JPH01172740A - Ｘ線回折装置のスリット制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Ｘ線回折装置のスリット制御機構に関し、特
に、試料面に入射するＸ線の入射角゛θに応じてスリッ
ト幅を変化させる形式のスリット幅調節と、スリットの
移動による光軸調整との両方に使用可能なスリット制御
門構に関する。

［従来の技術］ Ｘ線回折装置において、試料面に入射するＸ線の入射角
θに応じてスリット幅を変化させ、もって常に一定の試
料範囲にＸ線を照射する技術は、既に知られている（た
とえば、特公昭５０−４０６７６号および特公昭５３−
２８２２２号参照）。

第８図を参照して説明すると、Ｘ線焦点６０から発射さ
れたＸ稈は、発散スリット６２を通って、試料６４に照
射され、ここで回折されたＸ線が受光スリット６６に集
まる。その際、Ｘ線の入射角θが変化しても、常に試料
６４の幅ａいっばいにＸ線が照射されるようにするには
、発散スリット６２のスリット幅すを入射角θに応じて
調節すればよい。Ｘ線焦点６０から見た試料６４の幅は
ａ・ｓｉｎθとなるので、スリット幅すをｓｉｎθに比
例ざぜて変化させれば、極めて良い近似で、試料照射範
囲がθに依存せず一定となる。

一方、スリット幅の調節とは別個の技術として、Ｘ線回
折装置のゴニオメータの光軸調整技術がある。ゴニオメ
ータの光軸調整は、一般に、次の手順で実施される。

（ａ）検出器アームの回転角（２θ）をゼロにしたとき
に、発散スリットと、試料台の回転軸線（以下、試料軸
という）と、検出器アーム上にある受光スリットとが一
直線上に来るようにする調整。この調整はゴニオメータ
の製造段階で既に調整ずみのものである。

（ｂ）ゴニオメータ光軸上にＸ線焦点が来るように、Ｘ
線焦点とゴニオメータとの相対的位置関係を定める調整
。この調整は、ゴニオメータ基台を微小回転させて、Ｘ
線検出器の出力が最大となるように調整される。

（ｃ）２θ−ゼロの確認。この確認は次のように実施さ
れる。検出器アームを２θ＝ゼロの付近で微小回転させ
てピークプロファイルを求め、検出ピークの半価幅の中
点をゼロピークの位置とする。次に、このゼロピークの
位置と、検出器アーム台のゼロマークの位置とのずれが
、所定の角度範囲内に治まっていることを確認する。所
定の角度範囲内に治まっていなければ、上述の（ｂ）の
調整からやり直すことになる。

（ｄ）試料台の回転角（θ）−ゼロの調整。この調整は
、試料台をθ＝ゼロの付近で微小回転させて、Ｘ線検出
器の出力が最大となるように調整される。この調整は、
光軸調整治具を試料台に取り付けて実施される。この治
具の基準平面は、試料軸を含む平面内にあり、θ＝ゼロ
の付近で基準平面は人！ｌＩＸ線に平行となる。

このような光軸調整にあっては、（ｂ）の調整において
、小川のあるゴニオメータ基台を微小回転させることに
なる。

［発明が解決しようとする問題点コ 近年、ゴニオメータの光軸調整を自動化する要望が高ま
っており、そのための一つの方策として、ゴニオメータ
基台を回転させることなく、スリット位置の移動だけで
光軸調整を済ませてしまおうとする試みがある。このよ
うにすれば、重いゴニオメータ基台を動かすことなく、
軽いスリットを移動させるだけで良いことになる。

してみると、スリット幅調節においても、スリット移動
による光軸調整においても、スリットを動かすためのＦ
Ｊ８４が必要となり、これらを別個の機構として設けれ
ば、スリット付近の機構が複雑になることは避けられな
い。

そこで、本発明の目的は、スリット移動による光軸調整
と、スリット幅調節とを可能にしたスリット制御機構を
提供することにある。

ｃ問題点を解決するための手段］ 本発明に係るスリット制御機構は、試料面に入用するＸ
線の入射角θを変化させて回折ピークを測定する形式の
Ｘ線回折装置において、次の構成を有することを特徴と
する。

（ａ）　Ｘ線を通過させるスリットは、二つのスリット
板からなる。

（ｂ）　＃ｉ記制御＃Ｊ構は、固定ブラケットと、この
固定ブラケットに対して移動可能な移動部材とを含む。

（ｃ）前記移動部材には前記二つのスリット板が取り付
けられ、このスリット板は、前記固定ブラケットに固定
されたスリット制御モータによって駆動され、もってス
リット幅が調節される。

