the imaging plate 21.

前記ステップS406の処理後、コントローラ91は、ステップS408にて位置検出回路72からイメージングプレート21の位置を表す位置信号を入力し、ステップS410にて、イメージングプレート21の現在の位置が消去終了位置を超えているか否かを判定する。この終了位置は、回折環基準半径R0よりも所定距離γだけ大きな位置である。具体的には、位置検出回路72から出力される位置がR0+γ−Ry’になる位置である。そして、イメージングプレート21の現在の位置が消去終了位置を超えるまで、コントローラ91は、ステップS410にて「No」と判定して、ステップS408,S410の処理を繰り返し実行する。これにより、回転するイメージングプレート21に対し、前記回折環基準半径R0から所定距離γだけ内側から所定距離γだけ外側まで、LED53による可視光が照射されるので、前記回折X線によって形成された回折環は内側から徐々に消去されていく。   After the process of step S406, the controller 91 inputs a position signal indicating the position of the imaging plate 21 from the position detection circuit 72 in step S408, and in step S410, the current position of the imaging plate 21 indicates the erase end position. Determine if it has exceeded. This end position is a position larger than the diffraction ring reference radius R0 by a predetermined distance γ. Specifically, the position output from the position detection circuit 72 is a position where R0 + γ−Ry ′. Then, until the current position of the imaging plate 21 exceeds the erasure end position, the controller 91 determines “No” in step S410, and repeatedly executes the processes of steps S408 and S410. As a result, visible light from the LED 53 is irradiated from the diffraction ring reference radius R0 to the rotating imaging plate 21 from the inner side by a predetermined distance γ to the outer side by a predetermined distance γ, and thus the diffraction formed by the diffracted X-rays. The ring is gradually erased from the inside.

そして、イメージングプレート21の現在の位置が消去終了位置を超えると、コントローラ91は、ステップS410にて「Yes」と判定して、ステップS412にてフィードモータ制御回路73にイメージングプレート21の移動停止を指示し、ステップS414にてLED駆動回路84にLED53による可視光の照射停止を指示する。これにより、フィードモータ制御回路73は、フィードモータ32の作動を停止させることによりイメージングプレート21の移動を停止させる。LED駆動回路84は、LED53による可視光の照射を停止させる。この状態では、前記撮像された回折環は完全に消去されている。   When the current position of the imaging plate 21 exceeds the erasing end position, the controller 91 determines “Yes” in step S410, and stops the movement of the imaging plate 21 in the feed motor control circuit 73 in step S412. In step S414, the LED drive circuit 84 is instructed to stop the irradiation of visible light by the LED 53. Thereby, the feed motor control circuit 73 stops the movement of the imaging plate 21 by stopping the operation of the feed motor 32. The LED drive circuit 84 stops the irradiation of visible light from the LED 53. In this state, the imaged diffraction ring is completely erased.

前記ステップS414の処理後、コントローラ91は、ステップS416にて位置検出回路72の作動を停止させ、ステップS418にてスピンドルモータ制御回路74に対してイメージングプレート21の回転停止を指示する。この指示に応答して、スピンドルモータ制御回路74は、スピンドルモータ37の作動を停止させて、イメージングプレート21の回転を停止させる。前記イメージングプレート21の回転停止後、コントローラ91は、ステップS420にて回折環消去プログラムの実行を終了する。   After the process of step S414, the controller 91 stops the operation of the position detection circuit 72 in step S416, and instructs the spindle motor control circuit 74 to stop the rotation of the imaging plate 21 in step S418. In response to this instruction, the spindle motor control circuit 74 stops the operation of the spindle motor 37 and stops the rotation of the imaging plate 21. After the rotation of the imaging plate 21 is stopped, the controller 91 ends the execution of the diffraction ring elimination program in step S420.

