JPH01276051A - 回折x線測定装置 - Google Patents
回折x線測定装置Info
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- JPH01276051A JPH01276051A JP10506888A JP10506888A JPH01276051A JP H01276051 A JPH01276051 A JP H01276051A JP 10506888 A JP10506888 A JP 10506888A JP 10506888 A JP10506888 A JP 10506888A JP H01276051 A JPH01276051 A JP H01276051A
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明を工X線を試nw照射した時W発生する回折X線
の回折角及び強度を測定する装置、特に微小試料に対す
る測定が可能であり、かつ軽量のため可搬型とするに適
し工おり、かつ測定角度の分解能が良く、そのうえ大回
折角でも測定できる装置llK関する。
の回折角及び強度を測定する装置、特に微小試料に対す
る測定が可能であり、かつ軽量のため可搬型とするに適
し工おり、かつ測定角度の分解能が良く、そのうえ大回
折角でも測定できる装置llK関する。
結晶の格子網面に、該網面に対して角度θで波長λのX
線を入射させた場合、θが(1)式π示したBragg
の式を満足する角度であると、入射X線の方向「対して
20の角度をなす方向W向け℃強い回折X線が出射され
る。以後この20の角度を回折角といい、また上述のθ
をブラッグ角ということがある。(1)式におけろdは
隣接する格子網面間の距離で、nは正整数である。
線を入射させた場合、θが(1)式π示したBragg
の式を満足する角度であると、入射X線の方向「対して
20の角度をなす方向W向け℃強い回折X線が出射され
る。以後この20の角度を回折角といい、また上述のθ
をブラッグ角ということがある。(1)式におけろdは
隣接する格子網面間の距離で、nは正整数である。
nλ=2assinθ ・−・−・(1)さ
″C1結晶vrX線を入射させると上述のようにして回
折X1llを生じろので、多結晶体である金属試料Iの
表面!a?、たとえば第5図に示したように断面円形の
ビーム状X線2でほぼ垂直に照射すると、X@2が表面
1aff入射した点0を頂点とする多数の円錐面C1m
CB +・・・、Cn&r沿つ1点0から回折X線が
出射される。以後、これらの円錐面C,−Cnの各々に
旧う回折X線を回折X線0C8などということがある。
″C1結晶vrX線を入射させると上述のようにして回
折X1llを生じろので、多結晶体である金属試料Iの
表面!a?、たとえば第5図に示したように断面円形の
ビーム状X線2でほぼ垂直に照射すると、X@2が表面
1aff入射した点0を頂点とする多数の円錐面C1m
CB +・・・、Cn&r沿つ1点0から回折X線が
出射される。以後、これらの円錐面C,−Cnの各々に
旧う回折X線を回折X線0C8などということがある。
試料ttrX線2を入射させろと上述のような回折X線
oc1.oc、。
oc1.oc、。
・・・、OCnを生じるが、このような回折X線の発生
態様が試料1内部の結晶構:Ia6′r依存し工いるこ
とが上述した所から明らかであるので、従来、これらの
回折X線の回折角、換言すれば、第5図に示した角度A
Hm Alm・・・、Anや、試料!イカを加える前後
げおける前記角度A、〜Anの変化や1回折X線OC1
〜0CnVrおける二個の回折X線の強度比等を測定す
ることWよつ℃、残留応力の測定、定性分析、定量分析
等が行わt1″Cいる。そうしC1これらの測定や分析
を行うためff、従来、第5図図示の角度A、〜An並
びに回折X線OC8〜OCnの強度を0M計数管、比例
計数管、シンチレーションカウンタなどの零次元X線計
数管や後述する位置敏感型比例計数管を用い℃測定する
回折X線測定装置が公知となっている。
態様が試料1内部の結晶構:Ia6′r依存し工いるこ
とが上述した所から明らかであるので、従来、これらの
回折X線の回折角、換言すれば、第5図に示した角度A
Hm Alm・・・、Anや、試料!イカを加える前後
げおける前記角度A、〜Anの変化や1回折X線OC1
〜0CnVrおける二個の回折X線の強度比等を測定す
ることWよつ℃、残留応力の測定、定性分析、定量分析
等が行わt1″Cいる。そうしC1これらの測定や分析
を行うためff、従来、第5図図示の角度A、〜An並
びに回折X線OC8〜OCnの強度を0M計数管、比例
計数管、シンチレーションカウンタなどの零次元X線計
数管や後述する位置敏感型比例計数管を用い℃測定する
回折X線測定装置が公知となっている。
さ℃1回折X線測定装置は上述のような回折X線の強度
や角度A、〜Anを測定するものであるから、これらの
ff1l+定を行うためイ、従来1回折X線W対する検
出感度の一様化を図るためとか角度測定「好都合である
ように’r−fるためなどの理由で。
や角度A、〜Anを測定するものであるから、これらの
