JPH06109662A - Ｘ線分析装置 - Google Patents
Ｘ線分析装置Info
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- JPH06109662A JPH06109662A JP4282174A JP28217492A JPH06109662A JP H06109662 A JPH06109662 A JP H06109662A JP 4282174 A JP4282174 A JP 4282174A JP 28217492 A JP28217492 A JP 28217492A JP H06109662 A JPH06109662 A JP H06109662A
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- rays
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＥＸＡＦＳ測定装置において、非対称カット
のモノクロメータを利用することにより短波長側の測定
限界を改善する。 【構成】 Ｘ線焦点Ｆと、非対称カットの湾曲結晶モノ
クロメータ１４の中心と、受光スリットＲＳの開口中心
とが、常にローランド円２２の円周上に載っている。Ｘ
線焦点Ｆからモノクロメータ１４までの距離ｘ１は、モ
ノクロメータ１４から受光スリットＲＳまでの距離ｘ２
よりも長い。したがって、従来の対称カットのモノクロ
メータを使用した場合（ｘ１＝ｘ２）と比較して、ｘ１
が従来と同じでもｘ２を短くできる。その結果、より小
さなブラッグ角まで角度走査範囲を広げることができ、
より短波長側までＥＸＡＦＳ測定が可能となる。
のモノクロメータを利用することにより短波長側の測定
限界を改善する。 【構成】 Ｘ線焦点Ｆと、非対称カットの湾曲結晶モノ
クロメータ１４の中心と、受光スリットＲＳの開口中心
とが、常にローランド円２２の円周上に載っている。Ｘ
線焦点Ｆからモノクロメータ１４までの距離ｘ１は、モ
ノクロメータ１４から受光スリットＲＳまでの距離ｘ２
よりも長い。したがって、従来の対称カットのモノクロ
メータを使用した場合（ｘ１＝ｘ２）と比較して、ｘ１
が従来と同じでもｘ２を短くできる。その結果、より小
さなブラッグ角まで角度走査範囲を広げることができ、
より短波長側までＥＸＡＦＳ測定が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続Ｘ線を湾曲結晶モ
ノクロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取り出
し、この単色Ｘ線の波長を変化させて試料に照射するこ
とにより試料の分析を行うＸ線分析装置（主としてＥＸ
ＡＦＳ測定装置）に関し、特に、湾曲結晶モノクロメー
タに特徴のあるＸ線分析装置に関する。
ノクロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取り出
し、この単色Ｘ線の波長を変化させて試料に照射するこ
とにより試料の分析を行うＸ線分析装置（主としてＥＸ
ＡＦＳ測定装置）に関し、特に、湾曲結晶モノクロメー
タに特徴のあるＸ線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＸＡＦＳ（Ｘ線広域吸収微細構造）測
定装置は、試料の吸収端近傍の微細なＸ線吸収スペクト
ルを測定する装置である。この装置では、連続Ｘ線を結
晶モノクロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取
り出し、この波長を変化させて試料のＸ線吸収係数を測
定することができる。Ｘ線を分光するための結晶モノク
ロメータとしては、強度を稼ぐために湾曲結晶モノクロ
メータが用いられることが多い。
定装置は、試料の吸収端近傍の微細なＸ線吸収スペクト
ルを測定する装置である。この装置では、連続Ｘ線を結
晶モノクロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取
り出し、この波長を変化させて試料のＸ線吸収係数を測
定することができる。Ｘ線を分光するための結晶モノク
ロメータとしては、強度を稼ぐために湾曲結晶モノクロ
メータが用いられることが多い。
【０００３】図４は、従来のＥＸＡＦＳ測定装置のモノ
クロメータの反射原理を示す平面図である。Ｘ線焦点Ｆ
を出たＸ線はモノクロメータ１０で反射して単色化さ