（ｄ）前記スリット制御モータは、スリット幅の調節に
際しては、前記入射角θを変化させるためのθ回転モー
タに比例して回転する。

（ｅ）前記スリット幅が最小間隔にあるときは、前記ス
リット制御モータの回転によって前記移動部材が前記固
定ブラケットに対して移動可能である。

このスリット制御機構は、二つの基本的な機能を有する
。まず、スリット幅調面にあっては、スリブ（へ幅は、
ｓｉｎθに比例して変化する。光軸調整のためのスリッ
ト移動にあっては、スリット幅を最小間隔にしたまま、
スリット制御モータを回転させ、スリット板を具備する
移動部材自体を、固定ブラケットに対して移動させる。

これにより、最小間隔を有するスリット板が、光軸に垂
直な面内で移動し、この移動を利用して光軸調整を実施
することができる。

すなわち、スリット幅調節動作と、スリット移動動作と
を、一つのスリット制御モータで実施することができ、
機構の簡素化が図れる。

本発明のスリット制御殿横は、その目的からいって、基
本的にはＸ線回折装置の発散スリットに通用される。た
だし、スリン１へ幅の調節と、スリット位置の移動の両
方を制御する必要のある場合には、散乱防止スリットな
どの別のスリットにあっても本発明を適用できる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の正面図であり、第２図はそ
の側面図である。このスリット制ｗＪ機構は、固定ブラ
ケット１０と、これに対して移動可能な移動部材１１と
を含むものである。

まず、スリット幅を調節するための機構を説明する。移
動部材１１には、二つの平行四節リンク機構が取り付け
られている。第１の平行四節リンクｔ！横は、静止節で
ある移動部材１１と、原動節円板１２と、従動節円板１
４と、中間節部材１６とからなる。第２の平行四節リン
ク機構は、静止節である移動部材１１と、共通の原動節
円板１２と、共通の従動面円板１４と、別個の中間節部
材１８とからなる。平行四節リンク機構の各節は、互い
に回転対偶で連結されている。そして、この二つの平行
四節リンク機構は、静止節の中点、すなわち原動節円板
１２と従動節円板１４との中間点２１（第４図参照）、
に対して点対称になるように構成されている。なお、こ
の点対称とは、機構の基本構造が点対称になっているこ
とを意味し、中間面部材などの具体的な形状が点対称に
なっていることを意味するものではない。中間節部材１
６と１８のそれぞれには、スリット板２０と２２が固定
されている。従動節円板１４と中間節１６との連結点１
５と、従動節円板１４と中間節１８との連結点１７との
間隔ｄ（原動節円板１２においても同じ）は、スリット
幅の最大値を与える。スリット板２０にはストッパ２３
が形成されていて、スリット板２２はこのストッパ２３
に接触して停止するようになっている。このとき、スリ
ット板２０と２２の間隔すなわちスリット幅は、完全に
はゼロにならずに、最小間隔Ｃとなる。この最小間隔Ｃ
は、この実施例では、０．０５ｍｍに設定されている。

なあ、第２図では、図面を明瞭にするために、片方の中
間節部材１８とこれに固定されたスリット板２２とは図
示が省略されている。

原動節円板１２は、第２図に良く示されているように、
ウオームホイール２６に固定され、ウオームホイール２
６はシャフト２４に固定されている。シャフト２４は、
軸受２８によって移動部材１１に回転支持されている。

従動節円板１４はシャツｌへ３０に固定され、このシャ
フト３０も、軸受３２によって移動部材１１に回転支持
されている。

上述のつｔ−ムホイール２６は、ウオーム３４と噛み合
っており、このウオーム３４は、スリット制御パルスモ
ータ３６の出力軸に固定されている。スリブｌ−制御バ
ルスモータ３６は、固定ブラケット１０に固定されてい
る。このスリット制御パルスモータ３６は、試料台を回
転させるためのθ回転パルスモータ（図示せず）に比例
して回転するようになっている。そして、原動節円板１
２の回転角が、試料に入射するＸ線の入射角θと等しく
なるように、この比例定数が設定されている。

具体的には、θ回転パルスモータに供給する単位時間当
たりのパルス数に、この比例定数を掛けて、得られた値
を、スリット副面パルスモータ３６に供給する単位時間
当たりのパルス数とすれば良い。

シャフト２４の他端には起動円板３８が固定され、もう
一方のシャフト３０の他端にも起動円板４０が固定され
ている。すなわち、このスリット制御機構の背面に、起
動円板３８と４０が配置されている。第３図に良く示さ
れているように、起動円板３８と４０には、連結部材４
２が回転対偶によって連結されている。その結果、起動
円板３８．４０と連結部材４２と移動部材１１とによっ
て、第３の平行四節リンク機構が構成される。