ff1l+定を行うためイ、従来1回折X線W対する検
出感度の一様化を図るためとか角度測定「好都合である
ように’r−fるためなどの理由で。
第5図に示した点0からの距離がRである成句円弧3上
の位@rおい℃回折X線QC,〜OCnを検出するよう
グしている。したがって、この場合2回折X線を検出す
るため「上述した零次元X線計数管を採用すると、この
計数管には回折X線の入射位置を特定する機能はないの
で、該計数管を円弧31′r沿って移動させる必要があ
り、このため計数管移動機構が必要となる。そうし工、
この機構は1通常直径20[m)、長さ200(m)程
度の大きさを有する円柱状計数管を支持する必要があり
かつ測定回折角の分解能を上げるためf微動機構な必要
とするので1重量が大となって、この結果、零次光計数
管を用いた第1従来方式の回折X線測定装置fは可搬型
とするの1不適当であるという問題点がある。
の位@rおい℃回折X線QC,〜OCnを検出するよう
グしている。したがって、この場合2回折X線を検出す
るため「上述した零次元X線計数管を採用すると、この
計数管には回折X線の入射位置を特定する機能はないの
で、該計数管を円弧31′r沿って移動させる必要があ
り、このため計数管移動機構が必要となる。そうし工、
この機構は1通常直径20[m)、長さ200(m)程
度の大きさを有する円柱状計数管を支持する必要があり
かつ測定回折角の分解能を上げるためf微動機構な必要
とするので1重量が大となって、この結果、零次光計数
管を用いた第1従来方式の回折X線測定装置fは可搬型
とするの1不適当であるという問題点がある。
また、この第1従来方式の測定装置には、計数管の検出
感度を上げろため&rP、5図の距離Rを小さくすると
、計数管の直径が20〔■〕というように大きいので、
複数個の回折xlが同時に計数管「入射したり、あるい
は角度A、〜Anのうちの最小角度が5°以下というよ
うに小さい場合もあり工このような場合計数管が入射X
線2を遮ったりするので1回折角の測定分解能が悪いと
か、大回折角が測定できないなどの問題点もある。さら
ff。
感度を上げろため&rP、5図の距離Rを小さくすると
、計数管の直径が20〔■〕というように大きいので、
複数個の回折xlが同時に計数管「入射したり、あるい
は角度A、〜Anのうちの最小角度が5°以下というよ
うに小さい場合もあり工このような場合計数管が入射X
線2を遮ったりするので1回折角の測定分解能が悪いと
か、大回折角が測定できないなどの問題点もある。さら
ff。
この方式の従来測定装MVrおいCは、試料lが微小で
あると回折X線の強度が弱いので上述のRを小さくする
必要があり、Rを小さくすると上述の問題が生じるので
、微小試料の測定W不適当であるという問題点もある。
あると回折X線の強度が弱いので上述のRを小さくする
必要があり、Rを小さくすると上述の問題が生じるので
、微小試料の測定W不適当であるという問題点もある。
ところで、上述した位置敏感型比例計数管は。
通常、第6図イ示したようイ構成され1いる。第6図r
おい℃、4は細長い管状r形成された位置敏感型比例計
数管で、この計数管4には1000〜2000 EV)
の直流電圧Eが印加されたアノード4鳳とカソード4b
とが設けられ、さらにこの管状計数管4の長手方向のほ
ぼ全域にわたつ″cX、11透過窓4Cが設けられ1い
る。5aはカソード4bの左91sK接続された増幅器
、Jを工増幅器5aが出カイろ電圧、5bはカソード4
bの右端に接続された増幅器で、には増幅器5bが出力
する電圧である。6は電圧JとKとが入力され、 (
J/(J+K))二Hの演算な行う1H&r:応じた信
号6aを出力するよう「した演算器で、7は図示の各部
からなるX線検出装置である。なお、検出装g17 v
は計数管4内を計数ガス8が貫流するようrするために
カス8を充填したガスボンベ9を含むカス注入装置IO
が設けられ、計数管4ffはガス8のための 一排気孔4dが設けられ℃いる。
おい℃、4は細長い管状r形成された位置敏感型比例計
数管で、この計数管4には1000〜2000 EV)
の直流電圧Eが印加されたアノード4鳳とカソード4b
とが設けられ、さらにこの管状計数管4の長手方向のほ
ぼ全域にわたつ″cX、11透過窓4Cが設けられ1い
る。5aはカソード4bの左91sK接続された増幅器
、Jを工増幅器5aが出カイろ電圧、5bはカソード4
bの右端に接続された増幅器で、には増幅器5bが出力
する電圧である。6は電圧JとKとが入力され、 (
J/(J+K))二Hの演算な行う1H&r:応じた信
号6aを出力するよう「した演算器で、7は図示の各部
からなるX線検出装置である。なお、検出装g17 v
は計数管4内を計数ガス8が貫流するようrするために
カス8を充填したガスボンベ9を含むカス注入装置IO
が設けられ、計数管4ffはガス8のための 一排気孔4dが設けられ℃いる。
検出装置M7は、上述のようT/re!成され1いろう
え1図示したように、計数管4の左端からBの距離Wあ
る位@DKX線lOOが入射した場合、増幅器5 a
cszQj=l(L−B)/L)・Qo IF比例り、
