JPH06317545A - Method and device for x-ray analysis - Google Patents

Method and device for x-ray analysis

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JPH06317545A
JPH06317545A JP5130080A JP13008093A JPH06317545A JP H06317545 A JPH06317545 A JP H06317545A JP 5130080 A JP5130080 A JP 5130080A JP 13008093 A JP13008093 A JP 13008093A JP H06317545 A JPH06317545 A JP H06317545A
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ray
crystal
crystal monochromator
sample
wavelength
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Manabu Funabashi
学 船橋
Kazuyuki Taji
和幸 田路
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Abstract

PURPOSE:To simplify a drive mechanism attached to the second crystal monochromator, in An EXAFS(X-ray wide range absorption fine structure) measurement device that uses two crystal monochromators, by widening the interval between grid faces of the second crystal monochromator. CONSTITUTION:The X-ray from a focus F of an X-ray tube 68 is reflected by the first crystal monochromator 70 and the second crystal monochromator 74, and then after transmitting through a transmission X-ray detector 78, applied to a sample 80, and the fluorescence from it is detected by an X-ray detector 81. The first crystal monochromator 70 is Ge (440) and the second crystal monochromator 74 is PET (pentaerythritol)(002), with the interval between grid faces of the latter being larger than that of the former. At the first crystal monochromator 70, incident angle and distance are interlocked-driven for making the X-ray of mono color, and at the second crystal monochromator 74, using a small incident angle with distance fixed, low-order and high-order wavelengths are removed. With this, the drive mechanism related to the second crystal monochromator 74 is simplified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、二つの結晶モノクロ
メータで連続X線を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線分析装置及び方法に
関し、特に、二つの結晶モノクロメータを用いるEXA
FS測定装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention separates continuous X-rays with two crystal monochromators to extract monochromatic X-rays of arbitrary wavelengths, and irradiates a sample by changing the wavelength of the monochromatic X-rays. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray analysis apparatus and method for analyzing a sample, and particularly to an EXA using two crystal monochromators.
The present invention relates to an FS measuring device and method.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art An EXAFS (X-ray wide area absorption fine structure) measuring apparatus is an apparatus for measuring a fine X-ray absorption spectrum near the absorption edge of a sample. In this device, continuous X-rays are spectrally separated by a crystal monochromator to extract monochromatic X-rays of an arbitrary wavelength, and this wavelength can be changed to measure the X-ray absorption coefficient of a sample. As a crystal monochromator for spectrally analyzing X-rays, a curved crystal monochromator is often used in order to gain strength.

【0003】このようなEXAFS測定装置において、
15keV以上の高いエネルギー領域を測定するには、
結晶モノクロメータのブラッグ反射角を小さくしなけれ
ばならないが、単にブラッグ反射角を小さくするだけで
は単色化の性能が悪く実用にならない。そこで、このよ
うな比較的高いエネルギー領域の測定では、ブラッグ反
射の2次、3次、4次などの高次の反射を使用してい
る。この場合、結晶モノクロメータの反射側には、目的
とするエネルギーのX線のほかに、不要な低次および高
次の反射が存在している。EXAFS測定では、このよ
うな不要なX線の存在は測定結果を著しく妨害し、測定
結果に悪い影響を与える。
In such an EXAFS measuring device,
To measure the high energy region above 15 keV,
The Bragg reflection angle of the crystal monochromator must be reduced, but simply reducing the Bragg reflection angle is not sufficient for monochromatization and is not practical. Therefore, in the measurement of such a relatively high energy region, high-order reflection such as second-order, third-order, and fourth-order Bragg reflection is used. In this case, unnecessary low-order and high-order reflections are present on the reflection side of the crystal monochromator in addition to the X-rays of the target energy. In the EXAFS measurement, the presence of such unnecessary X-rays significantly disturbs the measurement result and adversely affects the measurement result.

【0004】これらの不要な妨害X線をX線検出器の側
で完全に除去することは一般に困難なため、もう一つの
結晶モノクロメータを付加して、妨害X線を取り去るこ
とが提案されている。すなわち、結晶モノクロメータを
2個用いる方法(2結晶法)である。この場合、第2の
結晶モノクロメータの格子面間隔を第1の結晶モノクロ
メータの格子面間隔と異ならせることにより、目的のエ
ネルギーのX線だけを第2の結晶モノクロメータから取
り出すことができる。すなわち、その他の低次および高
次のエネルギーのX線は、第2の結晶モノクロメータで
はブラック反射条件を満たさなくなり、単色性が完全に
なる。
Since it is generally difficult to completely remove these unwanted interfering X-rays on the side of the X-ray detector, it has been proposed to add another crystal monochromator to remove the interfering X-rays. There is. That is, it is a method using two crystal monochromators (two-crystal method). In this case, by making the lattice spacing of the second crystal monochromator different from the lattice spacing of the first crystal monochromator, only the X-rays of the target energy can be extracted from the second crystal monochromator. That is, other low-order and high-order energy X-rays do not satisfy the black reflection condition in the second crystal monochromator, and the monochromaticity becomes complete.

