JPH06258497A - 曲率可変湾曲結晶モノクロメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｘ線を回折反射する結晶の凹面形状を容易に
形成でき、かつその凹面形の曲率を任意可変できるよう
にする。 【構成】 円形薄板状に形成された結晶板１２は、台座
部１４の円形の上縁１４ｂによって支持されている。空
洞室１５内の圧力を減少させることにより、結晶板１２
が内部方向に引かれ、この結果結晶板１２が凹面形状に
湾曲し、反射Ｘ線１０２を集中させることが可能とな
る。吸引圧を可変することによって任意の曲率を結晶板
１２を凹面形状に変形させることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線を単色化する結晶
モノクロメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線による物質分析等においては、特定
波長のＸ線が必要となり、そのための装置として、結晶
モノクロメータが知られている。この装置は、入射Ｘ線
を回折反射する結晶素子を含み、入射された連続スペク
トルのＸ線は結晶素子にて特定方向に回折反射されると
共に単色化される。

【０００３】このような従来の結晶モノクロメータにお
いては、反射Ｘ線の強度は、入射Ｘ線の強度に比べ、例
えば１／１０００〜１／１００００程度に落ちるといわ
れている。

【０００４】そこで、従来、ヨハンソン型結晶、あるい
はヨハン型結晶と呼ばれる結晶素子を用いた結晶モノク
ロメータが考案されていている。この従来の結晶モノク
ロメータでは、結晶素子の反射面が凹面型に湾曲加工さ
れ、反射Ｘ線を集中させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成を採用すると、結晶素子の加工が難し
く、このため高価になるという問題があった。

【０００６】すなわち、上記の結晶モノクロメータで
は、ローランド円と呼ばれる円周上に、Ｘ線源、分光結
晶、Ｘ線検出器などが幾何学的に配置されることから、
結晶素子の反射面をローランド円の半径の２倍あるいは
１倍の曲率になるように湾曲させる必要がある。

【０００７】しかし、結晶面全体にわたって一様に湾曲
させることが困難で、その湾曲の局所的不均一のために
反射Ｘ線の集中作用が低下するという問題があり、結晶
素子の簡易な製造は困難であった。

【０００８】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、Ｘ線を回折反射する結晶素子
の凹面形を容易に形成できる結晶モノクロメータを提供
することにある。

【０００９】また、本発明は、薄板状結晶素子の湾曲加
工を簡易化し、且つ凹面形の曲率を任意可変できる結晶
モノクロメータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、入射Ｘ線から特定波長の反射Ｘ線を得る
Ｘ線単色化用結晶モノクロメータにおいて、円形薄板状
に形成され入射Ｘ線を回折反射する反射結晶板と、上部
に円形の台座開口が形成された空洞室を有し、前記台座
開口が前記反射結晶板によって塞がれる台座部と、前記
空洞室を吸引して前記反射結晶板を凹面形に変形させる
吸引装置と、を含むことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、吸引装置によって前記空洞
室内を吸引すると、空洞室内の圧力が下がり、これによ
って台座開口を塞いでる反射結晶板が凹面形状に湾曲す
ることになる。この場合、吸引圧力を可変することによ
って、反射結晶板の湾曲率を可変し得る。したがって、
所望の湾曲率に反射結晶板を湾曲させた状態でＸ線を入
射することによって、特定波長の反射Ｘ線が集中され、
その強度を高めることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１３】図１には、本発明に係る結晶モノクロメー
タの好適な実施例が示されている。図１において、Ｘ線
を反射する結晶板１２は円形薄板状に形成されており、
例えば、その直径は４ｃｍ〜５ｃｍ程度である。結晶板
１２の厚さは例えば１００μｍであり、結晶板１２は例
えばシリコンやゲルマニウム等の結晶が用いられる。

【００１４】この結晶板１２は台座部１４の上側縁１４
ａによって支持されており、具体的には円形に形成され
た縁１４ａにはシール機能をなすＯリング１６が配置さ
れ、そのＯリング１６上に円形の結晶板１２が載置され
ている。したがって、台座部１４内に形成される空洞室
１５は、吸引口１４ｂを除き密閉状態に維持されてい
る。