れ、受光スリットＲＳに至る。Ｘ線焦点Ｆとモノクロメ
ータ１０と受光スリットＲＳは、半径Ｒの同一のローラ
ンド円１２の円周上に載っている。モノクロメータ１０
の所定の格子面は半径２Ｒの円弧に沿うように曲げられ
ている。そして、モノクロメータの表面もまた半径２Ｒ
の円弧に沿うように形成したものがヨハン型のモノクロ
メータである。このヨハン型のモノクロメータの表面を
加工して、この表面がローランド円１２に沿うように半
径Ｒの円弧に形成したものがヨハンソン型のモノクロメ
ータである。いずれのタイプのモノクロメータにおいて
も、モノクロメータの中心Ａにおいて、結晶の所定の格
子面（回折格子面）の接線が結晶表面の接線に平行にな
っている。この場合、Ｘ線焦点Ｆからモノクロメータ１
０の中心Ａまでの距離をｘ１とし、モノクロメータ１０
の中心Ａから受光スリットＲＳの開口中心までの距離を
ｘ２とし、モノクロメータ１０の表面に対するＸ線の入
射角をθとする（反射角もθに等しい）と、
クロメータの反射原理を示す平面図である。Ｘ線焦点Ｆ
を出たＸ線はモノクロメータ１０で反射して単色化さ
れ、受光スリットＲＳに至る。Ｘ線焦点Ｆとモノクロメ
ータ１０と受光スリットＲＳは、半径Ｒの同一のローラ
ンド円１２の円周上に載っている。モノクロメータ１０
の所定の格子面は半径２Ｒの円弧に沿うように曲げられ
ている。そして、モノクロメータの表面もまた半径２Ｒ
の円弧に沿うように形成したものがヨハン型のモノクロ
メータである。このヨハン型のモノクロメータの表面を
加工して、この表面がローランド円１２に沿うように半
径Ｒの円弧に形成したものがヨハンソン型のモノクロメ
ータである。いずれのタイプのモノクロメータにおいて
も、モノクロメータの中心Ａにおいて、結晶の所定の格
子面（回折格子面）の接線が結晶表面の接線に平行にな
っている。この場合、Ｘ線焦点Ｆからモノクロメータ１
０の中心Ａまでの距離をｘ１とし、モノクロメータ１０
の中心Ａから受光スリットＲＳの開口中心までの距離を
ｘ２とし、モノクロメータ１０の表面に対するＸ線の入
射角をθとする（反射角もθに等しい）と、
【数１】ｘ１＝ｘ２＝２Ｒｓｉｎθ の関係がある。この関係を利用して連続Ｘ線を湾曲結晶
モノクロメータで分光する場合には、平板結晶の場合の
ように固定されたゴニオメータ回転中心の回りに結晶を
回転させるのではなくて、距離ｘ１とｘ２を変化させる
ことにより入射角θを変化させて、分光するＸ線のエネ
ルギーを走査することが多い。
モノクロメータで分光する場合には、平板結晶の場合の
ように固定されたゴニオメータ回転中心の回りに結晶を
回転させるのではなくて、距離ｘ１とｘ２を変化させる
ことにより入射角θを変化させて、分光するＸ線のエネ
ルギーを走査することが多い。
【０００４】ところで、湾曲結晶モノクロメータを用い
て単一の波長のＸ線だけを取り出すようにした分光器に
おいては、非対称カットのモノクロメータを用いること
が知られている。例えば、「高良編，Ｘ線回折（実験物
理学講座２０），共立出版，１９８８年，ｐ．８３〜８
４」には、非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを用
いて、入射線と反射線の光路長を異ならせることが記載
されている。これによれば、モノクロメータをＸ線管球
に近づけて反射線の光路長を長くとりたいことが多い、
とされている。その具体例としては、同書第１１４頁
に、湾曲結晶モノクロメータつき粉末法カメラにおい
て、非対称カットのモノクロメータを用いることによっ
て反射線の光路長を長くした例が記載されている。
て単一の波長のＸ線だけを取り出すようにした分光器に
おいては、非対称カットのモノクロメータを用いること
が知られている。例えば、「高良編，Ｘ線回折（実験物
理学講座２０），共立出版，１９８８年，ｐ．８３〜８
４」には、非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを用
いて、入射線と反射線の光路長を異ならせることが記載
されている。これによれば、モノクロメータをＸ線管球
に近づけて反射線の光路長を長くとりたいことが多い、
とされている。その具体例としては、同書第１１４頁
に、湾曲結晶モノクロメータつき粉末法カメラにおい
て、非対称カットのモノクロメータを用いることによっ
て反射線の光路長を長くした例が記載されている。
【０００５】上述のように、単一波長だけを取り出すよ
