JPH03128448A - 蓄積性蛍光板を利用した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］ この発明は、蓄積性蛍光板を利用したＸ線回折装置に関
し、特に、２枚の蓄積性蛍光板の露光と読取りとを交互
に繰り返して実施するＸ線回折装置に関する。

［従来の技術］ 蓄積性蛍光板は、従来のＸ線フィルムよりも優れた特性
を有するＸ線用二次元検出器として、最近脚光を浴びて
いるものである。その特徴は、感度の一様性と位置分解
能とがＸ線フィルムと同程度に優れている上に、感度が
Ｘ線フィルムの１０倍以上あることである。したがって
、この蓄積性蛍光板を利用したＸ線回折装置がすでに提
案されている（例えば、特開昭５９−１５８４３号公報
参照）。

ところで単結晶のＸ線構造解析を行う場合には、単結晶
を微小角度ずつ回転させて多数回（例えば２００回）の
回折測定をする必要がある。このような測定に蓄積性蛍
光板を利用する場合は、蓄積性蛍光板に対して露光、読
取り、消去を多数回繰り返す必要があり、その効率的な
作業が望まれる。

なお、蓄積性蛍光板は所定の光を照射することによって
、読み出し残した潜像を消去でき、繰り返し使用するこ
とが可能である。

従来、複数の蓄積性蛍光板を効率的に利用するものとし
て、露光と読取りとを同時に行うものが知られている（
例えば、特開昭６２−１６１２６６号公報参照）。さら
に、露光と読取りと消去とを同時にできるものも開発さ
れている（本願出願人の先行出願である実願昭６３−４
８７２６号参照）。第７図はこの先行出願の装置を示す
。４枚の蓄積性蛍光板７１．７２．７３．７４は回転台
７９に固定されて回転でき、露光ステーションと待機ス
テーションと読取りステーションと消去ステーションと
を順に回る。第７図では蓄積性蛍光板７１は露光ステー
ションにあって試料７６にＸ線７５が照射されて回折像
が蓄積性蛍光板７１に潜像として記録される。蓄積性蛍
光板７２は待機ステーションにある。蓄積性蛍光板７３
は読取りステーションにあって読取り装置７７によりレ
ーザ照射と蛍光の検出とが行われる。蓄積１蛍光板７４
は消去ステーションにあって消去ランプ７８によって、
残っている潜像が完全に消去される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の従来技術においては、蓄積性蛍光板を回転移動す
るために大きな三次元空間を必要とする。

しかも露光、読取り、消去に応じて蓄積性蛍光板がいろ
いろな方向に向くことになるので、露光、読取り、消去
のための各種装置がいろいろな方向に延びて配置される
ことになり、回折装置全体の占有面積は非常に大きなも
のとなってしまう欠点がある。

この発明の目的は、占有面積をあまり増加させずに蓄積
性蛍光板の露光、読取り、消去を効゛率的に繰り返すこ
とのできるＸ線回折装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明に係るＸ線回折
装置は次の特徴を有している。すなわち、請求項１の発
明は、平板状の蓄積性蛍光板にＸ線回折像を潜像として
記録してこの潜像に励起光線を照射してＸ線回折像を読
み取るＸ線回折装置に関するものであって、第１の蓄積
性蛍光板をこの蓄積性蛍光板を含む平面内で移動させる
第１のガイド機構と、第２の蓄積性蛍光板をこの蓄積性
蛍光板を含む平面内で移動させる第２のガイド機構とを
備えている。そして、第１のガイド機構と第２のガイド
機構とがそれぞれ、共通の第１の位置と第２の位置との
間で移動可能であり、前記第１の位置と第２の位置は、
蓄積性蛍光板に対して実質的に垂直な方向に隔てられて
いる。さらに、前記第１のガイド機構と第２のガイド機
構のいずれに対しても、ガイド機構が前記第１の位置に
あるときは当該ガイド機構に属する蓄積性蛍光板は露光
位置に配置可能であり、ガイド機構が前記第２の位置に
あるときは当該ガイド機構に属する蓄積性蛍光板は読取
り位置に配置可能となっている。

