JPH01201146A - 背面反射ｘ線回折装置 - 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、試料にＸ線を照射して、試料のＸ線回折像を
調べるＸ線回折装置に関するもので、詳しくは、結晶構
造を持った試料の結晶方位の迅速決定または残留応力高
速測定等のために新規に開発された背面反射式のＸ線回
折装置に係るものである。

［従来の技術〕 結晶性物質の結晶構造を解明する手法として、結晶性物
質である試料にＸ線を照射し、この結果得られるＸ線回
折像を観察・分析することが知られている。

また、Ｘ線の照射によって得られるＸ線回折１象の記録
法としては、Ｘ線写真によるものが古くから知られてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前述のＸ線写真による方法は、以下の如き器
があり、今後の解決課題とされていた。

第一には、銀塩を使用するため、銀資源の枯渇等の問題
に大きく拘るという点であり、第二には、現像等の時間
のかかる処理か必要となるため、処理時間の短縮が困難
であるという点であり、第三には、現像したものをスケ
ール等を使って読取るため、読取りに時間かかかるとと
もに熟練が要求されるという点であり、さらに第四には
、−枚ずつ写真に取るため、試料の状態の変化を連続的
に観察し分析することができないという点である。

第一および第二の課題に対しては、放射線を吸収・蓄積
する蛍光体層を放射線画像（Ｘ線回折像）の記録手段と
して利用する技術が開発され、既に実用化に至ったが、
第三および第四の課題に対しては、未だ有効な解決がな
されていない。

この第三および第四の課題を解決するには、具体的な装
置化への配慮が必要であり、この装置化に当たっての問
題も同時に解決しなければならないこと、すなわち、画
像記録手段における連続記録性を確保するための機構の
開発等の問題に併せて、さらに、回折像を得るために試
料にＸ線を照射するＸ線回折用光学手段や記録した回折
像を読出すための画１象読取手段の配備の仕方等の問題
、あるいは、これらの各手段を総合しての装置全体とし
てのコンパクト化や低廉化等の種々の問題を一挙に解決
しなければならず、そのために解決が困難になっている
のである。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、放射線
を吸収・蓄積する蛍光体層をＸ線回折１象の記録手段と
して利用し、しかも試料の状態の変化を連続的に観察し
、分析することができて、結晶方位の迅速決定や残留応
力高速測定に適したＸ線回折装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るＸ線回折装置は、結晶方位の迅速決定や
残留応力高速測定等の用途開発を念頭において課題解決
を図った背面反射式のものである。

その具体的な手段としては、一方の表面が蛍光体層によ
って放射線画像を記録する記録面とされた円盤状の画像
記録手段と、前記記録面に対峙する位置に試料を支持し
た試料支持台と、前記画像記録手段の中心部を貫通した
円筒状の回転軸を介して画像記録手段と回転駆動する記
録部駆動手段と、前記回転軸の中−仝部を利用して画像
記録手段の背面側から試料支持台−ヒの試料にＸ線を照
射するＸ線回折用光学手段と、Ｘ線を透過しない金属等
によって前記記録面を覆う円盤状に形成されて試料と画
像記録手段との間に配置されたＸ線透過１リノ止マスク
！、前記記録面上をその半径方向に走査って３己録而に
記録されている画１象の読み畠しを−ｊる画像読取手段
とが七ノられ、かつ、０１丁記Ｘ線透３ｊ）防止マスク
には、＠記記録面の一部のみを試ｆ１に向けて露出させ
る開口部か円盤の中心寄りの位置から外周に向けて延在
する如く設けられた構成となっている。

［作用］ 本発明に係る背面反射Ｘ線回折装置では、Ｘ線［！１折
用光学手段によって試料へＸ線か照射されると、試料に
よって反ｑ１されたＸ線が画像記録手段の記録面に向け
て投射されることになる。