【0005】図7は従来の2結晶法のEXAFS測定装
置の概略の基本構成を示す平面図である。X線焦点Fか
ら出たX線は、図示しない発散スリットを通過して、入
射角θ1で第1の結晶モノクロメータ10に入射し、こ
こで反射したX線のうち、入射角θ1に対応したブラッ
グ条件を満足する波長のX線だけが第1の受光スリット
Aに達する。第1の受光スリットAを通過したX線は、
入射角θ2で第2の結晶モノクロメータ12に入射し、
ここで反射したX線のうち、入射角θ2に対応したブラ
ッグ条件を満足する波長のX線だけが第2の受光スリッ
トBに達する。第2の受光スリットBを通過したX線
は、所定の波長に単色化されており、透過型比例計数管
14を通過して、試料16を透過し、シンチレーション
検出器18に達する。試料16を透過する前のX線強度
は比例計数管14で検出され、試料16を透過した後の
X線強度はシンチレーション検出器18で検出される。
試料16の透過前後のX線強度を比較することにより、
試料16のX線吸収係数を求めることができる。
FIG. 7 is a plan view showing a schematic basic structure of a conventional EXAFS measuring apparatus of the two-crystal method. The X-ray emitted from the X-ray focal point F passes through a divergence slit (not shown) and enters the first crystal monochromator 10 at an incident angle θ1, and of the X-rays reflected here, it corresponds to the incident angle θ1. Only X-rays having a wavelength satisfying the Bragg condition reach the first light receiving slit A. The X-rays that have passed through the first light receiving slit A are
It is incident on the second crystal monochromator 12 at an incident angle θ2,
Of the X-rays reflected here, only the X-rays having a wavelength satisfying the Bragg condition corresponding to the incident angle θ2 reach the second light receiving slit B. The X-rays that have passed through the second light receiving slit B are monochromaticized to a predetermined wavelength, pass through the transmission type proportional counter 14, pass through the sample 16, and reach the scintillation detector 18. The X-ray intensity before passing through the sample 16 is detected by the proportional counter 14, and the X-ray intensity after passing through the sample 16 is detected by the scintillation detector 18.
By comparing the X-ray intensities before and after transmission of sample 16,
The X-ray absorption coefficient of Sample 16 can be obtained.

【0006】第1の結晶モノクロメータ10と第2の結
晶モノクロメータ12の格子面間隔を異ならせておく
と、第1の結晶モノクロメータ10で反射して第1の受
光スリットAを通過してきたX線のうち、目的のエネル
ギー以外の低次および高次のエネルギーのX線は第2の
結晶モノクロメータ12でカットされて、第2の受光ス
リットBでは目的のエネルギーのX線だけが得られる。
When the lattice spacings of the first crystal monochromator 10 and the second crystal monochromator 12 are made different, the light is reflected by the first crystal monochromator 10 and passed through the first light receiving slit A. Of the X-rays, low-order and high-order X-rays other than the target energy are cut by the second crystal monochromator 12, and only the target energy X-ray is obtained at the second light receiving slit B. .

【0007】X線焦点Fと第1の結晶モノクロメータ1
0と第1の受光スリットAは第1のローランド円20上
にある。また、第1の受光スリットAと第2の結晶モノ
クロメータ12と第2の受光スリットBは第2のローラ
ンド円22上にある。第1の結晶モノクロメータ10と
第2の結晶モノクロメータ12の表面はそれぞれのロー
ランド円20、22に沿うように湾曲している。取り出
すX線の波長を変化させるには、各結晶モノクロメータ
の入射側および反射側距離と入射角とを変化させる必要
がある。すなわち、第1の結晶モノクロメータ10の入
射側および反射側距離L1と入射角θ1を変化させると
共に、第2の結晶モノクロメータ12についても入射側
および反射側距離L2と入射角θ2を変化させる。その
際に、X線焦点Fと第1の結晶モノクロメータ10と第
1の受光スリットAは常に第1のローランド円20上
に、また、第1の受光スリットAと第2の結晶モノクロ
メータ12と第2の受光スリットBは常に第2のローラ
ンド円22上に来るようにする。
X-ray focus F and first crystal monochromator 1
0 and the first light-receiving slit A are on the first Rowland circle 20. The first light receiving slit A, the second crystal monochromator 12 and the second light receiving slit B are on the second Rowland circle 22. The surfaces of the first crystal monochromator 10 and the second crystal monochromator 12 are curved along the respective Rowland circles 20 and 22. In order to change the wavelength of the X-ray to be extracted, it is necessary to change the incident side and reflection side distances of each crystal monochromator and the incident angle. That is, the incident side and reflection side distance L1 of the first crystal monochromator 10 and the incident angle θ1 are changed, and the incident side and reflection side distance L2 and the incident angle θ2 of the second crystal monochromator 12 are also changed. At that time, the X-ray focus F, the first crystal monochromator 10 and the first light receiving slit A are always on the first Rowland circle 20, and the first light receiving slit A and the second crystal monochromator 12 are also provided. And the second light receiving slit B is always on the second Rowland circle 22.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の2結晶
法のEXAFS測定装置は高エネルギー領域の単色化の
性能がすぐれているが、次のような問題点がある。
The above-mentioned conventional two-crystal method EXAFS measuring device is excellent in the performance of monochromatization in the high energy region, but has the following problems.

【0009】(1)結晶モノクロメータの周囲には、入
射側および反射側距離を可変にするための距離可変機構
と、入射角を可変にするための回転駆動機構とが配置さ
れている。二つの結晶モノクロメータを用いると、これ
ら距離可変機構および回転駆動機構が互いに機械的に干
渉することがあり、それゆえに、回転駆動機構の角度範
囲が制限され、結晶モノクロメータの走査角度範囲が制
限されることがある。
(1) A distance varying mechanism for varying the distances on the incident side and the reflecting side and a rotary drive mechanism for varying the incident angle are arranged around the crystal monochromator. When two crystal monochromators are used, the variable distance mechanism and the rotary drive mechanism may mechanically interfere with each other, and therefore, the angular range of the rotary drive mechanism is limited, and the scanning angle range of the crystal monochromator is limited. It may be done.

【0010】(2)二つの結晶モノクロメータのそれぞ
れに距離可変機構と回転駆動機構が付属しているので、
装置全体が大型になるとともに、高価になる。
(2) Since the distance varying mechanism and the rotation driving mechanism are attached to each of the two crystal monochromators,
The entire device becomes large and expensive.

【0011】(3)二つの結晶モノクロメータが常に集
中法を満足するように両者を最適に連動調整するには熟
練を要する。
(3) A skill is required to optimally adjust the two crystal monochromators so that they always satisfy the concentration method.