うにした湾曲結晶モノクロメータにおいては、非対称カ
ットのモノクロメータを利用することが知られている
が、連続Ｘ線から任意の波長を取り出すようにしたモノ
クロメータにおいては非対称カットを用いることは知ら
れていない。これは、次のような理由による。対称カッ
トの湾曲結晶モノクロメータを用いた場合と比較して、
非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを用いた場合に
は、Ｘ線の入射角を変化させて波長を変化させたときに
得られるＸ線スペクトルの性質が変化する恐れがあり、
これが分析装置の性能に影響を及ぼす可能性があるから
である。したがって、ＥＸＡＦＳ測定装置のように連続
Ｘ線を分光して任意の波長のＸ線を取り出すことができ
る装置では、非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを
用いるという発想がなされていなかった。
うにした湾曲結晶モノクロメータにおいては、非対称カ
ットのモノクロメータを利用することが知られている
が、連続Ｘ線から任意の波長を取り出すようにしたモノ
クロメータにおいては非対称カットを用いることは知ら
れていない。これは、次のような理由による。対称カッ
トの湾曲結晶モノクロメータを用いた場合と比較して、
非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを用いた場合に
は、Ｘ線の入射角を変化させて波長を変化させたときに
得られるＸ線スペクトルの性質が変化する恐れがあり、
これが分析装置の性能に影響を及ぼす可能性があるから
である。したがって、ＥＸＡＦＳ測定装置のように連続
Ｘ線を分光して任意の波長のＸ線を取り出すことができ
る装置では、非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを
用いるという発想がなされていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＥＸＡＦＳ測定装置に
おいて、モノクロメータから取り出すＸ線の波長を変化
させるには上述の入射角θを変化させればよい。そし
て、短波長（高エネルギー）のＸ線を取り出すには入射
角θを小さくすればよい。入射角θを小さくするには、
上述の数１から明らかなように距離ｘ１とｘ２を小さく
すればよい。ところで、距離ｘ１とｘ２を小さくするに
は、装置の構造上の制約が存在する。特に、大型の回転
対陰極を用いるような場合には、Ｘ線焦点の付近の構造
上の制約（Ｘ線管とモノクロメータとが衝突する）か
ら、距離ｘ２よりも距離ｘ１を小さくすることに制約が
あって、このｘ１の制約により、入射角θの最小角度が
決まってしまう。例えば、ローランド円の半径Ｒ＝３５
０ｍｍで、距離ｘ１の最小限界値が２３２ｍｍで、Ｇｅ
（２２０）結晶の湾曲結晶モノクロメータを用いた場合
には、入射角θの最小限界値は１９．３°である。この
ときに分光されるＸ線のエネルギーは９．３８ｋｅＶで
あり、これより大きなエネルギーのＸ線を取り出すこと
は不可能となる。従来は、より大きなＸ線エネルギーを
利用するには、格子面間隔が大きな別の対称カットの結
晶を用いるしかなかったが、この方法によれば、Ｘ線強
度の面で不満が残り、また、複数のモノクメータ結晶を
そのために揃える必要があった。
おいて、モノクロメータから取り出すＸ線の波長を変化
させるには上述の入射角θを変化させればよい。そし
て、短波長（高エネルギー）のＸ線を取り出すには入射
角θを小さくすればよい。入射角θを小さくするには、
上述の数１から明らかなように距離ｘ１とｘ２を小さく
すればよい。ところで、距離ｘ１とｘ２を小さくするに
は、装置の構造上の制約が存在する。特に、大型の回転
対陰極を用いるような場合には、Ｘ線焦点の付近の構造
上の制約（Ｘ線管とモノクロメータとが衝突する）か
ら、距離ｘ２よりも距離ｘ１を小さくすることに制約が
あって、このｘ１の制約により、入射角θの最小角度が
決まってしまう。例えば、ローランド円の半径Ｒ＝３５
０ｍｍで、距離ｘ１の最小限界値が２３２ｍｍで、Ｇｅ
（２２０）結晶の湾曲結晶モノクロメータを用いた場合
には、入射角θの最小限界値は１９．３°である。この
ときに分光されるＸ線のエネルギーは９．３８ｋｅＶで
あり、これより大きなエネルギーのＸ線を取り出すこと
は不可能となる。従来は、より大きなＸ線エネルギーを
利用するには、格子面間隔が大きな別の対称カットの結
