JP6937025B2 - X線回折装置 - Google Patents
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Description
図1は、X線回折装置100の構成を示す平面図である。図1に示すように、X線回折装置100は、X線源110、アパーチャ120、多層膜ミラー135、選択スリット140、入射スリット160、コリメータホルダ163、試料支持台165、受光スリット180およびX線検出器190を備えている。図1の例では、第1の入射経路を通過したX線ビームR1が試料Sに照射されている。入射経路の詳細は後述する。
図2(a)、(b)は、第1および第2の入射経路のそれぞれを介したX線ビームを試料Sに照射した場合の入射光学系を示す模式図である。
上記のX線回折装置100は、PC等の処理装置により操作およびデータ読み取りが可能になっている。図4は、X線回折システム10を示すブロック図である。X線回折システム10は、処理装置50およびX線回折装置100で構成されている。図4に示すように、処理装置50は、プロセッサ60およびメモリ70を備え、キーボード等の操作部からの入力を受け付け、ディスプレイ等へ読み取ったデータやその処理結果を出力できる。
次に、このX線回折装置100の使用方法を説明する。一例として、集中法と平行ビーム法とで切り換える場合を説明する。
まず、入射光学系のセッティングを行なう。X線源110と多層膜ミラー135は共通の調整台の上に載っている。多層膜ミラー135とX線源110の相対位置関係は、あらかじめ所定の設計上の位置に位置決めしておく。アパーチャ120、多層膜ミラー135および選択スリット140は、集光ビーム法のX線ビームと平行ビーム法のX線ビームが互いに平行になるように設定される。
次に、集中法によるX線回折測定を説明する。図2(a)に示す配置では、X線源110から出射されたX線のうち、アパーチャ120の第1開口120aを通過するX線ビームは、選択スリット140の第1開口140aを通過してから、入射スリット160で所定の発散角に制限されて、試料Sに入射する。
集中法から平行ビーム法に切り換えるには、第2の入射経路を通過したX線ビームが入射スリット160の開口160aを通る位置まで移動ユニット150を移動させる。図2(b)に示すように、平行ビーム法用のX線ビームは、アパーチャ120の第2開口120bを通過し、多層膜ミラー135で反射して平行ビームとなる。この平行ビームだけが入射スリット160の開口160aを通過する。一方、集中法用のX線ビームは入射スリット160に遮られる。入射スリット160については、入射スリット160の開口160aから試料Sまでの経路が、第1または第2の入射経路を経たX線ビームR1、R2に平行になるように設定しておく。
コリメータを利用する場合について説明する。図3(a)、(b)は、コリメータ164を用いて第1および第2の入射経路のそれぞれを介したX線ビームを試料に照射した場合の入射光学系を示す模式図である。図3(a)、(b)に示すように、コリメータホルダは、入射スリットに対してコリメータ164を固定された姿勢で保持しており、X線ビームの切り換えに対して一つのコリメータホルダがあれば十分である。なお、入射スリット160の前段にチャネルカットモノクロメータを設置して用いてもよい。
50 処理装置
60 プロセッサ
70 メモリ
100 X線回折装置
105 入射光学系支持台
110 X線源
120 アパーチャ
120a アパーチャの第1開口
120b アパーチャの第2開口
135 多層膜ミラー
140 選択スリット
140a 選択スリットの第1開口
140b 選択スリットの第2開口
150 移動ユニット
155 移動機構
160 入射スリット
160a 入射スリットの開口
163 コリメータホルダ
164 コリメータ
165 試料支持台
170 ゴニオメータ
175 検出器支持台
180 受光スリット
190 X線検出器
R1 X線ビーム
R2 X線ビーム
S 試料
Claims (5)
- X線ビームを生成するX線源と、
前記生成されたX線ビームを所定の発散角で通過させる第1の入射経路と、
前記生成されたX線ビームを多層膜ミラーに反射させて、前記第1の入射経路を通過したX線ビームと平行に通過させる第2の入射経路と、
前記X線源、前記第1の入射経路および前記第2の入射経路をそれぞれの相対位置を維持しつつ所定の方向に移動させる移動機構と、
試料に入射するX線ビームを通過させる入射スリットと、
前記入射スリットに対して固定された位置で試料を支持する試料支持台と、を備え、
前記移動機構により、前記第1の入射経路または前記第2の入射経路を通過したX線ビームのうち、前記入射スリットを通過させるX線ビームを切り換えることを特徴とするX線回折装置。 - 前記第1の入射経路は、前記生成されたX線ビームを所定の発散角に絞る第1のアパーチャ開口および前記第1のアパーチャ開口を通過したX線ビームを選択する第1の選択スリット開口で形成され、
前記第2の入射経路は、前記生成されたX線ビームを前記多層膜ミラーに向けて絞る第2のアパーチャ開口、前記多層膜ミラーおよび前記多層膜ミラーで反射されたX線ビームを選択する第2の選択スリット開口で形成されることを特徴とする請求項1記載のX線回折装置。 - 前記多層膜ミラーは、前記生成されたX線ビームを平行ビーム、集光ビームまたは発散ビームに整形するものであることを特徴とする請求項1または請求項2記載のX線回折装置。
- 前記入射スリットを通過したX線ビームを絞るコリメータを、前記入射スリットに対して固定された姿勢で保持するコリメータホルダを更に備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線回折装置。
- 前記移動機構は、前記入射スリットを通過させるX線ビームを切り換える指示を受けたときに、前記X線源、前記第1の入射経路および前記第2の入射経路を移動させる電動軸を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のX線回折装置。
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