上記のような回折環の測定後、作業者による入力装置92を用いた指示により、コントローラ91は、図示しないプログラムの実行により、上記回折環形状検出プログラムの実行によって取得した回折環の形状を表すデータを用いて、すなわちピーク半径rp(n)(n=1〜N)及びそれに対応した回転角度(n−1)θo(n=1〜N)を用いて、測定対象物OBである鉄材の測定箇所の残留圧縮応力(垂直応力)及びせん断応力を計算し、計算した結果に応じて鉄材のショットピーニングによる加工結果を評価する。なお、これらの残留圧縮応力及びせん断応力は、従来からよく知られているcosαを用いて計算されるとともに、その計算結果による残留圧縮応力及びせん断応力の大きさにより、ショットピーニングの評価もなされる。この場合、残留圧縮応力がある程度大きく、せん断応力が「0」に近い小さな値であればショットピーニングが良好であったと評価される。   After measuring the diffractive ring as described above, the controller 91 indicates the shape of the diffractive ring acquired by executing the diffractive ring shape detection program by executing a program (not shown) according to an instruction from the operator using the input device 92. Using the data, that is, using the peak radius rp (n) (n = 1 to N) and the rotation angle (n−1) θo (n = 1 to N) corresponding to the peak radius rp (n) (n = 1 to N), Residual compressive stress (normal stress) and shear stress at the measurement location are calculated, and the processing result by shot peening of the iron material is evaluated according to the calculated results. These residual compressive stress and shear stress are calculated using cos α, which is well known from the past, and shot peening is also evaluated based on the residual compressive stress and shear stress based on the calculation results. . In this case, if the residual compressive stress is large to some extent and the shear stress is a small value close to “0”, it is evaluated that shot peening is good.

上記説明からも理解できるように、上記実施形態においては、X線回折測定装置をケース60内に収容するように構成したので、作業者は、X線回折測定装置を簡単に搬送できるようになる。そして、このX線回折測定装置の搬送後、設置用壁である傾斜面壁67を測定対象物OB上に面接触させることにより、X線回折測定装置を測定対象物OB上に載置する。この状態では、傾斜面壁67の法線とX線出射器10から出射されたX線の光軸とがなす角度が、測定対象物OBから回折したX線が出射される所定角度に設定されているので、測定対象物OBの表面の法線と前記X線の光軸とがなす角度も前記所定角度となる。したがって、X線出射器10からのX線を傾斜面壁67に設けた貫通孔67aを介して測定対象物OBに照射することにより、すなわち図3の回折環撮像プログラムの実行により、測定対象物OBから回折したX線が出射されてイメージングプレート21に回折したX線による回折環が形成される。その結果、作業者は、設置用壁である傾斜面壁67を測定対象物OB上に面接触させることにより、X線回折測定装置を測定対象物OB上に載置するという簡単な行為により、イメージングプレート21に回折環を形成させることができる。   As can be understood from the above description, in the above embodiment, the X-ray diffraction measurement device is accommodated in the case 60, so that the operator can easily carry the X-ray diffraction measurement device. . And after conveying this X-ray-diffraction measuring apparatus, the X-ray-diffraction measuring apparatus is mounted on the measuring object OB by making the inclined surface wall 67 which is an installation wall surface-contact on the measuring object OB. In this state, the angle formed by the normal line of the inclined surface wall 67 and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 is set to a predetermined angle at which the X-ray diffracted from the measurement object OB is emitted. Therefore, the angle formed by the normal of the surface of the measurement object OB and the optical axis of the X-ray is also the predetermined angle. Therefore, the measurement object OB is irradiated by irradiating the measurement object OB with the X-rays from the X-ray emitter 10 through the through hole 67a provided in the inclined surface wall 67, that is, by executing the diffraction ring imaging program of FIG. X-rays diffracted from the X-rays are emitted and diffracted by the X-rays diffracted on the imaging plate 21. As a result, the operator can perform imaging by simply placing the X-ray diffraction measuring device on the measurement object OB by bringing the inclined surface wall 67 as an installation wall into surface contact with the measurement object OB. A diffraction ring can be formed on the plate 21.

この回折環のイメージングプレート21への形成後、図4A及び図4Bの回折環読取りプログラムの実行及び図5の回折環形状検出プログラムの実行により、回折環の形状が検出される。そして、この検出された回折環の形状に基づいて、測定対象物OBの残留応力を計算できるので、ショットピーニング後の測定対象物OBの残留応力の測定が簡単に行えるようになり、ショットピーニングが良好であったか否かも簡単に評価できる。   After the diffraction ring is formed on the imaging plate 21, the shape of the diffraction ring is detected by executing the diffraction ring reading program of FIGS. 4A and 4B and the diffraction ring shape detection program of FIG. Since the residual stress of the measurement object OB can be calculated based on the detected shape of the diffraction ring, the measurement of the residual stress of the measurement object OB after the shot peening can be easily performed. Whether it was good or not can also be easily evaluated.