【0012】このような問題点は、EXAFS測定装置
に限らず、二つの結晶モノクロメータで連続X線を分光
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線分析装置一般に共通する問題である。
Such a problem is not limited to the EXAFS measuring apparatus, and continuous X-rays are separated by two crystal monochromators to extract a monochromatic X-ray having an arbitrary wavelength, and the wavelength of the monochromatic X-ray is changed. This is a problem common to all X-ray analyzers that analyze a sample by irradiating the sample.

【0013】そこで、この発明の目的は、二つの結晶モ
ノクロメータで連続X線を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線分析装置に関
連して、特に第2の結晶モノクロメータに付属する機構
を小形化かつ簡素化できるX線分析装置および方法を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to disperse continuous X-rays with two crystal monochromators to obtain a monochromatic X-ray having an arbitrary wavelength.
In connection with an X-ray analyzer that extracts a ray and irradiates the sample by changing the wavelength of this monochromatic X-ray, the mechanism attached to the second crystal monochromator is particularly small and simple. An object of the present invention is to provide an X-ray analysis apparatus and method that can be realized.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段及び作用】第1の発明は、
二つの結晶モノクロメータで連続X線を分光して任意の
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、試料に近い第2の結晶モノクロメー
タの回折格子面間隔を、X線源に近い第1の結晶モノク
ロメータの回折格子面間隔より大きくするとともに、第
2の結晶モノクロメータについては、取り出す単色X線
の波長を変化させながら測定する期間中に入射側距離と
反射側距離とを固定したものである。ここで、第2の結
晶モノクロメータについての入射側距離とは、第1の受
光スリットから第2の結晶モノクロメータまでの距離を
指し、反射側距離とは、第2の結晶モノクロメータから
第2の受光スリットまでの距離を指す。
[Means and Actions for Solving the Problems] The first invention is
In an X-ray analyzer for analyzing a sample by separating continuous X-rays with two crystal monochromators to extract monochromatic X-rays of an arbitrary wavelength, irradiating the sample by changing the wavelength of the monochromatic X-rays, The distance between the diffraction grating planes of the second crystal monochromator close to the sample is made larger than the distance between the diffraction grating planes of the first crystal monochromator close to the X-ray source, and the monochromatic X-rays extracted from the second crystal monochromator. The distance on the incident side and the distance on the reflecting side are fixed during the period of measurement while changing the wavelength of. Here, the incident side distance with respect to the second crystal monochromator refers to the distance from the first light receiving slit to the second crystal monochromator, and the reflection side distance is with respect to the second crystal monochromator. Indicates the distance to the light receiving slit.

【0015】一般に、結晶モノクロメータを用いて取り
出すX線波長を変化させるには、結晶モノクロメータへ
の入射角を変化させ、それに応じて、入射側距離と反射
側距離とを変化させる必要がある。これに対して、本発
明では、第2の結晶モノクロメータについては入射角を
変化させても入射側距離と反射側距離とを固定したまま
にしたものである。しかし、単にこのようにすると、第
1の受光スリットと第2の受光スリットとが第2の結晶
モノクロメータに沿うローランド円上から外れることに
なり、第2の受光スリットから得られるX線強度が極め
て小さくなる恐れがある。そこで、本発明では、第2の
結晶モノクロメータの回折格子面間隔を、第1の結晶モ
ノクロメータの回折格子面間隔よりも大きくして、この
ような欠点を補うようにしている。すなわち、第2の結
晶モノクロメータの格子面間隔を大きくすると、目的の
波長の単色X線を取り出すために、入射角を小さくする
必要がある。そうすると、入射角を変化させて、取り出
すX線波長を変化させた場合に、入射側距離および反射
側距離の必要変化量も比較的小さくなる。したがって、
入射側距離と反射側距離を固定したとしても、本来の適
正距離からの誤差が比較的小さくなり、実用上十分なX
線強度を得ることができる。また、本発明のようにする
と単色性の低下も問題となり得るが、すでに第1の結晶
モノクロメータで単色化されているので、第2の結晶モ
ノクロメータでは基本的に低次または高次のX線だけを
取り除ければよく、本発明のようにしても実用上問題な
い。
In general, in order to change the X-ray wavelength extracted by using the crystal monochromator, it is necessary to change the incident angle to the crystal monochromator and change the incident side distance and the reflection side distance accordingly. . On the other hand, in the present invention, in the second crystal monochromator, the incident side distance and the reflection side distance are kept fixed even if the incident angle is changed. However, if this is simply done, the first light-receiving slit and the second light-receiving slit will deviate from the Rowland circle along the second crystal monochromator, and the X-ray intensity obtained from the second light-receiving slit will increase. It can be extremely small. Therefore, in the present invention, the distance between the diffraction grating planes of the second crystal monochromator is made larger than the distance between the diffraction grating planes of the first crystal monochromator to compensate for such a defect. That is, when the lattice spacing of the second crystal monochromator is increased, it is necessary to reduce the incident angle in order to extract the monochromatic X-ray having the target wavelength. Then, when the incident angle is changed and the X-ray wavelength to be extracted is changed, the required change amounts of the incident side distance and the reflection side distance are also relatively small. Therefore,
Even if the distance on the incident side and the distance on the reflecting side are fixed, the error from the proper proper distance becomes relatively small, and X is practically sufficient.
The line intensity can be obtained. In addition, the use of the present invention may cause a decrease in monochromaticity, but since the first crystal monochromator has already made monochromaticity, the second crystal monochromator basically has a low-order or high-order X-ray. It suffices to remove only the line, and the present invention does not pose any practical problem.

【0016】回折格子面間隔dが大きくて、第2の結晶
モノクロメータとして使用できる結晶材質には次の表1
に示すものがある。2dの単位はオングストロームであ
る。
The crystal material which can be used as the second crystal monochromator having a large diffraction grating surface spacing d is shown in Table 1 below.
There is one shown in. The unit of 2d is Angstrom.