晶を用いるしかなかったが、この方法によれば、Ｘ線強
度の面で不満が残り、また、複数のモノクメータ結晶を
そのために揃える必要があった。
【０００７】本発明の目的は、連続Ｘ線を湾曲結晶モノ
クロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取り出
し、この単色Ｘ線の波長を変化させて試料に照射するこ
とにより試料の分析を行うＸ線分析装置（主としてＥＸ
ＡＦＳ測定装置）において、短波長側の測定限界を改善
できるＸ線分析装置を提供することにある。
クロメータで分光して任意の波長の単色Ｘ線を取り出
し、この単色Ｘ線の波長を変化させて試料に照射するこ
とにより試料の分析を行うＸ線分析装置（主としてＥＸ
ＡＦＳ測定装置）において、短波長側の測定限界を改善
できるＸ線分析装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、連続Ｘ線
を湾曲結晶モノクロメータで分光して任意の波長の単色
Ｘ線を取り出し、この単色Ｘ線の波長を変化させて試料
に照射することにより試料の分析を行うＸ線分析装置に
おいて、前記湾曲結晶モノクロメータとして非対称カッ
トのモノクロメータを用いるものである。非対称カット
の湾曲結晶モノクロメータとは、湾曲結晶モノクロメー
タの中央部において、結晶表面の接線に対して所定の格
子面（回折格子面）の接線が傾斜しているモノクロメー
タを意味する。
を湾曲結晶モノクロメータで分光して任意の波長の単色
Ｘ線を取り出し、この単色Ｘ線の波長を変化させて試料
に照射することにより試料の分析を行うＸ線分析装置に
おいて、前記湾曲結晶モノクロメータとして非対称カッ
トのモノクロメータを用いるものである。非対称カット
の湾曲結晶モノクロメータとは、湾曲結晶モノクロメー
タの中央部において、結晶表面の接線に対して所定の格
子面（回折格子面）の接線が傾斜しているモノクロメー
タを意味する。
【０００９】第２の発明は、第１の発明において、前記
Ｘ線分析装置がＥＸＡＦＳ測定装置であることを特徴と
している。第３の発明は、第２の発明において、Ｘ線焦
点からモノクロメータまでの距離よりも、モノクロメー
タから受光スリットまでの距離の方を短くしたものであ
る。
Ｘ線分析装置がＥＸＡＦＳ測定装置であることを特徴と
している。第３の発明は、第２の発明において、Ｘ線焦
点からモノクロメータまでの距離よりも、モノクロメー
タから受光スリットまでの距離の方を短くしたものであ
る。
【００１０】
【作用】非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを利用
すると、Ｘ線焦点からモノクロメータまでの距離と、モ
ノクロメータから受光スリットまでの距離とが異なるこ
とになる。したがって、例えばＥＸＡＦＳ測定装置にお
いて入射側の距離をあまり小さくできない場合でも、反
射側の距離を短くすることによって、モノクロメータの
低角側の限界値が拡張される。
すると、Ｘ線焦点からモノクロメータまでの距離と、モ
ノクロメータから受光スリットまでの距離とが異なるこ
とになる。したがって、例えばＥＸＡＦＳ測定装置にお
いて入射側の距離をあまり小さくできない場合でも、反
射側の距離を短くすることによって、モノクロメータの
低角側の限界値が拡張される。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明をＥＸＡＦＳ測定装置に適用
した実施例を示す平面図である。このＥＸＡＦＳ測定装
置は、Ｘ線焦点Ｆと、湾曲結晶モノクロメータ１４と、
受光スリットＲＳとを、回転ア−ム１６、１８、２０に
それぞれ連結して、Ｘ線焦点Ｆと、湾曲結晶モノクロメ
ータ１４の中心と、受光スリットＲＳの開口中心とが、
常にローランド円２２の同一円周上に載るようにしてい
る。その上で、２軸の並進ステージを用いて、Ｘ線焦点
Ｆからモノクロメータ１４の中心までの距離ｘ１と、モ
ノクロメータ１４の中心から受光スリットＲＳの開口中
心までの距離ｘ２とを、それぞれ独立に制御可能にして
いる。
した実施例を示す平面図である。このＥＸＡＦＳ測定装
置は、Ｘ線焦点Ｆと、湾曲結晶モノクロメータ１４と、
受光スリットＲＳとを、回転ア−ム１６、１８、２０に
それぞれ連結して、Ｘ線焦点Ｆと、湾曲結晶モノクロメ
ータ１４の中心と、受光スリットＲＳの開口中心とが、
常にローランド円２２の同一円周上に載るようにしてい
る。その上で、２軸の並進ステージを用いて、Ｘ線焦点