り11流か流れ増幅器5 b w hs Qk=(B/
L )・Qo’比例した電流が流れるように構成され℃
いろ。ここに。
え1図示したように、計数管4の左端からBの距離Wあ
る位@DKX線lOOが入射した場合、増幅器5 a
cszQj=l(L−B)/L)・Qo IF比例り、
り11流か流れ増幅器5 b w hs Qk=(B/
L )・Qo’比例した電流が流れるように構成され℃
いろ。ここに。
QoはX線8の入射に伴う電子なだれfよつ℃計数管4
内に生じた電荷、Lは計数管4の長さである。したかつ
℃、この場合、演算器出力信号6aは(L−B)/Lに
応じた借号になり、この信号6aWよつ″cX線lOO
の入射位fiDyr知ることができることになる。
内に生じた電荷、Lは計数管4の長さである。したかつ
℃、この場合、演算器出力信号6aは(L−B)/Lに
応じた借号になり、この信号6aWよつ″cX線lOO
の入射位fiDyr知ることができることになる。
X線検出装置7は上述のように動作するので。
第5図の仮想円弧3に沿っ℃計数管4を配曾すると1回
折X線OC1〜OCnの回折角を直ちに測定できること
が明らかで、この場合、零次元計数管を用いたときのよ
うな計数管移動機構は不要であるから、こういう面から
、検出装置7を用いた回折X線測定装置には@量化でき
るという利点がある。
折X線OC1〜OCnの回折角を直ちに測定できること
が明らかで、この場合、零次元計数管を用いたときのよ
うな計数管移動機構は不要であるから、こういう面から
、検出装置7を用いた回折X線測定装置には@量化でき
るという利点がある。
ところが、一方、このような測定装置では検出装置7に
ガスボンベ9.減圧弁、ガスR量計等からなるガス注入
装置10が必要であるから、こういう面から矢張り軽量
化が困難であるという問題点がある。
ガスボンベ9.減圧弁、ガスR量計等からなるガス注入
装置10が必要であるから、こういう面から矢張り軽量
化が困難であるという問題点がある。
本発明の目的は1回折X線を検出する機構及び回折角度
を検出する機構を共に簡単な構造にしかつ計数ガス注入
装置が不要fなろようイして1回折X線測定装置の軽量
化を図り、もつ工町搬型の回折X線測定装置が得られる
ようにすることWある。また1回折X線検出部を試料に
近づけても一本の回折X線しか該検出部に入射しないよ
うグして1回折角測定の分解能を向上させると共に微小
試料に対し℃も回折X線の測定ができろようVr″fる
ことfある。そうしC1さらVr、入射X線と回折X線
とのなす角度が小さくても該回折X線を検出1ろことが
できろようffL、”C大回折角でも測定できるように
することにある。
を検出する機構を共に簡単な構造にしかつ計数ガス注入
装置が不要fなろようイして1回折X線測定装置の軽量
化を図り、もつ工町搬型の回折X線測定装置が得られる
ようにすることWある。また1回折X線検出部を試料に
近づけても一本の回折X線しか該検出部に入射しないよ
うグして1回折角測定の分解能を向上させると共に微小
試料に対し℃も回折X線の測定ができろようVr″fる
ことfある。そうしC1さらVr、入射X線と回折X線
とのなす角度が小さくても該回折X線を検出1ろことが
できろようffL、”C大回折角でも測定できるように
することにある。
上記目的を達成するため1本発明によれば、ダイオード
構造を有しかつ該ダイオード構造πおいて空乏層が少な
くとも一本一次元状に形成さFL″Cおりかつ前記空乏
層f入射したX線の強度に応じた検出信号を出力する少
なくとも一個の半導体X線検出素子と1回折X線が透過
する窓を有しかつ前記検出素子に対しCAil記窓な移
動させ℃該窓を透過する前記回折X線を前記空乏層に入
射させる窓移動機構とを備え、前記窓の前記空乏層に対
向する位置と前記検出信号とπもとづき前記回折X線の
回折角及び強度を測定するよ5F回折X線測定装置を構
成するものとする。
構造を有しかつ該ダイオード構造πおいて空乏層が少な
くとも一本一次元状に形成さFL″Cおりかつ前記空乏
層f入射したX線の強度に応じた検出信号を出力する少
なくとも一個の半導体X線検出素子と1回折X線が透過
する窓を有しかつ前記検出素子に対しCAil記窓な移
動させ℃該窓を透過する前記回折X線を前記空乏層に入
射させる窓移動機構とを備え、前記窓の前記空乏層に対
向する位置と前記検出信号とπもとづき前記回折X線の
回折角及び強度を測定するよ5F回折X線測定装置を構
成するものとする。
上記のように構成すると1回折X線を検出する機構とじ
工の半導体X線検出素子と回折角度を検出する機構とし
℃の窓移動機構とを共r簡単な構造とすることができる
うえ計数ガス注入装置にこの場合側らかに不要であるか
ら1回折X線測定装置を軽量化することができ℃、この
結果核装置の可搬型化が可能イなる。また、窓が移動さ
せられる方向の該窓の幅を狭く形成することによつ℃。
工の半導体X線検出素子と回折角度を検出する機構とし
℃の窓移動機構とを共r簡単な構造とすることができる
うえ計数ガス注入装置にこの場合側らかに不要であるか
ら1回折X線測定装置を軽量化することができ℃、この
結果核装置の可搬型化が可能イなる。また、窓が移動さ