【0017】[0017]

【表1】 結晶材質 2d PET(002) 8.76 EDDT(020) 8.803 Ge(111) 6.533 ADP(101) 10.648 TAP(001) 25.763 RAP(001) 26.121 黒鉛(0002) 6.708 各種人工格子結晶 50〜200 NaCl(200) 5.640 マイカ 19.95 Quartz(101) 6.686Table 1 Crystal Material 2d PET (002) 8.76 EDDT (020) 8.803 Ge (111) 6.533 ADP (101) 10.648 TAP (001) 25.763 RAP (001) 26.121 Graphite (0002) 6.708 Various artificial lattice crystals 50-200 NaCl (200) 5.640 Mica 19.95 Quartz (101) 6.686

【0018】第2の発明は、第1の発明における第2の
結晶モノクロメータの材質をペンタエリトリトール(C
(CH2OH)4)にしたものである。このペンタエリト
リトールは一般にPETと略称される。PETの結晶の
(002)面を反射面として用いると、その格子面間隔
をdとしたとき、2d=8.76オングストロームとな
る。通常の結晶モノクロメータはこのPETよりも2d
の値が小さく、例えば、Geの(220)面では2d=
4.001オングストロームである。第1の結晶モノク
ロメータとしてはこのような通常の結晶材質を用いる。
In a second aspect of the invention, the material of the second crystal monochromator in the first aspect is pentaerythritol (C
(CH 2 OH) 4 ). This pentaerythritol is generally abbreviated as PET. When the (002) plane of the PET crystal is used as the reflection surface, 2d = 8.76 angstroms when the lattice plane spacing is d. Ordinary crystal monochromator is 2d better than this PET
Is small, for example, on the (220) plane of Ge, 2d =
It is 4.001 angstrom. Such a normal crystal material is used as the first crystal monochromator.

【0019】第3の発明は、二つの結晶モノクロメータ
で連続X線を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、試料
に近い第2の結晶モノクロメータの結晶の完全性を、X
線源に近い第1の結晶モノクロメータの結晶の完全性よ
りも低くするとともに、第2の結晶モノクロメータにつ
いては、取り出す単色X線の波長を変化させながら測定
する期間中に波長に応じて入射側距離と反射側距離とを
固定したものである。
In a third aspect of the present invention, continuous X-rays are separated by two crystal monochromators to extract monochromatic X-rays having an arbitrary wavelength, and the wavelength of the monochromatic X-rays is changed to irradiate the sample. In the X-ray analyzer for analysis, the crystal perfection of the second crystal monochromator close to the sample is measured by X-ray analysis.
The crystallinity of the first crystal monochromator close to the radiation source is set lower than that of the first crystal monochromator, and the second crystal monochromator is incident according to the wavelength during the measurement while changing the wavelength of the monochromatic X-ray to be extracted. The side distance and the reflection side distance are fixed.

【0020】この第3の発明では、第2の結晶モノクロ
メータとして格子面間隔の大きい材料を使う代わりに、
結晶の完全性の低い材料を使うことによって、第2の結
晶モノクロメータについての入射側距離と反射側距離と
を固定可能にしている。結晶の完全性が低いと、所望の
波長の反射X線がローランド円上に集中する度合いが比
較的低くなるので、入射側距離と反射側距離が本来の適
正距離から多少ずれていても、第2の受光スリットから
実用上十分なX線強度が得られることになる。単色性に
ついても、第1の発明と同様に、すでに第1の結晶モノ
クロメータで単色化されており、第2の結晶モノクロメ
ータでは基本的に低次または高次のX線だけを取り除け
ればよく、本発明のようにしても実用上問題ない。
In the third invention, instead of using a material having a large lattice spacing as the second crystal monochromator,
By using a material with low crystal perfection, the distance on the incident side and the distance on the reflecting side of the second crystal monochromator can be fixed. If the crystal integrity is low, the degree to which the reflected X-rays of the desired wavelength are concentrated on the Rowland circle is relatively low, so even if the distance on the incident side and the distance on the reflecting side deviate from the proper proper distance, From the light receiving slit of 2, a practically sufficient X-ray intensity can be obtained. As for the monochromaticity, as in the first invention, it has already been monochromaticized by the first crystal monochromator, and basically the second crystal monochromator has only to remove low-order or high-order X-rays. Well, there is no practical problem even if the present invention is adopted.

【0021】結晶の完全性の低い材質の例としては、黒
鉛、マイカ、人工格子が挙げられる。結晶の完全性を評
価するには、X線回折測定によってその結晶のロッキン
グカーブを測定し、このロッキングカーブの半価幅の大
小を比較すればよい。半価幅が大きいほど結晶の完全性
が低いと言える。例えば、黒鉛の(0002)面では、
この半価幅は約0.4度(1440秒)であるが、結晶
の完全性の高いGe(111)では半価幅は16秒であ
る。
Examples of the material having low crystal perfection include graphite, mica, and artificial lattice. In order to evaluate the completeness of the crystal, the rocking curve of the crystal may be measured by X-ray diffraction measurement, and the full width at half maximum of the rocking curve may be compared. It can be said that the larger the half width, the lower the crystal perfection. For example, on the (0002) plane of graphite,
This half-value width is about 0.4 degree (1440 seconds), but the half-value width is 16 seconds for Ge (111) with high crystal perfection.

【0022】第4の発明は、第3の発明における第2の
結晶モノクロメータの材質を黒鉛にしたものである。黒
鉛はGeやSiなどに比べて結晶の完全性が低く、第3
の発明のような使い方に適している。
In a fourth aspect of the invention, the material of the second crystal monochromator in the third aspect is graphite. Graphite has a lower crystal perfection than Ge or Si,
It is suitable for use like the invention of.