請求項２の発明は、請求項１の特徴に加えて、前記第１
のガイド機構と第２のガイド機構のいずれに対しても、
ガイド機構が前記第１の位置にあるときは当該ガイド機
構に属する蓄積性蛍光板は消去位置にも配置可能であっ
て、この蓄積性蛍光板はガイド機構に沿って移動するこ
とによって消去位置から露光位置に移動でき、前記読取
り位置に配置された蓄積性蛍光板はガイド機構に沿って
移動することによって読取り開始位置から読取り終了位
置まで移動できることを特徴とする請求項３の発明は、
請求項２の特徴に加えて、読取り位置に配置された蓄積
性蛍光板からの蛍光は、蓄積性蛍光板の幅全体にわたっ
て検出面を有する光ガイドによって集光されることを特
徴とする 請求項４の発明は、請求項１の特徴に加えて、一方のガ
イド機構は蓄積性蛍光板の上端を移動可能に支持し、他
方のガイド機構は蓄積性蛍光板の下端を移動可能に支持
することを特徴とする請求項５の発明は、請求項１の特
徴に加えて、第１のガイド機構と第２のガイド機構は共
通の回転中心の回りで所定角度範囲だけ回転移動するこ
とによって前記第１の位置と第２の位置との間を移動す
ることを特徴とする 請求項６の発明は、請求項１の特徴に加えて、第１のガ
イド機構と第２のガイド機構は平行移動することによっ
て前記第１の位置と第２の位置との間を移動することを
特徴とする。

［作用］ この発明は、二つの蓄積性蛍光板の露光、読取り、消去
を効率的に繰り返すためのものであり、蓄積性蛍光板を
移動する構造に特に特徴がある。

二つのガイド機構にはそれぞれ専用の蓄積性蛍光板を取
り付ける。蓄積性蛍光板を露光するには、露光したい蓄
積性蛍光板を取り付けである方のガイド機構（第１のガ
イド機構とする。）を第１の位置にもってきてから、蓄
積性蛍光板をガイド機構に沿って所定の位置（露光位置
）に移動する。

露光が終了して読取りに移るためには、この第１のガイ
ド機構を第１の位置から第２の位置まで移動してから、
露光済みの蓄積性蛍光板を必要に応じてガイド機構に沿
って移動して、読取り位置までもってくる。そして読取
り装置で潜像を読み取る。読取り済みの蓄積性蛍光板は
ガイド機構に沿って移動して待機位置にもってくる。そ
の後、第１のガイド機構を第２の位置から第１の位置に
戻して、読取り済みの蓄積性蛍光板を消去する。以上の
読取り、消去を行っている間に、もう一方のガイド機構
（第２のガイド機構とする。）を第１の位置にもってき
て、この第２のガイド機構に取り付けである蓄積性蛍光
板を露光する。このような作業を繰り返すことにより、
２枚の蓄積性蛍光板の露光、読取りが交互にできる。上
述の消去工程はガイド機構が第１の位置にあるときに実
施してもよいし、第２の位置にあるときに実施してもよ
い。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の斜視図である。

この実施例は単結晶試料のＸ線構造解析のための装置で
ある。この装置は、２枚の蓄積性蛍光板２１．２２に対
して露光と読取りを同時に行うことができるもので、装
置の構成は大きく分けて、蓄積性蛍光板を移動させるた
めの機構と、露光のための装置と、読取り装置と、消去
装置とからなる。

まず、蓄積性蛍光板の移動機構を説明する。

この移動機構は二つのガイド機構１１．１２を備えてい
る。第１のガイド機構１１には溝１６が形成されていて
、この溝１６の中にはモータ駆動される移動部材がある
。この移動部材に、第１の蓄積性蛍光板２１の下端が固
定されている。第１の蓄積性蛍光板は一辺が２００ｍｍ
の正方形である。第１のガイド機構１１の一端は軸受１
４を介して軸１３に回転可能に支持されている。第１の
ガイド機構１１の回転角度範囲はそれほど大きくなく、
この実施例では１５度である。

第２のガイド機構１２は第２の蓄積性蛍光板２２の上端
を移動可能に支持している。第２のガイド機構１２の基
本的な構造は第１のガイド機構１１と基本的に同じであ
り、その一端は軸受１５を介して軸１３に回転可能に支
持されている。