この第３の平行四節リンク機構は、上述の二つの平行四
節リンクｍｓと比較して、９０度だけ位相がずれている
。すなわら、上述の二つの平行四節リンク機構において
、原動節円板１２および従動節円板１４と中間面部材１
６．１８との連結点１５．１７が、原動節円板の中心と
従動節円板の中心とを結ぶ線上に来たときには、第３の
平行四節リンク機構においては、起動円板３８と連結部
材４２との連結点３９は、起動円板３８を通る水平線上
に来ると共に、起動円板４０と連結部材４２との連結点
４１は、起動円板４０を通る水平線上に来ることになる
。このような構成により、上述の二つの平行四節リンク
機構が死点の位置に来たときにも、この第３の平行四節
リンク機構の働きによって、この調節機構は正常に機能
するようになっている。

次に、スリット位置を移動させるだめの機構について説
明する。第５図は、第１図から、平行四節リンク機構に
関連する部分を取り除いた、一部削除正面図である。第
６図は、第５図のＶｌ　−Ｖｌ線断面図であり、第７図
は、第５図のＶｌ　−Ｖｌ線断面図である。なお、第５
図は、第６図のｖ−ｖ線断面図となっている。

まず、第５図と第７図において、移動部材１１は、ころ
がり案内機構４４によって、固定部材４６に対して直線
移動可能に案内されている。すなわち、移動部材１１は
第５図の左も方向に移動可能である。固定部材４６は固
定ブラケット１０に固定されている。第５図に示す貫通
穴４３と４５は、第２図の軸受２８と３２を支持するた
めのものである。

次に、第５図と第６図において、移動部材１１の先端付
近には、薄い金属板製のクランプ板４８が固定されてい
る。一方、固定部材４６の先端付近にも、薄い金属板製
の押し付は板５０が固定されている。固定部材４６には
、ざらに、クランプ板４８の背面に位置するクランプ受
は部５２が形成されている。固定部材４６には、貫通穴
５４が形成され、その中に、クランプ棒５６が配置され
ている。このクランプ棒５６は、電磁ソレノイド５８に
よって駆動される。この電磁ソレノイド５′８は通常は
ＯＦＦ状態にあり、このときは、圧縮コイルばね５９の
作用で、クランプ棒５６が、押し付は板５０を押し付け
ている。この押し付は板５０は、ざらに、クランプ板；
４８を押し付け、クランプ板４８は、押し付は板４８と
クランプ受は部５２の間に挟まれて固定される。電磁ソ
レノイド５８がＯＮになると、クランプ棒５６は、圧縮
コイルばね５９に抗して、後退する。

次に、この実施例の動作を説明する。まず、スリット幅
調節救能を説明する。初めに、第８図におけるＸ線の入
射角θがゼロであると仮定する。

このときは、二つの平行四節リンク機構は第１図に示す
状態にある。すなわち、スリット幅は最小間隔Ｃである
。回折ピークを測定するためには、θ回転パルスモータ
に所定のパルスを供給して、試料台を回転させていくこ
とになる。その際、第１図のスリットｉｌ制御パルスモ
ータ３６は、θ回転パルスモータに比例して回転する。

スリット制御パルスモータ３６が回転すると、つｔ−ム
３４とウオームホイール２６を介して、原動節円板１２
・が角度θで回転する。すると、原動節円板１２に連結
された平行四節リンク機構が矢印１９の方向に回転する
。その結果、第４図に示すように、中間節部材１６に固
定されたスリット板２０と、中間節部材１８に固定され
たスリット板２２の間隔が、ｄ−ｓｉｎθ十Ｃの値で変
化する。Ｃの値は非常に小さいので、スリット幅はほぼ
θに比例して変化することになり、Ｘ線に照射される試
料範囲はθによらずほぼ一定となる。

次に、光軸調整のためのスリット移動動作を説明する。

まず、スリット位置を移動させて光軸調整を実施する手
順を第９図を参照して説明する。

試料台６８には光軸調整スリット７０を取り付け、基準
面７１を光軸に垂直にしておく。最初に、発散スリット
（本発明によるスリット制御１ＩＩＩｔｌｉ構で制御さ
れる）６２を全開にしておき、Ｘ線焦点６０と光軸調整
スリット７０とを結んだ直線の延長上に、受光スリット
６６およびＸ線検出器７２が来るように、検出器アーム
台を、２θ＝ゼロの付近で微小回転させる。すなわち、
この微小回転の際に、Ｘ線検出強度が最大となる位置を
探す。そして、その位置を２θ＝ゼロの位置と定める。