【0023】第5の発明は、上述の第1〜第4の発明を
EXAFS測定装置に適用したものである。
A fifth invention is an application of the first to fourth inventions described above to an EXAFS measuring apparatus.

【0024】第6の発明は、二つの結晶モノクロメータ
で連続X線を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線分析方法において、次の
特徴を備えるものである。(イ)第1の結晶モノクロメ
ータについては、試料に照射する単色X線の波長を変化
させる期間中に、入射側距離と反射側距離とを共に変化
させるとともに入射角度も変化させる。(ロ)第2の結
晶モノクロメータについては、試料に照射する単色X線
の波長を変化させる期間中に、入射側距離と反射側距離
とを共に固定するとともに入射角度だけを変化させる。
第1の発明の装置および第3の発明の装置を用いた場
合、この第6の発明のような方法となる。
According to a sixth aspect of the present invention, continuous X-rays are separated by two crystal monochromators to extract a monochromatic X-ray having an arbitrary wavelength, and the wavelength of the monochromatic X-ray is changed to irradiate the sample. The X-ray analysis method for analysis has the following features. (A) Regarding the first crystal monochromator, both the incident side distance and the reflection side distance are changed and the incident angle is also changed during the period in which the wavelength of the monochromatic X-rays with which the sample is irradiated is changed. (B) Regarding the second crystal monochromator, both the incident side distance and the reflection side distance are fixed and only the incident angle is changed during the period in which the wavelength of the monochromatic X-rays with which the sample is irradiated is changed.
When the device of the first invention and the device of the third invention are used, a method as in the sixth invention is obtained.

【0025】第7の発明は、二つの結晶モノクロメータ
で連続X線を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線分析方法において、次の
特徴を備えるものである。(イ)試料に照射する単色X
線の波長を変化させる期間中に、第1の結晶モノクロメ
ータについては入射側距離と反射側距離とを共に変化さ
せるとともに入射角度も変化させる。(ロ)試料に照射
する単色X線の波長を変化させる期間中に、第2の結晶
モノクロメータについては入射側距離と反射側距離とを
共に固定するとともに入射角度も固定する。この第7の
発明は、第2の結晶モノクロメータに関しては波長を変
化させる期間中に入射角度も入射側距離および反射側距
離もすべて固定したものであって、第6の発明をさらに
簡略化したものである。第2の結晶モノクロメータの格
子面間隔を大きくしたり、結晶の完全性を低くしたりす
ることによって、このような方法が可能になることは第
6の発明と同じである。測定目的によってはこのような
簡略方法でも有効である。
In a seventh aspect of the invention, continuous X-rays are separated by two crystal monochromators to extract monochromatic X-rays of an arbitrary wavelength, and the wavelength of the monochromatic X-rays is changed to irradiate the sample. The X-ray analysis method for analysis has the following features. (A) Monochromatic X that irradiates the sample
During the period of changing the wavelength of the line, both the incident side distance and the reflecting side distance of the first crystal monochromator are changed, and the incident angle is also changed. (B) During the period in which the wavelength of the monochromatic X-ray irradiating the sample is changed, both the incident side distance and the reflection side distance of the second crystal monochromator are fixed and the incident angle is also fixed. In the seventh aspect of the invention, the incident angle and the distance on the incident side and the distance on the reflecting side are all fixed during the period in which the wavelength is changed in the second crystal monochromator, and the sixth aspect is further simplified. It is a thing. It is the same as the sixth invention that such a method becomes possible by increasing the lattice spacing of the second crystal monochromator or lowering the crystal perfection. Depending on the purpose of measurement, such a simplified method is also effective.

【0026】[0026]

【実施例】図1は、この発明を試料水平型の蛍光EXA
FS測定装置に適用した実施例の正面図である。モータ
直結型の回転対陰極X線管68の焦点Fから出たX線
は、第1の結晶モノクロメータ70で反射して第1の受
光スリット72に集まり、さらに第2の結晶モノクロメ
ータ74で反射して第2の受光スリット76に集まる。
第2の受光スリット76を通過したX線は、透過型X線
検出器78を透過して試料80に照射され、そこからの
蛍光がX線検出器81で検出される。このEXAFS測
定装置は、第1の結晶モノクロメータ70に関して、縦
型パンタグラフリンク式の集中法を用いている。第1リ
ンク82と第2リンク84は装置架台に回転可能に結合
されていて、これら両リンクの先端に第3リンク86が
結合されている。第4リンク88の一端は第1リンク8
2の先端に結合され、第4リンク88の他端は水平スラ
イド台90に結合されている。これら4個のリンクの長
さはすべてローランド円の半径に等しい。X線管68の
焦点Fは第1リンク82の回転中心上にあり、第1の結
晶モノクロメータ70は第2リンク84と第3リンク8
6の結合点上にあり、さらに、第1の受光スリット72
は第4リンク88と水平スライド台90の結合点上にあ
る。このような構成により、リンクの動きにかかわら
ず、X線焦点Fと第1の結晶モノクロメータ70と第1
の受光スリット72は常にローランド円上に維持され、
集中条件を満足する。また、X線焦点Fと第1の受光ス
リット72は常に水平直線73上にある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a sample horizontal type fluorescent EXA according to the present invention.
It is a front view of the example applied to the FS measuring device. The X-rays emitted from the focus F of the rotating anticathode X-ray tube 68 of the motor direct connection type are reflected by the first crystal monochromator 70 and collected in the first light receiving slit 72, and further by the second crystal monochromator 74. The light is reflected and collected at the second light receiving slit 76.
The X-rays that have passed through the second light receiving slit 76 are transmitted through the transmissive X-ray detector 78 and applied to the sample 80, and the fluorescence from the sample 80 is detected by the X-ray detector 81. This EXAFS measuring device uses a vertical pantograph link type concentration method for the first crystal monochromator 70. The first link 82 and the second link 84 are rotatably connected to the apparatus frame, and the third link 86 is connected to the tips of these two links. One end of the fourth link 88 has the first link 8
The other end of the fourth link 88 is connected to the horizontal slide base 90. The length of these four links are all equal to the radius of the Rowland circle. The focal point F of the X-ray tube 68 is on the rotation center of the first link 82, and the first crystal monochromator 70 has the second link 84 and the third link 8.
6 and the first light receiving slit 72.
Is on the connection point between the fourth link 88 and the horizontal slide base 90. With such a configuration, the X-ray focal point F, the first crystal monochromator 70, and the first crystal monochromator 70 are irrespective of the movement of the link.
The light receiving slit 72 of is always maintained on the Roland circle,
Satisfies the concentration condition. The X-ray focal point F and the first light receiving slit 72 are always on the horizontal straight line 73.