第１のガイド機構１１と第２のガイド機構１２はそれぞ
れ、共通の第１の位置と第２の位置との間で移動可能で
あるが、この点について説明する。

ガイド機構の「位置」とは、蓄積性蛍光板に対して実質
的に垂直な方向における位置を意味する。

すなわち、この実施例の装置では平面投影図においてガ
イド機構の位置を特定することができる。

したがって、二つのガイド機構が平面投影図において重
なるような場合に、二つのガイド機構は同一の位置にあ
るという。第２図は、各工程において、二つのガイド機
構１１．１２と二つの蓄積性蛍光板２１．２２だけを表
した平面図である。二つのガイド機構１１．１２は第２
図（ｂ）に示すような第１の位置Ａと第２の位置Ｂとの
間で移動できる。第１図の状態では、第１のガイド機構
１１が第１の位置Ａにあり、第２のガイド機構１２が第
２の位置Ｂにある。

第１の蓄積性蛍光板２１は第１のガイド機構１１に沿っ
て動くだけであり、第２のガイド機構１２に移ることは
ない。同様に、第２の蓄積性蛍光板２２は第２のガイド
機構１２に沿って動くだけである。蓄積性蛍光板２１．
２２はガイド機構１１．１２のほぼ全長にわたって移動
可能であるが、ガイド機構が第１の位置にあるか第２の
位置にあるかによって移動位置が異なる。再び第２図（
ｂ）に戻って説明すると、ガイド機構が第１の位１ｔＡ
にあるときは蓄積性蛍光板は露光位置Ｃと消去位置Ｇの
位置で停止することになり、実際の動きではＧからＣに
移動する。またガイド機構が第２の位置Ｂにあるときは
蓄積性蛍光板は読取り開始位置りと読取り終了位置Ｅと
待機位置Ｆの位置で停止でき、実際の動きではＤ−Ｅ−
Ｆの順で移動する。

次に、露光のための装置を説明する。単結晶の試料３２
は試料ホルダー３３に取り付けられて、微小角度ずつ回
転できる。Ｘ線３１は試料３２に照射され、露光位置Ｃ
にある蓄積性蛍光板に回折Ｘ線が当たって、回折像が潜
像として記録される。

次に、読取り装置４０を説明する。この読取り装置ｔ４
０は蓄積性蛍光板にレーザ光を照射して、発生する蛍光
を検出するものである。レーザ発振器４１から出たレー
ザ光は、ミラー４２、ミラー４４、ｆ−θレンズ４５、
ミラー４６を経て、蓄積性蛍光板に当たる。ミラー４４
はガルバノメータ４３によって振動し、レーザ光６０は
図の上下方向に振動する。ｆ−θレンズ４５は、一定角
速度で移動する光をこれに入射した場合に、照射面上で
出力光が一定速度になり、かつ−直線上に焦点を結ぶよ
うにするためのものである。潜像の記録された部分にレ
ーザ光が当たるとそこから蛍光が発生し、この蛍光を光
ガイド４８で集光して光電子増倍管４９で検出する。反
射器４７は、発生した蛍光のうち光ガイド４８の集光面
以外に向いた光を反射して光ガイド４８の集光面に有効
に集めるためのものである。光ガイド４８の集光面は細
長くなっていて、蓄積性蛍光板の幅方向（上下方向）全
体にわたって延びている。蓄積性蛍光板は読取り開始位
置りから読取り終了位置Ｅまで一定速度で（あるいは間
欠的に）移動し、その間にレーザ光６０が上下に走査さ
れて蓄積性蛍光板全体の読取りが行われる。ミラー４２
．４４は回転ポリゴンミラーで置き換えてもよい。

第３図は光ガイド４８の斜視図である。この光ガイド４
８は長方形の板の一端を丸めたような形状をしている。

すなわち、集光面４８ａは細長くなっているのに対して
、光放出面４８ｂはほぼ円形となっている。第４図は光
ガイド４８と蓄積性蛍光板２２との配置関係を示す平面
図である。光ガイド４８は蓄積性蛍光板２２に対して傾
斜して配置され、光ガイド４８の丸まった方の側は、蓄
積性蛍光板２２に対向するように（第４図の上側に向く
ように）配置される。こうすると、装置全体の奥行きが
小さくて済む。蓄積性蛍光板２２から発生した蛍光は光
ガイド４８の集光面４８ａに、直接にあるいは反射器４
７で反射してから入射し、反対側の光放出面４８ｂから
出て第１図の光電子増倍管４っで検出される。