Ｆからモノクロメータ１４の中心までの距離ｘ１と、モ
ノクロメータ１４の中心から受光スリットＲＳの開口中
心までの距離ｘ２とを、それぞれ独立に制御可能にして
いる。
【００１２】Ｘ線焦点Ｆから出た連続Ｘ線は、発散スリ
ットＤＳを通過してモノクロメータ１４で反射して単色
化され、受光スリットＲＳに達する。受光スリットＲＳ
を通過したＸ線は、透過型比例計数管２４を通過して、
試料２６を透過し、シンチレーション検出器２８に達す
る。試料２６を透過する前のＸ線強度は比例計数管２４
で検出され、試料２６を透過した後のＸ線強度はシンチ
レーション検出器２８で検出される。試料２６の透過前
後のＸ線強度を比較することにより、試料２６のＸ線吸
収係数を求めることができる。上述のｘ１とｘ２を変化
させることにより、モノクロメータ１４へのＸ線入射角
度を変化させ、その結果、モノクロメータ１４で反射す
るＸ線の波長を変化させることができる。Ｘ線の波長を
変化させて試料２６のＸ線吸収係数を測定すれば試料２
６の吸収スペクトルを求めることができる。
ットＤＳを通過してモノクロメータ１４で反射して単色
化され、受光スリットＲＳに達する。受光スリットＲＳ
を通過したＸ線は、透過型比例計数管２４を通過して、
試料２６を透過し、シンチレーション検出器２８に達す
る。試料２６を透過する前のＸ線強度は比例計数管２４
で検出され、試料２６を透過した後のＸ線強度はシンチ
レーション検出器２８で検出される。試料２６の透過前
後のＸ線強度を比較することにより、試料２６のＸ線吸
収係数を求めることができる。上述のｘ１とｘ２を変化
させることにより、モノクロメータ１４へのＸ線入射角
度を変化させ、その結果、モノクロメータ１４で反射す
るＸ線の波長を変化させることができる。Ｘ線の波長を
変化させて試料２６のＸ線吸収係数を測定すれば試料２
６の吸収スペクトルを求めることができる。
【００１３】図２は、図１の装置のモノクロメータの反
射原理を示す平面図である。半径Ｒのローランド円２２
の同一円周上に、Ｘ線焦点Ｆと、受光スリットＲＳの開
口中心と、モノクロメータ１４の中心Ａが載っている。
湾曲結晶モノクロメータ１４は、Ｇｅ（２２０）面を回
折格子面とするヨハンソン型モノクロメータである。こ
のモノクロメータ１４は非対称カットであり、中心Ａに
おいて、結晶表面の接線３０と回折格子面の接線３２と
が角度τだけ傾斜している。この実施例では、τ＝５°
である。Ｘ線焦点Ｆから出たＸ線は結晶表面に対して入
射角θ＋τで入射し、結晶表面に対して出射角θ−τで
反射して、受光スリットＲＳに達する。入射線の距離ｘ
１と反射線の距離ｘ２は次のようになる。
射原理を示す平面図である。半径Ｒのローランド円２２
の同一円周上に、Ｘ線焦点Ｆと、受光スリットＲＳの開
口中心と、モノクロメータ１４の中心Ａが載っている。
湾曲結晶モノクロメータ１４は、Ｇｅ（２２０）面を回
折格子面とするヨハンソン型モノクロメータである。こ
のモノクロメータ１４は非対称カットであり、中心Ａに
おいて、結晶表面の接線３０と回折格子面の接線３２と
が角度τだけ傾斜している。この実施例では、τ＝５°
である。Ｘ線焦点Ｆから出たＸ線は結晶表面に対して入
射角θ＋τで入射し、結晶表面に対して出射角θ−τで
反射して、受光スリットＲＳに達する。入射線の距離ｘ
１と反射線の距離ｘ２は次のようになる。
【数２】ｘ１＝２Ｒｓｉｎ（θ＋τ） ｘ２＝２Ｒｓｉｎ（θ−τ）
【００１４】この実施例ではＸ線源として大型の回転対
陰極を用いているため、Ｘ線焦点付近の構造上の制約か
ら、ｘ１の最小限界値は２３２ｍｍである。Ｒ＝３５０
ｍｍなので、もし、従来の対称カットのモノクロメータ
を用いる場合（τ＝０）には、ｘ１＝２３２ｍｍのとき
にθ＝１９．３°となる。これに対して、本実施例で
は、τ＝５°なので、ｘ１＝２３２ｍｍのときにθ＝１
４．３°となる。Ｇｅ（２２０）面を利用する場合に
は、θ＝１４．３°のとき、モノクロメータで分光され
るＸ線のエネルギーは１２．５５ｋｅＶである。これに
対してθ＝１９．３°のときに得られるＸ線のエネルギ
ーは９．３８ｋｅＶである。
陰極を用いているため、Ｘ線焦点付近の構造上の制約か
ら、ｘ１の最小限界値は２３２ｍｍである。Ｒ＝３５０
ｍｍなので、もし、従来の対称カットのモノクロメータ
を用いる場合（τ＝０）には、ｘ１＝２３２ｍｍのとき
にθ＝１９．３°となる。これに対して、本実施例で
は、τ＝５°なので、ｘ１＝２３２ｍｍのときにθ＝１