【0027】試料80の蛍光EXAFS測定を行うに
は、上述のパンタグラフリンク式のモノクロメータを利
用して、第1の結晶モノクロメータ70に対するX線入
射角を変更し、これによって、試料に照射するX線の波
長を変更しながら、試料の蛍光X線スペクトルを測定す
る。試料80は試料台92に保持され、この試料台92
は試料水平支持機構94によって常に水平に維持され
る。測定中は、X線検出器81は試料台92に固定され
ている。
In order to perform the fluorescence EXAFS measurement of the sample 80, the X-ray incident angle with respect to the first crystal monochromator 70 is changed by using the above-mentioned pantograph link type monochromator, and thereby the sample is irradiated. The fluorescent X-ray spectrum of the sample is measured while changing the wavelength of the X-ray. The sample 80 is held on the sample table 92, and the sample table 92 is held.
Is always kept horizontal by the sample horizontal support mechanism 94. The X-ray detector 81 is fixed to the sample table 92 during the measurement.

【0028】上述の図1は、第1の結晶モノクロメータ
70での分光角2θが34度のときの状態である。これ
に対して、図2は第1の結晶モノクロメータでの分光角
2θが90度のときの状態である。図1と図2から分か
るように、X線管68はパンタグラフリンクの動きに応
じて焦点Fを中心として回転するようになっており、常
に第1の結晶モノクロメータ70に向けてX線ビームが
取り出されるようになっている。
FIG. 1 described above shows a state in which the spectral angle 2θ of the first crystal monochromator 70 is 34 degrees. On the other hand, FIG. 2 shows a state in which the spectral angle 2θ of the first crystal monochromator is 90 degrees. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the X-ray tube 68 is designed to rotate about the focal point F in accordance with the movement of the pantograph link, and the X-ray beam is always directed toward the first crystal monochromator 70. It is designed to be taken out.

【0029】図3は透過型のEXAFS測定装置の例で
あり、図1の装置と異なるところは、透過型X線検出器
78以降の構成にある。透過型X線検出器78を通過し
たX線は、試料ボックス30内の試料を透過して、シン
チレーション検出器32で検出される。
FIG. 3 shows an example of a transmission type EXAFS measuring apparatus. What is different from the apparatus shown in FIG. 1 is the configuration after the transmission type X-ray detector 78. The X-rays that have passed through the transmission type X-ray detector 78 pass through the sample in the sample box 30 and are detected by the scintillation detector 32.

【0030】次に、第2の結晶モノクロメータ74の付
近の構造を説明する。図4は図3に示すEXAFS測定
装置の第2の結晶モノクロメータ74付近の構造を示す
正面図である。第2の結晶モノクロメータ74としては
PET結晶の(002)面を使用している。第2の結晶
モノクロメータ74はθ回転台34に載っており、θ回
転台34はθ駆動モータ36の働きによって中心35の
まわりを回転する。透過型X線検出器78と試料ボック
ス30とシンチレーション検出器32は直線移動台を介
して2θ回転台38に載っており、2θ回転台38は図
示の背面側にある2θ駆動モータの働きによって中心3
5の回りに回転する。第1の受光スリット72と第2の
結晶モノクロメータ74の中心35との間の距離すなわ
ち入射側距離は、調節ネジ40を回転することにより調
節できる。また、第2の受光スリット76と第2の結晶
モノクロメータ74の中心35との間の距離すなわち反
射側距離は、調節ネジ42を回転することにより調節で
きる。
Next, the structure in the vicinity of the second crystal monochromator 74 will be described. FIG. 4 is a front view showing the structure in the vicinity of the second crystal monochromator 74 of the EXAFS measurement device shown in FIG. The (002) plane of PET crystal is used as the second crystal monochromator 74. The second crystal monochromator 74 is mounted on the θ rotary table 34, and the θ rotary table 34 rotates around the center 35 by the action of the θ drive motor 36. The transmission type X-ray detector 78, the sample box 30, and the scintillation detector 32 are mounted on the 2θ rotary table 38 via a linear moving table, and the 2θ rotary table 38 is centered by the function of the 2θ drive motor on the back side in the drawing. Three
Rotate around 5. The distance between the first light receiving slit 72 and the center 35 of the second crystal monochromator 74, that is, the incident side distance can be adjusted by rotating the adjusting screw 40. The distance between the second light receiving slit 76 and the center 35 of the second crystal monochromator 74, that is, the reflection side distance can be adjusted by rotating the adjusting screw 42.