また、上記実施形態においては、ケース60に、搬送用の取っ手69を設けたので、X線回折測定装置の搬送がより容易になる。さらに、上記実施形態においては、設置用壁である傾斜面壁67を測定対象物OB上に接触させた状態に維持するための支持脚68a,68bを設けたので、簡単な構成で、傾斜面壁67を測定対象物OB上に密着すなわち面接触させて、X線回折測定装置を測定対象物OB上に載置させた状態を確実に維持できる。   Moreover, in the said embodiment, since the handle 69 for conveyance was provided in case 60, conveyance of an X-ray-diffraction measuring apparatus becomes easier. Furthermore, in the above embodiment, since the support legs 68a and 68b for maintaining the inclined surface wall 67, which is an installation wall, in contact with the measurement object OB are provided, the inclined surface wall 67 can be configured with a simple configuration. In close contact, that is, in surface contact with the measurement object OB, the state where the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object OB can be reliably maintained.

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

上記実施形態においては、ケース60の左右側面壁65,66に密着させて収納状態にある折り畳み式の支持脚68a,68bを90度回転させて、X線回折測定装置を図2の姿勢に維持させるようにしたが、この図2の姿勢と同じ姿勢を維持することができれば、どのような構造の支持部材を設けるようにしてもよい。例えば、X線回折測定装置の下面壁64に対して垂直方向に進退可能な支持脚を設け、この支持脚を下面壁64の下方に突出させて、X線回折測定装置を図2の姿勢に維持させるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the folding support legs 68a and 68b, which are in close contact with the left and right side walls 65 and 66 of the case 60, are rotated 90 degrees to maintain the X-ray diffraction measurement apparatus in the posture shown in FIG. However, as long as the same posture as that of FIG. 2 can be maintained, a support member having any structure may be provided. For example, a support leg that can be moved back and forth in the vertical direction with respect to the lower surface wall 64 of the X-ray diffraction measurement apparatus is provided, and the support leg protrudes below the lower surface wall 64 to bring the X-ray diffraction measurement apparatus into the posture shown in FIG. You may make it maintain.

また、上記折り畳み式の支持脚68a,68bをなくし、ケース60の下面壁64と傾斜面壁67が交差する角度と等しい角度のある三角形のブロックを用意して、測定の際には、前記ブロックを測定対象物OBと下面壁64の間に挿入することにより、X線回折測定装置を図2と同じ姿勢に維持させるようにしてもよい。なお、この場合、X線回折測定装置の搬送時には、ブロックを搬送する必要も生じる。   Further, the folding support legs 68a and 68b are eliminated, and a triangular block having an angle equal to the angle at which the lower surface wall 64 and the inclined surface wall 67 of the case 60 intersect with each other is prepared. The X-ray diffraction measurement apparatus may be maintained in the same posture as in FIG. 2 by inserting it between the measurement object OB and the lower wall 64. In this case, when the X-ray diffraction measurement apparatus is transported, it is necessary to transport the block.

また、上記実施形態においては、測定対象物OBが大きくて、図2に示すように、X線回折測定装置を測定対象物OB上に載置し、測定対象物OBの残留応力を測定するために、イメージングプレート21に回折X線による回折環を撮像して、撮像した回折環の形状を測定することについて説明した。しかし、このX線回折測定装置は、測定対象物OBが小さいときの残留応力の測定にも対応させることもできる。この場合、図11に示すように、X線回折測定装置を固定支持する固定治具101を用意して、設置面FL上に固定治具101を置き、X線回折測定装置のケース60の左右側面壁65,66を固定治具101に固定することにより、傾斜面壁67が水平になるようにX線回折測定装置を固定支持する。   In the above embodiment, the measurement object OB is large, and as shown in FIG. 2, the X-ray diffraction measurement device is placed on the measurement object OB and the residual stress of the measurement object OB is measured. In the above description, the imaging ring 21 is imaged with a diffraction ring by diffracted X-rays and the shape of the imaged diffraction ring is measured. However, this X-ray diffraction measurement apparatus can also be adapted to the measurement of residual stress when the measurement object OB is small. In this case, as shown in FIG. 11, a fixing jig 101 for fixing and supporting the X-ray diffraction measuring apparatus is prepared, the fixing jig 101 is placed on the installation surface FL, and the right and left sides of the case 60 of the X-ray diffraction measuring apparatus are placed. By fixing the side walls 65 and 66 to the fixing jig 101, the X-ray diffraction measuring apparatus is fixedly supported so that the inclined surface wall 67 is horizontal.