４．３°となる。Ｇｅ（２２０）面を利用する場合に
は、θ＝１４．３°のとき、モノクロメータで分光され
るＸ線のエネルギーは１２．５５ｋｅＶである。これに
対してθ＝１９．３°のときに得られるＸ線のエネルギ
ーは９．３８ｋｅＶである。
【００１５】なお、τ＝５°の場合には、ｘ２が従来よ
りも短くなるが、受光スリット付近の構造上の制約は比
較的小さいので、受光スリットをモノクロメータに近付
けるのは困難ではない。ｘ２の最小値を計算すると、ｘ
１＝２３２ｍｍ、θ＝１４．３°、τ＝５°のときに、
ｘ２＝１１３ｍｍとなる。
りも短くなるが、受光スリット付近の構造上の制約は比
較的小さいので、受光スリットをモノクロメータに近付
けるのは困難ではない。ｘ２の最小値を計算すると、ｘ
１＝２３２ｍｍ、θ＝１４．３°、τ＝５°のときに、
ｘ２＝１１３ｍｍとなる。
【００１６】従来の対称カットのモノクロメータを用い
たＥＸＡＦＳ測定装置では、９．３８ｋｅＶよりも大き
なＸ線エネルギーを分光できなかったので、銅（８．８
８〜９．８８ｋｅＶ）、亜鉛（９．５６〜１０．５６ｋ
ｅＶ）、ガリウム（１０．２７〜１１．２７ｋｅＶ）の
Ｋ−ＥＸＡＦＳ測定を完全に実施することは不可能であ
ったが、本実施例の装置では１２．５５ｋｅＶまで測定
可能なので、これらの３種類のＥＸＡＦＳ測定はすべて
可能となった。なお、これらの３種類のＥＸＡＦＳ測定
に関して言えば、τ＝５°でなくても、τ＝３°程度の
非対称角でも十分である。
たＥＸＡＦＳ測定装置では、９．３８ｋｅＶよりも大き
なＸ線エネルギーを分光できなかったので、銅（８．８
８〜９．８８ｋｅＶ）、亜鉛（９．５６〜１０．５６ｋ
ｅＶ）、ガリウム（１０．２７〜１１．２７ｋｅＶ）の
Ｋ−ＥＸＡＦＳ測定を完全に実施することは不可能であ
ったが、本実施例の装置では１２．５５ｋｅＶまで測定
可能なので、これらの３種類のＥＸＡＦＳ測定はすべて
可能となった。なお、これらの３種類のＥＸＡＦＳ測定
に関して言えば、τ＝５°でなくても、τ＝３°程度の
非対称角でも十分である。
【００１７】図３は、対称カットのモノクロメータと非
対称カットのモノクロメータとを用いた場合のＥＸＡＦ
Ｓ測定結果の比較例である。（ａ）は対称カットのモノ
クロメータ、（ｂ）は非対称カット（τ＝５°）のモノ
クロメータを用いたものである。いずれも、試料は鉄
箔、Ｒ＝３５０ｍｍ、Ｇｅ（２２０）面を利用した湾曲
結晶モノクロメータ、発散スリットの発散角２°、受光
スリットのスリット幅１００μ、の測定条件である。
（ａ）と（ｂ）の吸収スペクトルは、強度と分解能のい
ずれもがほとんど同じであり、全く同質とみなせる。
対称カットのモノクロメータとを用いた場合のＥＸＡＦ
Ｓ測定結果の比較例である。（ａ）は対称カットのモノ
クロメータ、（ｂ）は非対称カット（τ＝５°）のモノ
クロメータを用いたものである。いずれも、試料は鉄
箔、Ｒ＝３５０ｍｍ、Ｇｅ（２２０）面を利用した湾曲
結晶モノクロメータ、発散スリットの発散角２°、受光
スリットのスリット幅１００μ、の測定条件である。
（ａ）と（ｂ）の吸収スペクトルは、強度と分解能のい
ずれもがほとんど同じであり、全く同質とみなせる。
【００１８】ところで、上述の数２から分かるように距
離ｘ１とｘ２の比率はθに依存して変化する。この比率
を非対称度ｂと定義すると、
離ｘ１とｘ２の比率はθに依存して変化する。この比率
を非対称度ｂと定義すると、
【数３】 ｂ＝ｘ２／ｘ１＝ｓｉｎ（θ−τ）／ｓｉｎ（θ＋τ） となる。すなわち、θが変化すると非対称度が変化す
る。非対称反射によってＸ線のビーム幅の変化や角度発
散幅の変化が生じるが、この変化量は、上述の非対称度
に依存して変化する。そして、これらの変化が、エネル
ギー分解能の変化や単位面積当りの強度変化を引き起こ
すことが予想される。したがって、非対称カットのモノ
クロメータを利用すると、このような悪影響が心配され
るのであるが、現実には、図３に示すように、非対称反
射の影響がエネルギー分解能などに寄与する割合は極め
て小さいことが確認された。すなわち、非対称カットの
モノクロメータを用いても、非対称反射による悪影響は
ほとんど認められない。
る。非対称反射によってＸ線のビーム幅の変化や角度発
散幅の変化が生じるが、この変化量は、上述の非対称度
に依存して変化する。そして、これらの変化が、エネル
ギー分解能の変化や単位面積当りの強度変化を引き起こ
すことが予想される。したがって、非対称カットのモノ
クロメータを利用すると、このような悪影響が心配され