この場合に、投射されるＸ線回折像は、前記Ｘ線透過防
止マスクよって一部の範囲のみに絞られて、例えば、画
像記録手段の中心に対して扇形等の範囲にのみ記録され
ることになる。

そのため、画（象記録手段の画１象記録面の内の一部だ
けが記録済みとなり、その池のほとんどの部分は未記録
の状態で残る。

したかって、画像記録手段を、例えば一定の回転速度で
回転させておけば、試料の状態に対応した回折像を連続
的に記録してゆくことができる。

また、蛍光体層による記録面に記録された画１象の読取
りは、励起光によって走査したときの輝尽発光の発光強
度の検出によって行われることになるが、検出した情報
は電気信号として電子計算機等によって処理することが
できるため、処理時間を大幅に短縮することができ、結
晶方位の迅速決定や残留応力の高速測定等の達成が可能
になる。

また、Ｘ線透過防止マスクによって覆われる範囲は、画
（象続取手段による読取りのためのスベ−スや記録した
画１象の消去のためのスペースに有効に活用することか
でき、こうすることによって、記録動作に並行して読取
り動作や消去動作を行うことが可能になり、時間的によ
り効率良くＸ線回折像の観察・分析を進めることか可能
になる。

［実施例］ 第１図及び第２図は、それぞれこの発明に係る背面反射
Ｘ線回折装置の一実施例を示したものである。

この背面反射Ｘ線回折装置１は、第１図から理解される
ように、蛍光体層によって放射線画像を記録する画像記
録手段２と、試料３を支持する試料支持台４と、画像記
録手段２を回転駆動する記録部駆動手段５と、前記試料
支持台４上の試料３にＸ線６を照射するＸ線回折用光学
手段７と、Ｘ線を透過しない金属（例えば、鉛）等によ
って形成されて試料３と画像記録手段２との間に配置さ
れたＸ線透過防止マスク８と、前記画像記録手段２に記
録された画像の読み出しをする画像読取手段９と、画像
記録手段２に記録された画像を消去する消去手段（図示
略）とを基本構成としている。

また、前述の記録手段２、読取手段９、図示略の消去手
段は、いずれも箱形をなした装置本体枠ｌａ内に配置さ
れている。そして、装置本体枠１ａおよび試料支持台４
は、それぞれ、床１０に設置されたレール１１によって
、直線的に移動可能にされている。このレール１１によ
る移動方向は、第１図に矢印（イ）で示すように、光学
手段７によるＸ線６の照射方向に一致させてあり、この
レール１１上での移動によって試！４３と記録手段２と
の間の距離が調整可能にされている。

以下、前述の各構成部材の内、必要なものについて詳述
する。

前述の記録手段２は、全体として円盤状をなしており、
その一方の面か蛍光体層による画で象記録面２ａとされ
ている。また、該記録手段２は、その中心が記録部駆動
手段５の円筒状の回転軸５ａに固定されており、回転軸
５ａとともに第２図の矢印（ロ）方向に回転駆動される
。

前記試料支持台４は、前記画像記録手段２の記録面２ａ
側に位置しており、試料３を記録面２ａに対峙させる。

この支持台４は、開口部４ａを有した支持部４ｂによっ
て試料３を支持するもので、ゴニオメータを装備してお
り、支持部４ｂか第１図に示す軸（ハ）の回りに旋回で
きるだけでなく、水平面内では任意の方向に移動可能に
されており、支持した試料３の姿勢（向さ）を任意方向
に調整可能にしている。また、この支持台４の上では、
試ｆ４３の温度、圧力等の諸条件を連続的に変えること
のできる状態調節装置（図示略）が設けられていて、該
状態調節装置によって試料３の状態を連続的に変化させ
得るように構成されている。そして、この試料３の姿勢
その他の条件の変化に連動して、記録部駆動手段５によ
る前記記録手段２の回転が制御されるようになっている
。