次に、消去装置を説明する。消去位置Ｇの正面には３本
の消去ランプ５０があり、この消去ランプ５０を点灯す
ることにより、蓄積性蛍光板の読み残した潜像が完全に
消去される。もちろん消去ランプの数は３本以外でもよ
い。

次に、第２図を参照して、この装置の基本的な動作を説
明する。

第２図（ａ）は測定開始状態を示しており、第１のガイ
ド機構１１と第２のガイド機構１２は共に第１の位置Ａ
にある。第１の蓄積性蛍光板２１は露光位置Ｃにあり、
第２の蓄積性蛍光板２２は消去位置Ｇにある。どちらの
蓄積性蛍光板も新しいものか、あるいは潜像が完全に消
去されているものである。最初に、露光位置Ｃにある第
１の蓄積性蛍光板２１を露光する。露光が完了したら第
１のガイド機構１１を第２の位置Ｂに移動する。

その後、第２の蓄積性蛍光板２２を第２のガイド機構１
２上で消去位置Ｇから露光位置Ｃに移動する。すると、
第２図（ｂ）の状態になる。

第２図（ｂ）では、読取り開始位置りにきた第１の蓄積
性蛍光板２１は一定速度で左に移動しながら潜像が読み
取られ、第２図（Ｃ）に示すように読取り終了位置Ｅま
で移動する。同時に、第１図の試料３２を微小角度だけ
回転しながら、露光位置Ｃにある第２の蓄積性蛍光板２
２の露光を行つ〇 第２図（Ｃ）において読取り終了位置Ｅにある第１の蓄
積性蛍光板２１は右に移動して、第２図（ｄ）に示すよ
うに待機位置Ｆに達する。その後、第１のガイド機構１
１を第１の位置Ａに移動すると第２図（ａ）の状態に戻
る。ただし、二つの蓄積性蛍光板２１．２２の位置は最
初の状態と入れ替わっており、第２の蓄積性蛍光板２２
の方が露光位置Ｃにあって第１の蓄積性蛍光板２１が消
去位置Ｇにある。第１の蓄積性蛍光板２１はこの場所で
潜像が完全に消去される。なお、第２図（ｂ）から（ｃ
）（ｄ）を経て（ａ）に至る間、第２の蓄積性蛍光板２
２の露光は続行している。

以後、上述と同様の動作を繰り返すことによって２枚の
蓄積性蛍光板２１．２２を利用して、試料の回転角度位
置を変えながら所定枚数（例えば２００枚）のＸ線回折
像を測定することができる。

露光、読取り、消去の各工程に要する時間はそれぞれ異
なる。各工程の所要時間を例示すると、Ｘ線源の強度に
もよるが、露光２〜５分、読取り１〜３分、消去１０〜
２０秒程度である。一般的には露光工程に最も時間がか
かり、その間に他方の蓄積性蛍光板の読取りと消去とを
済ませておくことができる。したがって、１サイクルに
要する時間は、はぼ露光時間近くまで短縮できる。もし
１回の露光時間を２分と仮定すれば、２００枚の回折像
を測定するのに約７時間で済むことになる。

しかも測定に際して蓄積性蛍光板の取り付け、取り外し
も必要ないので、測定の全自動化が可能である。

第５図はこの発明の別の実施例におけるガイド機構の移
動方式を示したものである。その他の部分は第１図と同
様である。この実施例では第１のガイド機構１１は水平
面内で平行移動でき、第２のガイド機構１２も水平面内
で平行移動できる。

平行移動する距離は短くて済み、例えば第１図と同じ寸
法の蓄積性蛍光板を利用する場合は２０ｍｍ程度でよい
。

第６図はこの発明のさらに別の実施例におけるガイド機
構の移動方式を示す。この実施例では第１のガイド機構
１１と第２のガイド機構１２は、これらのガイド機構に
平行な回転中心線１７を中心として所定角度範囲で回転
移動できる。

［発明の効果］ この発明では、蓄積性蛍光板がガイド機構に沿って移動
する場合は、蓄積性蛍光板を含む平面内で移動するので
、蓄積性蛍光板に垂直な方向での移動スペースを必要と
しない。また、ガイド機構は第１の位置と第２の位置の
間を移動するだけであって、この二つの位置は蓄積性蛍
光板に対して実質的に垂直方向に隔てられているので、
二つの位置が少なくとも蓄積性蛍光板の厚さより離れて
いれば、二つの蓄積性蛍光板が互いに干渉しなくて済む
。したがって、蓄積性蛍光板の移動機構の奥行きが小さ
くて済む。