せられる方向の該窓の幅を狭く形成することによつ℃。
半導体X線検出素子を試料に近づけても該素子に同時に
複数本の回折X線が入射することのないようにすること
ができるので1回折角測定の分解能が向上すると共(微
小試料r対し℃も回折X線の測定ができることになる。
複数本の回折X線が入射することのないようにすること
ができるので1回折角測定の分解能が向上すると共(微
小試料r対し℃も回折X線の測定ができることになる。
そうして、さらに、この場合、窓の枠体とし工の回折X
線遮蔽体を適宜構成することfよつ℃、入射X線と回折
X線とのなす角度が小さく工も該回折X線を半導体X線
検出素子で検出しうろようfすることができるので。
線遮蔽体を適宜構成することfよつ℃、入射X線と回折
X線とのなす角度が小さく工も該回折X線を半導体X線
検出素子で検出しうろようfすることができるので。
大回折角でも測定できろ回折X線測定装置が得られるこ
とになる。
とになる。
第1図は本発明の第!実施例の構成図である。
第1図においc、11はビーム状X線2を出射するX@
管球、12は第5図の回折X @ QC,−QCnイ対
応した回折X線、13は仮想円弧3f沿うよ’1ff設
けた薄板状の回折X線遮蔽体で、この遮蔽体13ffは
回折X線12が透過する後述するような一個の窓14が
設けられ℃いる。なお、遮蔽体13は回折X線12を透
過させないようげ構成され工いる。15a、t5bは遮
蔽体1:3Vr対し℃。
管球、12は第5図の回折X @ QC,−QCnイ対
応した回折X線、13は仮想円弧3f沿うよ’1ff設
けた薄板状の回折X線遮蔽体で、この遮蔽体13ffは
回折X線12が透過する後述するような一個の窓14が
設けられ℃いる。なお、遮蔽体13は回折X線12を透
過させないようげ構成され工いる。15a、t5bは遮
蔽体1:3Vr対し℃。
たとえば、巻き散り1巻き戻しを行り℃窓14の位置を
移動させるようffした遮蔽体駆動装置で。
移動させるようffした遮蔽体駆動装置で。
この場合、遮蔽体13に駆動装置15a、15bで駆動
された時1図示し℃いなう1構fより円弧3f沿つ℃窓
14が移動するようT/r構成されているa 16は該
案内機構と窓14が設けられた遮蔽体13と駆動装置1
5a及び15bとからなる窓移動機構である。なお、こ
の機′!r1116は駆動装置15aから窓14の円弧
3上の位置π応じた位置信号16Mが出力されるよう虻
構成され℃いる。
された時1図示し℃いなう1構fより円弧3f沿つ℃窓
14が移動するようT/r構成されているa 16は該
案内機構と窓14が設けられた遮蔽体13と駆動装置1
5a及び15bとからなる窓移動機構である。なお、こ
の機′!r1116は駆動装置15aから窓14の円弧
3上の位置π応じた位置信号16Mが出力されるよう虻
構成され℃いる。
17は、PN接合を有し、該接合に形成された空乏層1
8Vr窓14を透過した回折X線12が入射するようイ
円弧3ffはぼ沿って配置された半導体X線検出素子で
1図1おいては、素子17が円弧3に沿り’C2個配埴
され℃いる。そうして、検出素子17は第2図げ示した
ように構成されている。
8Vr窓14を透過した回折X線12が入射するようイ
円弧3ffはぼ沿って配置された半導体X線検出素子で
1図1おいては、素子17が円弧3に沿り’C2個配埴
され℃いる。そうして、検出素子17は第2図げ示した
ように構成されている。
17aは後述する機構によって表子17が出力する検出
信号である。
信号である。
第2図イおいて、(A)図は側断面図、(B)図は(A
)図「おけるP矢視図、(C)図は(A)図「おける半
導体X線検出素子!7のP矢視図である。第2図に示し
たよう#Ir、検出素子17は1幅が約10〔■〕、長
さが45〜50〔畷〕8度のn形シリコンの短冊状基板
19efp 層20と11”m21とが形成されて生じ
たプレーナ形PN接合22な有し。
)図「おけるP矢視図、(C)図は(A)図「おける半
導体X線検出素子!7のP矢視図である。第2図に示し
たよう#Ir、検出素子17は1幅が約10〔■〕、長
さが45〜50〔畷〕8度のn形シリコンの短冊状基板
19efp 層20と11”m21とが形成されて生じ
たプレーナ形PN接合22な有し。
p+層20.n#21の各表面にはそれぞれアルミニウ
ム電極23.24が蒸着されている。そうして、電極2
3が設けられた側が遮蔽体13ff接近して対向するよ
うにしC2図示し℃いない手段で素子17が空間的「固
定されたうえ電極24が接地され、電極23が結合コン
デンサ25を介し℃増幅器26ff接続されると共に、
抵抗27を介して端子28にも接続され1いる。なお、
検出素子!フイおいては、電極24がn 層21の表面
のほぼ全面fわたつ℃設けられているが、IIE極23
は、基板19の長手方向「のびる−本の細長い帯状に形
成されたp 層20の上に一本の線状に設けられている
。そうして、m子28に正の電圧を印加することfよっ
て幅かはぼ100〔μm〕 で長さがほぼ40(w)の
空乏層18が形成されるようになっている。なお、検出
素子17ffおけるPN接合22の拡散深さ1!1−1
.5Cμm〕程度である。