そして、設置面FL上には、測定対象物OBを載置する昇降ステージ102aを備えた昇降機102を置く。昇降ステージ102aは、上下に昇降可能となっている。そして、小さな測定対象物OBの検査位置が傾斜面壁67に設けた貫通孔67aの位置に対向するように、測定対象物OBを昇降ステージ102a上に載置した後、測定対象物OBが傾斜面壁67に接触する高さ位置又は前記高さ位置に近接する位置まで、昇降ステージ102aを上昇させる。その後、上記実施形態と同様に、測定対象物OBにX線を照射してイメージングプレート21に回折環を撮像して、撮像した回折環の形状を測定して、残留応力を計算すれば、小さな測定対象物OBであっても、その残留応力を測定できる。   And on the installation surface FL, the elevator 102 provided with the raising / lowering stage 102a which mounts the measuring object OB is put. The elevating stage 102a can be moved up and down. Then, after placing the measurement object OB on the lift stage 102a so that the inspection position of the small measurement object OB is opposed to the position of the through hole 67a provided in the inclination surface wall 67, the measurement object OB is inclined wall. The raising / lowering stage 102a is raised to a height position in contact with 67 or a position close to the height position. After that, as in the above embodiment, the X-ray is irradiated onto the measurement object OB, the diffraction ring is imaged on the imaging plate 21, the shape of the captured diffraction ring is measured, and the residual stress is calculated. Even for the measurement object OB, the residual stress can be measured.

また、上記実施形態においては、回折環の形状を測定するために、イメージングプレート21の回転角度が所定の回転角度になるごとに、信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)を記憶するようにした。しかし、これに代えて、所定の時間間隔で、イメージングプレート21の回転角度θ(n,m)、信号強度S(n,m)及び半径r(n,m)を取得して記憶してもよい。   In the above embodiment, in order to measure the shape of the diffraction ring, the signal intensity S (n, m) and the radius r (n, m) each time the rotation angle of the imaging plate 21 reaches a predetermined rotation angle. I remembered. However, instead of this, the rotation angle θ (n, m), the signal intensity S (n, m), and the radius r (n, m) of the imaging plate 21 may be acquired and stored at predetermined time intervals. Good.

また、上記実施形態においては、受光センサ25の受光位置を用いて、撮像した回折環の半径が回折環基準半径R0からずれる可能性のある領域を想定して、読取り開始位置を決定するようにした。しかし、回折環基準半径R0を用いることなく、常に一定の領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート21の全領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。また、LED53による可視光の照射についても同様に、常に一定の領域にLED53から発せられた可視光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート21の全領域にLED53からの可視光を照射するようにしてもよい。ただし、この場合、上記実施形態よりも測定時間が長くなる。   In the above-described embodiment, the reading start position is determined using the light receiving position of the light receiving sensor 25, assuming an area where the radius of the imaged diffraction ring may deviate from the diffraction ring reference radius R0. did. However, the laser beam may always be irradiated to a certain region without using the diffraction ring reference radius R0. For example, the entire region of the imaging plate 21 may be irradiated with laser light. Similarly, visible light emitted from the LED 53 may be always irradiated with visible light emitted from the LED 53 in a certain region. For example, the entire region of the imaging plate 21 may be irradiated with visible light from the LED 53. However, in this case, the measurement time is longer than in the above embodiment.