次に、発散スリット６２を、最小間隔Ｃのままで、光軸
に垂直な面内で移動させて、Ｘ線検出強度が最大となる
スリット位置を探す。そして、その位置で発散スリット
の位置を固定する。次に、光軸調整スリット７０を時計
方向に９０度回転させて、基準面７１を光軸に一致させ
る。この状態で、試料台を微小回転させて、Ｘ線強度が
最大となる試料台の回転位置を探し、その位置をθ−ゼ
ロと定める。以上で、光軸調整が完了する。

次に、発散スリットの実際の移動動作を説明する。この
ときは、まず、つｔ−ム３４を第２図の矢印２５の方向
に回転させて、平行四節リンク機構を第１図の矢印１９
の方向に回転させる。スリット幅が最大になると、平行
四節リンク機構はそれ以上回転できないようになってい
る。このとき、第６図に示す電磁ソレノイド５８がＯＮ
にされる。

すると、クランプ棒５６が後退して、移動部材１１が移
動可能となる。その後、ウオーム３４を同じ方向に回転
させていくと、これと噛み合うウオームホイール２６は
回転せずに、移動部材１１自体が第１図の右方向に移動
していく。移動部材１１が所定の基準点を通り過ぎてか
ら、スリット制御パルスモータ３６が停止する。

この時点で、第６図の電磁ソレノイド５８を一時的にＯ
ＦＦにして、移動部材１１をその位置に固定する。そし
て、ウオーム３４を第１図の矢印２５と反対の方向に回
転させる。すると、平行四節リンク機構は、第１図の矢
印１９と反対の方向に回転し、最終的に第１図に示す状
態で停止する。

すなわち、中間節部材１８はストッパ２３に当たって停
止し、スリット幅は最小間隔Ｃの状態となる。スリット
幅が最小間隔になると、再び電磁ソレノイド５８がＯＮ
になり、移動部材１１は移動可能となる。その後、ウオ
ーム３４をざらに同じ方向に回転させると、スリット幅
が最小間隔となったまま、移動部材１１が第１図の左方
向に移動する。そして、移動部材１１が所定の基準点に
達したとぎに、この点を、移動部材１１の移動の原点（
データム点）とする。そして、ウオ・−ム３４をさらに
同じ方向に回転させることによって、前述の光軸調整を
実施する。すなわち、Ｘ線のピーク位置を探すには、常
に基準位置から一定方向（第１図の左方向）にスリット
位置を移動させるようにする。そして、ピーク位置が決
定されたら、その位置に移動部材１１を固定する。

以上の動作で光軸調整が完了する。光軸調整が完了した
ら移動部材１１は固定したままにしておく。そして、Ｘ
線回折測定の際は、上述のスリット幅調節だけを実施す
れば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、試料に入射するＸ線の入
射角θに比例してスリット幅を調部可能にし、その上、
スリットの中心位置を移動させて光軸調整を可能にし、
しかもこれらの機能を一つのスリット制御モータで制御
可能にしたので、スリット幅調節と、スリット移動によ
る光’Ｍｌ調整とを簡素な機構で実施できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、 第２図はこの実施例の側面図、 第３図は第２図の■−■線矢視図、 第４図はこの実施例の別の動作状態を示す正面図、 第５図はこの実施例の一部削除正面図であって、第６図
のｖ−ｖ線断面図、 第６図は第５図のＶｌ　−Ｖｌ線断面図、第７図は第５
図のＶＩ　−ＶＩＩ線断面図、第８図はＸ線回折装置の
概念図、 第９図はスリット移動による光軸調整の説明図である。 １０・・・固定ブラケット １１・・・移動部材 １４・・・従動節円板 ２０．２２・・・スリット板 ３６・・・スリット制御パルスモータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 試料面に入射するＸ線の入射角θを変化させて回折ピー
   クを測定する形式のＸ線回折装置において、次の構成を
   有するスリット制御機構。 （ａ）Ｘ線を通過させるスリットは、二つのスリット板
   からなる。 （ｂ）前記制御機構は、固定ブラケットと、この固定ブ
   ラケットに対して移動可能な移動部材とを含む。 （ｃ）前記移動部材には前記二つのスリット板が取り付
   けられ、このスリット板は、前記固定ブラケットに固定
   されたスリット制御モータによつて駆動され、もつてス
   リット幅が調節される。 （ｄ）前記スリット制御モータは、スリット幅の調節に
   際しては、前記入射角θを変化させるためのθ回転モー
   タに比例して回転する。 （ｅ）前記スリット幅が最小間隔にあるときは、前記ス
   リット制御モータの回転によって前記移動部材が前記固
   定ブラケットに対して移動可能である。