ム電極23.24が蒸着されている。そうして、電極2
3が設けられた側が遮蔽体13ff接近して対向するよ
うにしC2図示し℃いない手段で素子17が空間的「固
定されたうえ電極24が接地され、電極23が結合コン
デンサ25を介し℃増幅器26ff接続されると共に、
抵抗27を介して端子28にも接続され1いる。なお、
検出素子!フイおいては、電極24がn 層21の表面
のほぼ全面fわたつ℃設けられているが、IIE極23
は、基板19の長手方向「のびる−本の細長い帯状に形
成されたp 層20の上に一本の線状に設けられている
。そうして、m子28に正の電圧を印加することfよっ
て幅かはぼ100〔μm〕 で長さがほぼ40(w)の
空乏層18が形成されるようになっている。なお、検出
素子17ffおけるPN接合22の拡散深さ1!1−1
.5Cμm〕程度である。
また、この場合、窓14を透過した回折X線12が電極
23及びp 層20をとおして空乏層18「入射しうる
ように遮蔽体13が検出素子17F対し℃配置され、窓
14は図示したような幅W=3rs)、長さT=6〔■
〕の矩形となっている。
23及びp 層20をとおして空乏層18「入射しうる
ように遮蔽体13が検出素子17F対し℃配置され、窓
14は図示したような幅W=3rs)、長さT=6〔■
〕の矩形となっている。
29は検出素子!7とコンデンサ25と増幅器26と抵
抗27と端子28とからなる回折X線検出部である。
抗27と端子28とからなる回折X線検出部である。
検出部29%工上述のよう忙構成されているので。
回折X線12が空乏層18に入射すると電極23からX
線12の強度に応じたパルス列状の電圧である検出信号
17aが出力さね、この結果増幅器26から信号17m
を増幅した信号26aが出力されることになる。
線12の強度に応じたパルス列状の電圧である検出信号
17aが出力さね、この結果増幅器26から信号17m
を増幅した信号26aが出力されることになる。
第3図は第1図の装置で窓14を移動させることによう
1得た回折X線120強度分布の一実施例の説明図で1
図の横軸は第1図に示した回折角2θ、縦軸は第2図に
おける出力信号26aを構成するパルスに対する計数値
である。なお、この実@におい”(11回折X線検出部
29の端子2aVc印加した逆バイアス電圧+!20[
V)、試料1はCr粉末、X線管球11の対陰極はCr
製である。
1得た回折X線120強度分布の一実施例の説明図で1
図の横軸は第1図に示した回折角2θ、縦軸は第2図に
おける出力信号26aを構成するパルスに対する計数値
である。なお、この実@におい”(11回折X線検出部
29の端子2aVc印加した逆バイアス電圧+!20[
V)、試料1はCr粉末、X線管球11の対陰極はCr
製である。
第1図1おいCは、各部が上述のように構成され℃いる
ので、8移動機構16によってm14を移動させると検
出信号17aが回折X線12の態様に応じ1変化する。
ので、8移動機構16によってm14を移動させると検
出信号17aが回折X線12の態様に応じ1変化する。
故Vr、、酌述の位N信号16aと検出信号17aとf
もとづい℃回折X線t2の回折角と強度とを測定するこ
とができる。そうL′c、この場合、X線12を検出す
る検出素子17が、上述したように幅10(m)、長さ
50〔■〕程度の板状であるため、従来の回折X線測定
装置jlffおけろGM計数管のような零次光X線計数
管「比べて簡単な構成となり℃いることを工明らかで、
また第1図「おける窓14を含む8移動機構16も従来
の回折X線測定装置げおける計数管移動機構「比べcI
III単な構成となり工いることが明らかである。そう
して、さらイ、第1図においては回折X線12を検出す
るため「比例計数管を用いていないので計数ガス注入装
置は不要である。故に1回折X線測定装置を第1図のよ
うに構成すると、該装置を軽量化することができて、該
装置の可搬型化が可能「なる。
もとづい℃回折X線t2の回折角と強度とを測定するこ
とができる。そうL′c、この場合、X線12を検出す
る検出素子17が、上述したように幅10(m)、長さ
50〔■〕程度の板状であるため、従来の回折X線測定
装置jlffおけろGM計数管のような零次光X線計数
管「比べて簡単な構成となり℃いることを工明らかで、
また第1図「おける窓14を含む8移動機構16も従来
の回折X線測定装置げおける計数管移動機構「比べcI
III単な構成となり工いることが明らかである。そう
して、さらイ、第1図においては回折X線12を検出す
るため「比例計数管を用いていないので計数ガス注入装
置は不要である。故に1回折X線測定装置を第1図のよ
うに構成すると、該装置を軽量化することができて、該
装置の可搬型化が可能「なる。
また、第1図「おい工は、試料lが微小であるために回
折X111120強度が弱い場合や回折X線12&r対
する測定時間の短縮を図ろうとする場合r検出素子17
の感度を上げようとして円弧30半径Ri短くしても、
窓14の第2図に示した幅Wを狭く形成することrよっ
て該窓14には回折X@12が同時に複数本人ることの
ないように構成され℃いるので、このような回折X線測