なお、試料３の記録手段２に対する位置は、第１図に示
すように、記録手段２の中心軸線上である。

前述の記録部駆動手段５は、記録手段２の中心を貫通し
て設けられた円筒状の回転軸５ａと、この回転軸５ａを
回転自在に支持する軸受部５ｂと、駆動源となるモータ
５Ｃと、回転軸５ａに固設されたプーリ５ｄおよびモー
タ５ｃの出力軸に固設されたプーリ５ｅとを連絡するベ
ルト５ｆと、モータ５Ｃによる回転を制御する制御装置
（図示略）等を備えてなる。

前述の光学手段７は、前記回転軸５ａの中空部を利用し
て記録手段２の背面０１１（記録面２ａに対して裏側）
から試料支持台４上の試料３にＸ線を照射するもので、
Ｘ線を発射するＸ線源７ａ、モノクロメータ７ｂ、回転
軸５ａを挿通したコリメータ７０等から構成されている
。

前述のＸ線透過防止マスク８は、前記記録面２ａ全体を
覆う円盤状に形成されたもので、記録面２ａに接近して
配置されている。

そして、このマスク８には、その中心に対して対称位置
となる２か所に、開口部８ａか設けられている。それぞ
れの開口部８ａは、円盤の中心を軸とした扇形を呈する
とともに、二の中心角αか６０″に設定されている。

これらの開口部８ａは、前記記録面２ａの一部のみを試
料３に向けて露出させるものであり、従って、円盤の中
心寄りの位置から外周に向けて延在する如く設けられて
いれば良く、形状を前記実施例のものに限定する必要は
ない。例えば、中心角をもっと小さくして、細長いスリ
ット状にすることらできる。また、設ける箇所、個数等
も適宜変更することができる。しかし、実施例のように
開口部８ａか対称に設けられていると、回折１象が左右
対称形になるような場合に、記録面２ａに記録した１象
の左右を相互比較することによって、より正確に回折像
の分析をなし得る。

前述の読取手段９は、画像記録面２ａに励起光を照射し
、この結果、放射線（Ｘ線）の蓄積量に比例して起こる
輝尽発光の発光強度を検出することによって、記録され
ている画１象を読取るものである。この読取手段９は、
第２図に矢印（ニ）で示すように、記録面２ａの半径方
向に進退可能に設けられており、この結果、励起光によ
る走査が半径方向になされる。なお、該読取手段９の基
本的な構成は、発光検出装置９ａ、光路機構９ｂ、集光
用のレンズ９Ｃ１矢印（ニ）方向への移動を行うための
駆動源９ｄ、駆動機構９ｅ、読取った情報の処理のため
の演算処理手段等を備えたものである。読取った情報の
処理等に関しては、基本的な構成は本願出願人が先に出
願した放射線画像読取装置（例えば、特願昭６２−１６
１９１８号や特願昭６２−２１５８５３号など）に記載
の技術が流用されている。

また、前述の図示路の消去手段には、ハロゲンランプか
利用されている。

なお、前述のマスク８と支持台４との間には、不要な可
視光線等の進入を防ぐための遮光紙１３が配設されてい
る。

以上の如き回折装置１においては、光学手段７によって
試料３へＸ線６が照射されると、試料３によって反射さ
れたＸ線か画像記録手段２の記録面２ａに向けて投射さ
れることになる。

この場合に、投射されるＸ線回折像は、前記Ｘ線透過防
止マスク８によって一部の範囲のみに絞られて、マスク
８における開口部８ａの形状に対応した扇形等の範囲に
のみ記録されることになる。

換言すれば、記録手段２の記録面２ａの内の一部だけが
記録済みとなり、その曲のほとんどの部分は未記録の状
態で残る。

したがって、記録手段２を、一定の回転速度で回転させ
ておけば、試料３の状態の変化に対応した回折像を連続
的に記録してゆくことかできる。

また、蛍光体層による記録面２ａに記録された画像の読
取りは、励起光によって走査したときの輝尽発光の発光
強度の検出によって行われることになるが、検出した情
報は電気信号として電子計算機等によって処理されるた
め、処理時間を大幅に短縮することができ、結晶方位の
迅速決定や残留応力の高速測定等の達成か可能になる。