また、上記実施形態においては、レーザ検出装置40は、フォーカスサーボ制御されるようにしたが、イメージングプレート21を回転させた際のイメージングプレート21の受光面と対物レンズ46との距離の変動が微小であれば、フォーカスサーボ制御は不要である。   In the above embodiment, the laser detection device 40 is controlled by focus servo. However, when the imaging plate 21 is rotated, the distance between the light receiving surface of the imaging plate 21 and the objective lens 46 is very small. If so, focus servo control is unnecessary.

また、上記実施形態においては、イメージングプレート21に照射されるレーザ光は、一定強度のレーザ光としたが、これに代えて、予め設定されたハイレベルの強度と、予め設定されたローレベルの強度が繰り返されるパルス状のレーザ光とし、ハイレベルの強度になるタイミングでSUM信号の瞬時値を取得するようにしてもよい。この場合、イメージングプレート21のSUM信号の瞬時値を取得するポイントに瞬間的にハイレベルの強度のレーザ光を照射する。すなわち、SUM信号の瞬時値を取得するポイントにレーザ光が向かう状態では、レーザ光の強度はローレベルであり、輝尽発光により発生する光はほとんど無い。そして、SUM信号の瞬時値を取得するポイントに近づいたとき、レーザ光の強度がハイレベルになって輝尽発光による光が発生する。常にハイレベルの強度のレーザ光を照射した場合は、輝尽発光による光が生じ続けることで光の強度が減少するが、上記のように構成すれば、輝尽発光によって大きな強度の光を利用して、SUM信号の瞬時値を取得することができる。   In the above-described embodiment, the laser beam applied to the imaging plate 21 is a laser beam having a constant intensity. Instead of this, a preset high level intensity and a preset low level laser beam are used. A pulsed laser beam having repeated intensities may be used, and an instantaneous value of the SUM signal may be acquired at a timing when the intensity reaches a high level. In this case, a laser beam having a high level of intensity is instantaneously applied to a point at which the instantaneous value of the SUM signal of the imaging plate 21 is acquired. That is, in the state where the laser beam is directed to the point where the instantaneous value of the SUM signal is acquired, the intensity of the laser beam is at a low level, and almost no light is generated by the stimulated emission. Then, when approaching the point at which the instantaneous value of the SUM signal is obtained, the intensity of the laser beam becomes high and light due to the stimulated emission is generated. When laser light with a high level of intensity is always radiated, the intensity of the light decreases due to the continued generation of light due to the stimulated light emission. Thus, the instantaneous value of the SUM signal can be acquired.

10…X線出射器、20…テーブル、21…イメージングプレート、25…受光センサ、30…テーブル駆動機構、31…移動ステージ、32…フィードモータ、33…スクリューロッド、37…スピンドルモータ、40…レーザ検出装置、41…レーザ光源、46…対物レンズ、50…フォトディテクタ、60…ケース、63…上面壁、64…下面壁、67…傾斜面壁、67a…貫通孔、68a,68b…支持脚、69…取っ手、90…コンピュータ装置、91…コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray emitter, 20 ... Table, 21 ... Imaging plate, 25 ... Light receiving sensor, 30 ... Table drive mechanism, 31 ... Moving stage, 32 ... Feed motor, 33 ... Screw rod, 37 ... Spindle motor, 40 ... Laser Detection device, 41 ... laser light source, 46 ... objective lens, 50 ... photo detector, 60 ... case, 63 ... upper wall, 64 ... lower wall, 67 ... inclined wall, 67a ... through hole, 68a, 68b ... support leg, 69 ... Handle, 90 ... computer device, 91 ... controller

Claims (4)