定装置Wよれば1回折角測定の分解能が向上すると共に
微小試料イ対し℃も測定が行えること「なる。そうしC
,さらに、第1図におい″Ct工、遮蔽体I3のX線管
球li側の端部な屈曲可能くするなど適宜構成すること
によって窓14を入射X線2Kかなり近づけるようにす
ることができるので、X線2と回折X線12とのなす角
が相当小さく℃も管球11の近くに配置した検出素子t
y<x@tzを検出させることができて、この結果、大
回折角でも測定できる測定装置が得られることになる。
折X111120強度が弱い場合や回折X線12&r対
する測定時間の短縮を図ろうとする場合r検出素子17
の感度を上げようとして円弧30半径Ri短くしても、
窓14の第2図に示した幅Wを狭く形成することrよっ
て該窓14には回折X@12が同時に複数本人ることの
ないように構成され℃いるので、このような回折X線測
定装置Wよれば1回折角測定の分解能が向上すると共に
微小試料イ対し℃も測定が行えること「なる。そうしC
,さらに、第1図におい″Ct工、遮蔽体I3のX線管
球li側の端部な屈曲可能くするなど適宜構成すること
によって窓14を入射X線2Kかなり近づけるようにす
ることができるので、X線2と回折X線12とのなす角
が相当小さく℃も管球11の近くに配置した検出素子t
y<x@tzを検出させることができて、この結果、大
回折角でも測定できる測定装置が得られることになる。
第4図は本発明の第2実施例における要部の構成説明図
で、同図(人)は第2図(A)に対応した側断面図であ
る。また、第4図の(B)、(C)図は同図(A)忙お
ける異なる要部のG矢視図である。第4図におい″C,
第2図と大きく異なる所は、−面に+ n 層21が形成された一枚のn形シリコン基板I9の
他面#f:、第2図におけるpFi120と同様な細長
い帯状の二本の2層30.31が基板19の長手方向に
Ωつてはぼ平行に形成さねて、さら&r、これらの2層
30.31の各表面「第2図における電極23と同様な
線状の電極32.33が設けられ℃いることと、電極3
2Fコンデンサ2St、増幅器26!、抵抗271及び
端子28!からなる図示の回路が第2図rおけると同様
に接続されかつ電極33にコンデンサ252.増幅器2
62゜抵抗272及び端子282とからなる図示の回路
が第2図イおけると同様に接続されていることである。
で、同図(人)は第2図(A)に対応した側断面図であ
る。また、第4図の(B)、(C)図は同図(A)忙お
ける異なる要部のG矢視図である。第4図におい″C,
第2図と大きく異なる所は、−面に+ n 層21が形成された一枚のn形シリコン基板I9の
他面#f:、第2図におけるpFi120と同様な細長
い帯状の二本の2層30.31が基板19の長手方向に
Ωつてはぼ平行に形成さねて、さら&r、これらの2層
30.31の各表面「第2図における電極23と同様な
線状の電極32.33が設けられ℃いることと、電極3
2Fコンデンサ2St、増幅器26!、抵抗271及び
端子28!からなる図示の回路が第2図rおけると同様
に接続されかつ電極33にコンデンサ252.増幅器2
62゜抵抗272及び端子282とからなる図示の回路
が第2図イおけると同様に接続されていることである。
そうしC,この場合、X線12を透過させる窓34の長
手方向が第4図(B) vおい℃平行なp+層30.3
1ff垂直fなりていて、かつ84図(A)でG矢印方
向に眺めた場合窓34を通し二両p+層30.31が一
度「見渡せるようW該窓34の長さが設定され℃いる。
手方向が第4図(B) vおい℃平行なp+層30.3
1ff垂直fなりていて、かつ84図(A)でG矢印方
向に眺めた場合窓34を通し二両p+層30.31が一
度「見渡せるようW該窓34の長さが設定され℃いる。
35は基板19と電極24と電極32.33とからなる
半導体X@検出素子で、36はX線遮蔽体13を除く第
4図図示の各部からなる回折X線検出部である。
半導体X@検出素子で、36はX線遮蔽体13を除く第
4図図示の各部からなる回折X線検出部である。
検出N36は上述のよう「構成されているので。
このような検出部36を用い℃第1図と同様な回折X線
測定装置を構成したうえ、さらに図示し℃いない手段で
増幅器281.262の各出力信号261at 262
mを計数し℃この両計数結果を加算するようKすると、
第1図の回折X線測定装置よりも感度の高い測定装置が
得られることは明らかで、また、このようイして感度を
向上させた回折X@測定装置が、第1図の装置が有する
上述の利点と同様な利点を有することも自ら明らかであ
る。なお。
測定装置を構成したうえ、さらに図示し℃いない手段で
増幅器281.262の各出力信号261at 262
mを計数し℃この両計数結果を加算するようKすると、
第1図の回折X線測定装置よりも感度の高い測定装置が
得られることは明らかで、また、このようイして感度を
向上させた回折X@測定装置が、第1図の装置が有する
上述の利点と同様な利点を有することも自ら明らかであ
る。なお。
第4図においてp 層30と31とを一体化し℃電極3
2.33も一本イすると、この−本にした電極から出力