【００１５】吸引口１４ｂは調整弁２０を介して圧力調
整容器２２にパイプによって接続されている。そして、
圧力調整容器２２にはその内部圧力を検出する圧力検出
器２４が接続され、更に圧力調整容器２２には調整弁２
８及び吸引ポンプ２６が接続されている。

【００１６】調整弁２０，２８及び吸引ポンプ２６は、
制御部３０によって制御されており、この制御部３０は
圧力検出器２４からの検出信号が入力され、更に外部制
御信号２００が入力されている。ここで、この外部制御
信号２００は、反射Ｘ線１０２の強度を指標するもので
あり、制御部３０は反射Ｘ線の強度が最も高くなるよう
に後述するように結晶板１２の湾曲率を可変する。

【００１７】次に、本発明に係る結晶モノクロメータの
動作について説明する。

【００１８】まず、制御部３０の制御の下、吸引ポンプ
２６が動作して圧力調整容器２２内をほぼ真空状態にす
る。その後、圧力検出器２４の出力値をモニタしつつ制
御部３０が調整弁２０を制御し、その調整弁２０を徐々
に開くことによって台座部１４内の空洞室１５の圧力を
徐々に減少させる。

【００１９】これによって空洞室１５内の圧力が減少し
た結果、結晶板１２の空洞室側の面が徐々に空洞室内部
方向へ引かれることになり、この結果、結晶板１２は凹
面形状に湾曲することになる。

【００２０】所望の湾曲率が得られた際、制御部３０は
調整バルブ２０を閉じ、その湾曲率を維持する。その
後、図示されていないＸ線発生装置にて連続スペクトル
のＸ線１００が発生され、凹面型に変形した結晶板１２
に対してＸ線１００が照射される。すると、結晶板１２
において回折反射が生じ、特定波長のＸ線が反射Ｘ線１
０２として反射されることになる。この場合、結晶板１
２は所定の曲率で凹面形状に変形されているため、反射
Ｘ線１０２はある距離において集束することになり、反
射Ｘ線の強度を向上することが可能となる。

【００２１】なお、この検出される反射Ｘ線の強度に応
じて結晶板１２の湾曲率を最適に制御しても最適であ
り、この場合には、外部制御信号２００を用いて制御部
３０がそのフィードバック制御を実行する。

【００２２】以上の実施例においては、空洞室１５内の
空気を吸引することによって圧力の可変を行ったが、吸
引系内に例えば油等の液体を注入してその油の容積を可
変させることによって結晶板１２を湾曲させてもよい。
この場合、液体によって圧力変動が伝達されるので、極
めて伝達特性の良い制御系を構成できるという効果があ
る。また、結晶板１２が入射Ｘ線１００によって発熱す
る場合にも、その油などの液体を冷却媒体として用いる
ことが可能となる。

【００２３】以上のように、本実施例の結晶モノクロメ
ータでは、原形状態では平板の結晶板を用いて、それを
吸引によって凹面形状に変形させて、所望の曲率の凹面
結晶板を得ることができるので、極めて容易に凹面形の
結晶を得ることが可能となる。また、一様に湾曲するこ
とができるので、湾曲の不均一による反射Ｘ線の集中作
用の低下を防ぐことができるという効果がある。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、結
晶板の凹面形を容易にかつ自在に形成でき、その凹面形
の曲率を任意可変できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る結晶モノクロメータの構成を示す
説明図である。

【符号の説明】

１２ 結晶板 １４ 台座部 １５ 空洞室 １６ Ｏリング ２２ 圧力調整容器 ２６ ポンプ ３０ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射Ｘ線から特定波長の反射Ｘ線を得るＸ
   線単色化用結晶モノクロメータにおいて、 円形薄板状に形成され入射Ｘ線を回折反射する反射結晶
   板と、 上部に円形の台座開口が形成された空洞室を有し、前記
   台座開口が前記反射結晶板によって塞がれる台座部と、 前記空洞室を吸引して前記反射結晶板を凹面形に変形さ
   せる吸引装置と、 を含むことを特徴とする結晶モノクロメータ。