るのであるが、現実には、図３に示すように、非対称反
射の影響がエネルギー分解能などに寄与する割合は極め
て小さいことが確認された。すなわち、非対称カットの
モノクロメータを用いても、非対称反射による悪影響は
ほとんど認められない。
【００１９】以上述べたように、ＥＸＡＦＳ測定装置の
分光器として非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを
用いることによって、基本的な測定性能を維持したま
ま、角度走査範囲を拡張することが可能になった。
分光器として非対称カットの湾曲結晶モノクロメータを
用いることによって、基本的な測定性能を維持したま
ま、角度走査範囲を拡張することが可能になった。
【００２０】本発明は上述の実施例に限定されず、次の
ような変更が可能である。 （１）湾曲結晶モノクロメータの材質は、上述のＧｅ
（２２０）面に限ることなく、各種の結晶面を利用する
ことが可能である。また、ヨハンソン型の代わりにヨハ
ン型のモノクロメータを用いてもよい。 （２）上述の実施例の説明では、ローランド円の半径Ｒ
を３５０ｍｍとして、角度走査範囲の拡張の効果を説明
しているが、角度走査範囲をそのままにすれば、非対称
カットのモノクロメータを用いることによってＲをより
小さな寸法（例えば３００ｍｍ以下）にすることも可能
である。これにより、ＥＸＡＦＳ測定装置の小形化が可
能となる。この場合、Ｘ線経路が短くなるのでＸ線強度
も改善される。 （３）本発明はＥＸＡＦＳ測定装置に限ることなく、連
続Ｘ線を湾曲結晶モノクロメータで分光して任意の波長
の単色Ｘ線を取り出して試料に照射するようなその他の
Ｘ線分析装置にも適用できる。
ような変更が可能である。 （１）湾曲結晶モノクロメータの材質は、上述のＧｅ
（２２０）面に限ることなく、各種の結晶面を利用する
ことが可能である。また、ヨハンソン型の代わりにヨハ
ン型のモノクロメータを用いてもよい。 （２）上述の実施例の説明では、ローランド円の半径Ｒ
を３５０ｍｍとして、角度走査範囲の拡張の効果を説明
しているが、角度走査範囲をそのままにすれば、非対称
カットのモノクロメータを用いることによってＲをより
小さな寸法（例えば３００ｍｍ以下）にすることも可能
である。これにより、ＥＸＡＦＳ測定装置の小形化が可
能となる。この場合、Ｘ線経路が短くなるのでＸ線強度
も改善される。 （３）本発明はＥＸＡＦＳ測定装置に限ることなく、連
続Ｘ線を湾曲結晶モノクロメータで分光して任意の波長
の単色Ｘ線を取り出して試料に照射するようなその他の
Ｘ線分析装置にも適用できる。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、連続Ｘ線を分光して任意の波
長を取り出すモノクロメータとして非対称カットの湾曲
結晶モノクロメータを用いたので、モノクロメータの入
射側と反射側の距離を異ならせることができる。その結
果、構造上の制約の小さい側の距離だけを短くして角度
走査範囲を拡張することができる。また、角度走査範囲
をそのままにすればローランド円を小さくできて装置を
小形化できる。
長を取り出すモノクロメータとして非対称カットの湾曲
結晶モノクロメータを用いたので、モノクロメータの入
射側と反射側の距離を異ならせることができる。その結
果、構造上の制約の小さい側の距離だけを短くして角度
走査範囲を拡張することができる。また、角度走査範囲
をそのままにすればローランド円を小さくできて装置を
小形化できる。
【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１の装置のモノクロメータの反射原理を示す
平面図である。
平面図である。
【図３】ＥＸＡＦＳ測定結果を示すグラフである。
【図４】従来のＥＸＡＦＳ装置のモノクロメータの反射
原理を示す平面図である。
原理を示す平面図である。
１４…モノクロメータ ２２…ローランド円 ２６…試料 Ｆ…Ｘ線焦点 ＲＳ…受光スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横沢 裕 東京都昭島市松原町３丁目９番12号 理学 電機株式会社拝島工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 連続Ｘ線を湾曲結晶モノクロメータで分
光して任意の波長の単色Ｘ線を取り出し、この単色Ｘ線
の波長を変化させて試料に照射することにより試料の分