される第2図の検出信号17aに対応した検出信号Zの
値は該悄号17aの値よりも明らかに大きくなるが、こ
の場合X@12に対するp+層の露出面積が広いため信
号2のS/N比が悪くなるので、X線検出感度の向上を
図るためIfはX線検出素子を第4図における素子35
のように構成するのが有利である。
2.33も一本イすると、この−本にした電極から出力
される第2図の検出信号17aに対応した検出信号Zの
値は該悄号17aの値よりも明らかに大きくなるが、こ
の場合X@12に対するp+層の露出面積が広いため信
号2のS/N比が悪くなるので、X線検出感度の向上を
図るためIfはX線検出素子を第4図における素子35
のように構成するのが有利である。
上述の各実施例においCは窓14または34が仮想円弧
3に沿りエ移動するものとしたが1本発明においては窓
14または34がシリコン基板19に平行に移動するよ
うf構成し工も差し支えない。
3に沿りエ移動するものとしたが1本発明においては窓
14または34がシリコン基板19に平行に移動するよ
うf構成し工も差し支えない。
また、上述の各実施例で一工空乏W118が形成される
ダイオード構造がPN接合であるとしたが1本発明では
空乏層18が表面障壁型あるいはへテロ接合型のダイオ
ード構造に形成されるようWしてもよい。さら「1第1
図「おいては半導体X線検出素子17が2個設けられて
いるが1本発明はこのような半導体X線検出素子は少な
くとも一個設けられればよいものであり、また1本発明
は該半導体X@検出累素子三本以上の一次元状空乏層1
8が形成され℃もよいものである。また、第1図では位
置信号16affもとづいて窓14の位置が決定される
としたか、この場合、目視で窓14の位置を読み覗ろよ
うf各部を構成しても差し支えない。さらVclまた1
本発明におい℃は、X線2の断面形状が円形以外の形状
であつ℃も差し支えない。
ダイオード構造がPN接合であるとしたが1本発明では
空乏層18が表面障壁型あるいはへテロ接合型のダイオ
ード構造に形成されるようWしてもよい。さら「1第1
図「おいては半導体X線検出素子17が2個設けられて
いるが1本発明はこのような半導体X線検出素子は少な
くとも一個設けられればよいものであり、また1本発明
は該半導体X@検出累素子三本以上の一次元状空乏層1
8が形成され℃もよいものである。また、第1図では位
置信号16affもとづいて窓14の位置が決定される
としたか、この場合、目視で窓14の位置を読み覗ろよ
うf各部を構成しても差し支えない。さらVclまた1
本発明におい℃は、X線2の断面形状が円形以外の形状
であつ℃も差し支えない。
上述したように1本発明においては、ダイオード構造を
有しかつ該ダイオード構造において空乏層が少なくとも
一本一次元状W形成さt′L″Cおりかつ空乏層f入射
したX線の強度W応じた検出信号を出力する少なくとも
一個の半導体X@検出素子と1回折X線が透過する窓を
有しかつ前記検出素子f対して前記窓を移動させて収態
を透過する回折X線を空乏層「入射させる窓移動機構と
を備え。
有しかつ該ダイオード構造において空乏層が少なくとも
一本一次元状W形成さt′L″Cおりかつ空乏層f入射
したX線の強度W応じた検出信号を出力する少なくとも
一個の半導体X@検出素子と1回折X線が透過する窓を
有しかつ前記検出素子f対して前記窓を移動させて収態
を透過する回折X線を空乏層「入射させる窓移動機構と
を備え。
前記窓の空乏層f対向する位置と検出信号とぎもとづき
回折X線の回折角及び強度を測定するように回折X1l
I測定装置を構成した。
回折X線の回折角及び強度を測定するように回折X1l
I測定装置を構成した。
このため、上記のよう虻構成すると1回折X線を検出す
る機構とし℃の半導体X線検出素子と回折角度を検出す
る機構とし℃の窓移動機構とを共に簡単な構造とするこ
とができるうえ計数ガス注入装@%工この場合明らか「
不要であるから1本発明T/rは回折X線測定装置を軽
量化することができて、この結果核装置の可搬型化が可
能になるという効果がある。また、窓が移動させられる
方向の収態の幅を狭く形成することrよって、半導体X
線検出素子を試料に近づけても該素子げ同時「複数本の
回折X線が入射てることのないようにすることができる
ので1本発明Tlrは回折角測定の分解能が向上すると
共に微小試料に対し℃も回折X線の測定ができる効果が
ある。そうして、さらf。
る機構とし℃の半導体X線検出素子と回折角度を検出す
る機構とし℃の窓移動機構とを共に簡単な構造とするこ
とができるうえ計数ガス注入装@%工この場合明らか「
不要であるから1本発明T/rは回折X線測定装置を軽
量化することができて、この結果核装置の可搬型化が可
能になるという効果がある。また、窓が移動させられる
方向の収態の幅を狭く形成することrよって、半導体X
線検出素子を試料に近づけても該素子げ同時「複数本の
回折X線が入射てることのないようにすることができる
ので1本発明Tlrは回折角測定の分解能が向上すると
共に微小試料に対し℃も回折X線の測定ができる効果が
ある。そうして、さらf。
この場合、窓の枠体としての回折X線遮蔽体を適宜w!