また、Ｘ線透過防止マスク８によって覆われる範囲は、
画像読取手段９による読取りのためのスペースや記録し
た画像の消去のためのスペースに有効に活用することか
でき、こうすることによって、記録動作に並行して読取
り動作や消去動作を行うことが可能になり、時間的によ
り効率良くＸ線回折像の観察・分析を進めることが可能
になる。

なお、本発明はＸ線回折装置に係るものであるが、Ｘ線
の代わりにＸ線に近い他の放射線を使う場合でも、同様
の効果を期待できることは、いうまでもない。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る背面反射
Ｘ線回折装置においては、Ｘ線回折用光学手段によって
試料へＸ線か照射されると、試料によって反射されたＸ
線が画像記録手段の記録面に向けて投射されることにな
る。

この場合に、投射されるＸ線回折像は、前記Ｘ線透過防
止マスクよって一部の範囲のみに絞られて、例えは、画
像記録手段の中心に対して扇形等の範囲にのみ記録され
ることになる。

そのため、画像記録手段の画像記録面の内の一部だけが
記録済みとなり、その曲のほとんどの部分は未記録の状
態で残る。

したがって、画像記録手段を、例えば一定の回転速度で
回転させておけば、試料の状態に対応した回折１象を連
続的に記録してゆくことができる。

また、蛍光体層による記録面に記録された画１象の読取
りは、励起光によって走査したときの輝尽発光の発光強
度の検出によって行われることになるが、検出した情報
は電気信号として電子計算機等によって処理することか
できるため、処理時間を大幅に短縮することかでき、結
晶方位の迅速決定や残留応力の高速測定等の達成が可能
になる。

また、Ｘ線透過防止マスクによって覆われる範囲は、画
像読取手段による読取りのためのスペースや記録した画
像の消去のためのスペースに有効に活用することができ
、こうすることによって、記録動作に並行して読取り動
作や消去動作を行うことが可能になり、時間的により効
率良くＸ線回折１象のｉ察・分析を進めることが可能に
なるなどの効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る背面反射Ｘ線回折装置の一実施例
の側面図、第２図は第１図の■−■線による矢視図であ
る。 １・・・背面反射Ｘ線回折装置、２・・・画像記録手段
、２ａ・・・記録面、３・・・試料、４・・・試ｆ：ｌ
支持台、５・・・記録部駆動手段、７・・Ｘ線回折用光
学手段、８・・・Ｘ線透過防止マスク、８ａ・・・開口
部、９・・画１象読取手段。 出願人　株式会社マックサイエンス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一方の表面が蛍光体層によって放射線画像を記録する記
   録面とされた円盤状の画像記録手段と、前記記録面に対
   峙する位置に試料を支持した試料支持台と、前記画像記
   録手段の中心部を貫通した円筒状の回転軸を介して画像
   記録手段を回転駆動する記録部駆動手段と、前記回転軸
   の中空部を利用して画像記録手段の背面側から試料支持
   台上の試料にＸ線を照射するＸ線回折用光学手段と、Ｘ
   線を透過しない金属等によって前記記録面を覆う円盤状
   に形成されて試料と画像記録手段との間に配置されたＸ
   線透過防止マスクと、前記記録面上をその半径方向に走
   査して記録面に記録されている画像の読み出しをする画
   像読取手段とが備えられ、かつ、前記Ｘ線透過防止マス
   クには、前記記録面の一部のみを試料に向けて露出させ
   る開口部が円盤の中心寄りの位置から外周に向けて延在
   する如く設けられたことを特徴とする背面反射Ｘ線回折
   装置。