【0031】この実施例では第2の結晶モノクロメータ
としてPETの(002)面を用いているので、格子面
間隔が大きく、入射角θを小さくすることができる。入
射側距離と反射側距離は互いに等しく、これをLとする
と、L=2Rsinθとなる。したがって、入射角θが
小さくなれば、距離Lが小さくなり、第2の結晶モノク
ロメータの付近の装置寸法を小さくできる。また、入射
角θが小さいので、第1の受光スリットと第2の結晶モ
ノクロメータと第2の受光スリットの配置が直線配置に
近くなる。したがって、第2の結晶モノクロメータの回
りの回転駆動機構は、第1の結晶モノクロメータの回り
の走査角度範囲を妨害しない。
In this embodiment, since the (002) plane of PET is used as the second crystal monochromator, the lattice plane spacing is large and the incident angle θ can be made small. The distance on the incident side and the distance on the reflecting side are equal to each other, where L = 2R sin θ. Therefore, if the incident angle θ becomes small, the distance L becomes small, and the device size in the vicinity of the second crystal monochromator can be made small. Moreover, since the incident angle θ is small, the arrangement of the first light receiving slit, the second crystal monochromator, and the second light receiving slit is close to a linear arrangement. Therefore, the rotary drive mechanism around the second crystal monochromator does not interfere with the scan angle range around the first crystal monochromator.

【0032】第2の結晶モノクロメータの分解能は、低
角度反射のために悪くなるが、EXAFS測定に必要な
分解能は第1の結晶モノクロメータにより維持されてい
る。第2の結晶モノクロメータは、低次および高次の波
長の妨害X線を除去するのが目的であり、この目的のた
めには十分な分解能となっている。逆に、第2の結晶モ
ノクロメータは、分解能が鈍感なだけに、調整が容易で
ある。
Although the resolution of the second crystal monochromator is poor due to the low angle reflection, the resolution required for the EXAFS measurement is maintained by the first crystal monochromator. The second crystal monochromator is intended to remove interfering X-rays of low and high order wavelengths and has sufficient resolution for this purpose. On the contrary, the second crystal monochromator is easy to adjust because the resolution is insensitive.

【0033】次の表2は、各種の元素のK吸収端のエネ
ルギーEと、PET(002)面の結晶モノクロメータ
を用いたときの2θの角度と、入射側および反射側距離
Lとを示したものである。第2の結晶モノクロメータに
おけるローランド円の半径は320mmである。この表
1から分かるように、15keV以上のエネルギーに対
して2θ=5〜10°程度の小さい入射角で測定でき
る。
Table 2 below shows the energies E of the K absorption edges of various elements, the angle of 2θ when using a crystal monochromator of the PET (002) plane, and the distances L on the incident side and the reflecting side. It is a thing. The radius of the Rowland circle in the second crystal monochromator is 320 mm. As can be seen from Table 1, it is possible to measure at an incident angle of about 2θ = 5 to 10 °, which is small for energy of 15 keV or more.

【0034】[0034]

【表2】 元素 E(eV) 2θ(°) L(mm) Kr 14326 11.34 63.23 Rb 15200 10.69 59.59 Sr 16105 10.08 56.24 Y 17038 9.53 53.16 Mo−Ka 17480 9.29 51.82 Zr 17998 9.02 50.33 Nb 18986 8.55 47.71 Mo 20000 8.12 45.29 20330 7.98 44.55 Tc 21044 7.71 43.04 Ru 22117 7.34 40.95 Rh 23220 6.99 39.01 Pd 24350 6.66 37.20 Ag 25514 6.36 35.50 Cd 26711 6.07 33.91 In 27940 5.81 32.42 Sn 29200 5.56 31.02 Sb 30491 5.32 29.71 Te 31814 5.10 28.47Table 2 Element E (eV) 2θ (°) L (mm) Kr 14326 11.34 63.23 Rb 15200 10.69 59.59 Sr 16105 10.08 56.24 Y 17038 9.53 53.16 Mo -Ka 17480 9.29 51.82 Zr 17998 9.02 50.33 Nb 18986 8.55 47.71 Mo 20000 8.12 45.29 20330 7.98 44.55 Tc 21044 7.71 43.04 Ru 22117. 7.34 40.95 Rh 23220 6.99 39.01 Pd 24350 6.66 37.20 Ag 25514 6.36 35.50 Cd 26711 6.007 33.91 In 27940 5.81 32.42 Sn 29200 5. 56 31.02 Sb 30491 5.32 29 .71 Te 31814 5.10 28.47

【0035】EXAFSの測定では、測定元素ごとに測
定エネルギーが異なるため、5〜30keVの広いエネ
ルギー範囲を走査する結晶モノクロメータが必要であ
り、入射側距離および反射側距離もそれに応じて大きく
変化する。しかし、一つの元素についての測定エネルギ
ー幅は1keV程度である。表2から分かるように、P
ET(002)の結晶モノクロメータを用いた場合、1
keV幅の測定範囲内では、2θの変化量Δ2θ=1°
以下である。また、このときの距離Lの変化量ΔLも比
較的小さく、せいぜい数mm以下である。したがって、
一つの元素を測定する期間中、距離Lを固定しておいて
も、第2の受光スリットから十分な反射強度が得られ
る。しかも、低角入射によって分解能が低下しているか
ら、第2の受光スリットの位置が多少ずれていても、測
定に十分なX線強度が得られる。第2の受光スリットの
スリット幅は比較的大きくしておけばよい。入射側距離
と反射側距離は、実際は、測定角度範囲の中央の2θの
値でブラッグ条件を満足するように固定しておくことに
なる。したがって、このEXAFS装置では、入射角の
変化に連動して入射側距離と反射側距離とを変更するよ
うな連動駆動機構は設けられていない。取り出す波長に
応じて、θ回転と2θ回転を実施するだけである。
In the EXAFS measurement, since the measurement energy varies depending on the measurement element, a crystal monochromator that scans a wide energy range of 5 to 30 keV is required, and the incident side distance and the reflection side distance also greatly change. . However, the measured energy width for one element is about 1 keV. As can be seen from Table 2, P
When using a crystal monochromator of ET (002), 1
Within the measurement range of the keV width, the change amount of 2θ Δ2θ = 1 °
It is the following. Further, the change amount ΔL of the distance L at this time is also relatively small, which is at most several mm or less. Therefore,
Even if the distance L is fixed during the period of measuring one element, sufficient reflection intensity can be obtained from the second light receiving slit. Moreover, since the resolution is lowered due to the low-angle incidence, even if the position of the second light receiving slit is slightly displaced, the X-ray intensity sufficient for the measurement can be obtained. The slit width of the second light receiving slit may be relatively large. The distance on the incident side and the distance on the reflecting side are actually fixed so as to satisfy the Bragg condition at the value of 2θ in the center of the measurement angle range. Therefore, this EXAFS device is not provided with an interlocking drive mechanism that changes the distance on the incident side and the distance on the reflecting side in association with the change in the incident angle. Only θ rotation and 2θ rotation are performed depending on the wavelength to be extracted.