FM、″′1″ろことfより℃、入射X線と回折Xlj
とのなす角広が小さく℃も該回折X線を半導体X線検出
素子で検出しうるようvr−tろことかできるので1本
発明Wは大回折角でも測定できる効果がある。
FM、″′1″ろことfより℃、入射X線と回折Xlj
とのなす角広が小さく℃も該回折X線を半導体X線検出
素子で検出しうるようvr−tろことかできるので1本
発明Wは大回折角でも測定できる効果がある。
第1図11本発明の第1実施例の構成国、第2図は第1
図「おける架部の詳細構成を示してい℃。 第2図(A)は細断面図、第2図(B)は第2図(A)
WおけるP矢視図、第2図(C)は第2図(A)におけ
る機部のP矢視図である。第3因は実験結果説明図、第
4図tヱ本発明の第2実施例げおける要部の詳細構成を
示し工い℃、第4図(A)は側断面図。 第4図(B)は第4(財)(A)πおける9矢視図、第
4図(C)は第4図(A)げおける要部のQ矢視図であ
る。第5図は回折X線の発生態様説明図、第6図は位儒
敏感形比例計数管の動作原理説明図である。 2・・・・・・X線、12・・・・・・回折X線、14
.34・・・・・・窓。 16・・・・・・8移動機構、17.35・・・・・・
半導体X線検出素子、1B・・・・・・空乏層、22・
・・・・・PN接合、2θ・・・・・・回折角。 蔦 1 口 (A) (C) 箋 2 口 四面肉2θ<deり) 蔦 3 口 (A) (C) ′第 4 凹 篤 5 口 箋 G 口
図「おける架部の詳細構成を示してい℃。 第2図(A)は細断面図、第2図(B)は第2図(A)
WおけるP矢視図、第2図(C)は第2図(A)におけ
る機部のP矢視図である。第3因は実験結果説明図、第
4図tヱ本発明の第2実施例げおける要部の詳細構成を
示し工い℃、第4図(A)は側断面図。 第4図(B)は第4(財)(A)πおける9矢視図、第
4図(C)は第4図(A)げおける要部のQ矢視図であ
る。第5図は回折X線の発生態様説明図、第6図は位儒
敏感形比例計数管の動作原理説明図である。 2・・・・・・X線、12・・・・・・回折X線、14
.34・・・・・・窓。 16・・・・・・8移動機構、17.35・・・・・・
半導体X線検出素子、1B・・・・・・空乏層、22・
・・・・・PN接合、2θ・・・・・・回折角。 蔦 1 口 (A) (C) 箋 2 口 四面肉2θ<deり) 蔦 3 口 (A) (C) ′第 4 凹 篤 5 口 箋 G 口
Claims (1)
- 1)ダイオード構造を有しかつ該ダイオード構造におい
て空乏層が少なくとも一本一次元状に形成されておりか
つ前記空乏層に入射したX線の強度に応じた検出信号を
出力する少なくとも一個の半導体X線検出素子と、回折
X線が透過する窓を有しかつ前記検出素子に対して前記
窓を移動させて該窓を透過する前記回折X線を前記空乏
層に入射させる窓移動機構とを備え、前記窓の前記空乏
層に対向する位置と前記検出信号にもとづき前記回折X
線の回折角及び強度を測定することを特徴とする回折X
線測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10506888A JPH01276051A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 回折x線測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10506888A JPH01276051A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 回折x線測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01276051A true JPH01276051A (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=14397636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10506888A Pending JPH01276051A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 回折x線測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01276051A (ja) |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP10506888A patent/JPH01276051A/ja active Pending
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