蓄積性蛍光板は移動過程のどの位置にあっても常にほぼ
同じ方向を向くことになるので、露光、読取り、消去の
ための各種装置は蓄積性蛍光板の正面方向にまとめて配
置でき、この点からもＸ線回折装置全体の占有面積を少
なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図は各工程
での蓄積性蛍光板の位置を示す平面図、 ＠３図は光ガイドの斜視図、 第４図は光ガイドの配置状態を示す平面図、第５図は別
の実施例のガイド機構の移動方式を示す斜視図、 第６図はさらに別の実施例のガイド機構の移動方式を示
す斜視図、 第７図は従来例の斜視図である。 １１・・・第１のガイド機構 １２・・・第２のガイド機構 ２１・・・第１の蓄積性蛍光板 ２２・・・第２の蓄積性蛍光板 ３１・・・Ｘ線 ３２・・・試料 ４０・・・読取り装置 ４８・・・光ガイド ５０・・・消去ランプ Ａ・・・ガイド機構の第１の位置 Ｂ・・・ガイド機構の第２の位置 Ｃ・・・露光位置 Ｄ・・・読取り開始位置 Ｅ・・・読取り終了位置 Ｇ・・・消去位置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板状の蓄積性蛍光板にＸ線回折像を潜像として
   記録してこの潜像に励起光線を照射してＸ線回折像を読
   み取るＸ線回折装置において、第１の蓄積性蛍光板をこ
   の蓄積性蛍光板を含む平面内で移動させる第１のガイド
   機構と、第２の蓄積性蛍光板をこの蓄積性蛍光板を含む
   平面内で移動させる第２のガイド機構とを有し、 前記第１のガイド機構と前記第２のガイド機構とがそれ
   ぞれ、共通の第１の位置と第２の位置との間で移動可能
   であり、前記第１の位置と第２の位置は、蓄積性蛍光板
   に対して実質的に垂直な方向に隔てられており、 前記第１のガイド機構と第２のガイド機構のいずれに対
   しても、ガイド機構が前記第１の位置にあるときは当該
   ガイド機構に属する蓄積性蛍光板は露光位置に配置可能
   であり、ガイド機構が前記第２の位置にあるときは当該
   ガイド機構に属する蓄積性蛍光板は読取り位置に配置可
   能であることを特徴とする、蓄積性蛍光板を利用したＸ
   線回折装置。
2. （２）請求項１記載のＸ線回折装置において、前記第１
   のガイド機構と第２のガイド機構のいずれに対しても、
   ガイド機構が前記第１の位置にあるときは当該ガイド機
   構に属する蓄積性蛍光板は消去位置にも配置可能であっ
   て、当該蓄積性蛍光板はガイド機構に沿って移動するこ
   とによって消去位置から露光位置に移動でき、前記読取
   り位置に配置された蓄積性蛍光板はガイド機構に沿って
   移動することによって読取り開始位置から読取り終了位
   置まで移動できることを特徴とするＸ線回折装置。
3. （３）請求項２記載のＸ線回折装置において、前記読取
   り位置に配置された蓄積性蛍光板からの蛍光は、蓄積性
   蛍光板の幅全体にわたって検出面を有する光ガイドによ
   って集光されることを特徴とするＸ線回折装置。
4. （４）請求項１記載のＸ線回折装置において、前記二つ
   のガイド機構の一方は蓄積性蛍光板の上端を移動可能に
   支持し、他方のガイド機構は蓄積性蛍光板の下端を移動
   可能に支持することを特徴とするＸ線回折装置。
5. （５）請求項１記載のＸ線回折装置において、前記第１
   のガイド機構と第２のガイド機構はそれぞれ共通の回転
   中心の回りで所定角度範囲だけ回転移動することによっ
   て前記第１の位置と第２の位置との間を移動することを
   特徴とするＸ線回折装置。
6. （６）請求項１記載のＸ線回折装置において、前記第１
   のガイド機構と第２のガイド機構はそれぞれ平行移動す
   ることによって前記第１の位置と第２の位置との間を移
   動することを特徴とするＸ線回折装置。