析を行うＸ線分析装置において、前記湾曲結晶モノクロ
メータとして非対称カットのモノクロメータを用いるこ
とを特徴とするＸ線分析装置。 - 【請求項２】 前記Ｘ線分析装置がＥＸＡＦＳ測定装置
であることを特徴とする請求項１記載のＸ線分析装置。 - 【請求項３】 Ｘ線焦点からモノクロメータまでの距離
よりも、モノクロメータから受光スリットまでの距離の
方が短いことを特徴とする請求項２記載のＸ線分析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4282174A JPH06109662A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Ｘ線分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4282174A JPH06109662A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Ｘ線分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109662A true JPH06109662A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17649056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4282174A Pending JPH06109662A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Ｘ線分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06109662A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105632578A (zh) * | 2015-03-10 | 2016-06-01 | 深圳市禾苗分析仪器有限公司 | 直线驱动式x射线单色器及其应用 |
| CN105628720A (zh) * | 2015-03-10 | 2016-06-01 | 深圳市禾苗分析仪器有限公司 | 连续衍射分光与探测装置及顺序式x射线荧光光谱仪 |
| RU2612753C1 (ru) * | 2015-11-16 | 2017-03-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Устройство для изгиба кристалла-монохроматора |
| CN115308152A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 安徽创谱仪器科技有限公司 | 一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台及其方法 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP4282174A patent/JPH06109662A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105632578A (zh) * | 2015-03-10 | 2016-06-01 | 深圳市禾苗分析仪器有限公司 | 直线驱动式x射线单色器及其应用 |
| CN105628720A (zh) * | 2015-03-10 | 2016-06-01 | 深圳市禾苗分析仪器有限公司 | 连续衍射分光与探测装置及顺序式x射线荧光光谱仪 |
| RU2612753C1 (ru) * | 2015-11-16 | 2017-03-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Устройство для изгиба кристалла-монохроматора |
| CN115308152A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 安徽创谱仪器科技有限公司 | 一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台及其方法 |
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