測定対象物に向けてX線を出射するX線出射器と、
中央に前記X線出射器から出射されたX線を通過させる貫通孔が形成されたテーブルと、
前記テーブルに取付けられて、中央部にて前記X線出射器から出射されたX線を通過させるとともに、測定対象物にて回折したX線の回折光を受光する受光面を有し、回折光の像である回折環を記録するイメージングプレートと、
レーザ光を出射するレーザ光源及びレーザ光を受光するフォトディテクタを有し、レーザ光を前記イメージングプレートの受光面に照射するとともに、レーザ光の照射によって前記イメージングプレートから出射された光を受光して受光強度に応じた受光信号を出力するレーザ検出装置と、
前記テーブルを固定して前記テーブルを前記テーブルに形成された貫通孔の中心軸回りに回転させる出力軸を有する回転機構であって、前記X線出射器から出射されたX線を通過させて前記テーブルに形成された貫通孔に導く貫通孔が前記出力軸に形成された回転機構と、
前記テーブルを前記回転機構と共に前記イメージングプレートの受光面に平行な方向に前記レーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記X線出射器、前記テーブル、前記イメージングプレート、前記レーザ検出装置、前記回転機構及び前記移動機構を収容したケースとを備えたX線回折測定装置であって、
前記ケースは、直方体形状に形成され、前記X線出射器から出射されるX線の光軸方向に垂直な下面壁と、前記テーブルの移動方向における前記下面壁の一端部の角部に前記下面壁に対して傾斜させた傾斜面壁とを有し、前記傾斜面壁は測定対象物上に面接触させてX線回折測定装置を載置させるために平板状であって、前記X線出射器から出射されたX線を通過させる開口を有し、
前記傾斜面壁の法線と前記X線出射器から出射されたX線の光軸とがなす角度を、測定対象物にX線を照射した際に測定対象物から回折したX線が出射される所定角度に設定したことを特徴とするX線回折測定装置。
An X-ray emitter that emits X-rays toward the measurement object;
A table in which a through hole that allows the X-ray emitted from the X-ray emitter to pass therethrough is formed in the center;
A diffracted light that is attached to the table and has a light receiving surface that allows X-rays emitted from the X-ray emitter to pass through at the center and receives diffracted light of X-rays diffracted by the measurement object. An imaging plate for recording a diffraction ring which is an image of
It has a laser light source that emits laser light and a photodetector that receives the laser light, and irradiates the light receiving surface of the imaging plate with the laser light and receives and emits the light emitted from the imaging plate by the laser light irradiation. A laser detection device that outputs a light reception signal corresponding to the intensity;
A rotation mechanism having an output shaft for fixing the table and rotating the table about a central axis of a through hole formed in the table , wherein the X-ray emitted from the X-ray emitter is passed through the rotation mechanism. A rotation mechanism in which a through hole led to a through hole formed in the table is formed in the output shaft ;
A moving mechanism for moving the table relative to the laser detection device in a direction parallel to the light receiving surface of the imaging plate together with the rotation mechanism ;
An X-ray diffraction measurement apparatus comprising the X-ray emitter, the table, the imaging plate, the laser detection device, the rotation mechanism, and a case housing the movement mechanism,
The case is formed in a rectangular parallelepiped shape, the lower surface wall perpendicular to the optical axis direction of the X-rays emitted from the X-ray emitter, and the lower surface at the corner of one end portion of the lower surface wall in the moving direction of the table An inclined surface wall that is inclined with respect to the wall, and the inclined surface wall is in a plate shape for placing an X-ray diffraction measuring device in surface contact with an object to be measured, from the X-ray emitter Having an aperture through which the emitted X-rays pass;
X-rays diffracted from the measurement object are emitted when the measurement object is irradiated with X-rays at an angle formed by the normal of the inclined surface wall and the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. An X-ray diffraction measurement apparatus characterized by being set to a predetermined angle.
請求項1に記載のX線回折測定装置において、
前記所定角度は、30度乃至45度の範囲内の角度であるX線回折測定装置。
The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 1,
The X-ray diffraction measurement apparatus, wherein the predetermined angle is an angle within a range of 30 degrees to 45 degrees.
請求項1又は2に記載のX線回折測定装置において、
前記ケースに、さらに、前記傾斜面壁を測定対象物上に面接触させた状態に維持するための支持脚を設けたことを特徴とするX線回折測定装置。
In the X-ray diffraction measuring apparatus according to claim 1 or 2 ,
An X-ray diffraction measuring apparatus, wherein the case is further provided with a support leg for maintaining the inclined surface wall in surface contact with the measurement object.
請求項1乃至3のうちのいずれか一つに記載のX線回折測定装置において、
前記ケースに、さらに、搬送用の取っ手を設けたことを特徴とするX線回折測定装置。
In the X-ray-diffraction measuring apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 3 ,
An X-ray diffraction measurement apparatus, wherein the case is further provided with a handle for conveyance.
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