【0036】図5(A)は、第1の結晶モノクロメータ
70の出口のX線強度を17〜18keVのエネルギー
範囲で測定したグラフである。X線源の動作条件は、X
線管のターゲットがモリブデン、管電圧25kV、管電
流10mAである。第1の結晶モノクロメータはGe
(440)である。このグラフの二つのピークは、二つ
の特性X線すなわちMoKα1とMoKα2である。
FIG. 5A is a graph in which the X-ray intensity at the exit of the first crystal monochromator 70 is measured in the energy range of 17 to 18 keV. The operating condition of the X-ray source is X
The target of the wire tube is molybdenum, the tube voltage is 25 kV, and the tube current is 10 mA. The first crystal monochromator is Ge
(440). The two peaks in this graph are the two characteristic X-rays, namely MoKα1 and MoKα2.

【0037】図5(B)は18keVのX線を取り出す
条件において計数回路の波高分析器における各パルス高
さのX線強度分布を示すグラフである。このグラフで
は、18keVに相当するパルス高さのカウント出力の
ほかに、低次反射の9keVに相当するパルス高さのカ
ウント出力が大きくなっている。この低次反射は、目的
のエネルギー(18eV)での測定に対する妨害X線と
なる。
FIG. 5B is a graph showing the X-ray intensity distribution of each pulse height in the wave height analyzer of the counting circuit under the condition of extracting the X-ray of 18 keV. In this graph, in addition to the pulse height count output corresponding to 18 keV, the pulse height count output corresponding to 9 keV of the low-order reflection is large. This low order reflection becomes an interference X-ray for the measurement at the target energy (18 eV).

【0038】図6(A)は、第2の結晶モノクロメータ
74の出口のX線強度を17〜18keVのエネルギー
範囲で測定したグラフである。X線源の動作条件は、X
線管のターゲットがモリブデン、管電圧25kV、管電
流10mAである。第1の結晶モノクロメータはGe
(440)であり、第2の結晶モノクロメータはPET
(002)である。このグラフにおけるX線強度は、図
5(A)の第1の結晶モノクロメータ70の出口のX線
強度と比較して、1/4〜1/5程度になっている。こ
れに対して、従来の2結晶法のEXAFS測定装置で
は、第2の結晶モノクロメータの出口のX線強度は第1
の結晶モノクロメータの出口のX線強度の1/10程度
であるから、この実施例のEXAFS測定装置は、従来
例と比較して、十分なX線強度が得られていると言え
る。また、図6(A)は第2の結晶モノクロメータ74
の入射側距離と反射側距離を固定して、17〜18ke
Vの範囲で測定したものであるが、距離を固定している
にもかかわらず、エネルギー範囲の両端付近においても
X線強度の大きな減少は見られない。
FIG. 6A is a graph in which the X-ray intensity at the exit of the second crystal monochromator 74 is measured in the energy range of 17 to 18 keV. The operating condition of the X-ray source is X
The target of the wire tube is molybdenum, the tube voltage is 25 kV, and the tube current is 10 mA. The first crystal monochromator is Ge
(440) and the second crystal monochromator is PET
(002). The X-ray intensity in this graph is about 1/4 to 1/5 as compared with the X-ray intensity at the exit of the first crystal monochromator 70 in FIG. 5 (A). On the other hand, in the EXAFS measuring apparatus of the conventional two-crystal method, the X-ray intensity at the exit of the second crystal monochromator is the first
Since it is about 1/10 of the X-ray intensity at the exit of the crystal monochromator, it can be said that the EXAFS measuring apparatus of this embodiment can obtain a sufficient X-ray intensity as compared with the conventional example. Further, FIG. 6A shows a second crystal monochromator 74.
17 to 18 ke by fixing the distance on the incident side and the distance on the reflecting side of
Although measured in the range of V, the X-ray intensity is not significantly reduced near both ends of the energy range, although the distance is fixed.

【0039】図6(B)は18keVのX線を取り出す
条件において計数回路の波高分析器における各パルス高
さのX線強度分布を示すグラフである。18keVに相
当するパルス高さのカウント出力のみが大きく得られて
おり、低次反射の9keVに相当するパルス高さのカウ
ント出力はほとんど見られない。この低次反射は第2の
結晶モノクロメータで90〜95%以上カットされてい
る。
FIG. 6 (B) is a graph showing the X-ray intensity distribution of each pulse height in the pulse height analyzer of the counting circuit under the condition of taking out 18 keV X-rays. Only a count output with a pulse height corresponding to 18 keV is obtained, and a count output with a pulse height corresponding to 9 keV of low-order reflection is hardly seen. This low-order reflection is cut by 90 to 95% or more by the second crystal monochromator.

【0040】結局、この実施例のEXAFS測定装置で
は、通常の格子面間隔を備える第1の結晶モノクロメー
タにおいては比較的大きな入射角を用いて入射角と距離
とを連動駆動しながら分解能良好にX線を単色化し、一
方で、格子面間隔の大きな第2の結晶モノクロメータに
おいては小さな入射角を用いて距離を固定した状態で低
次および高次の波長を除去しているものである。これに
より、第2の結晶モノクロメータ回りの構成が簡略化さ
れ、装置全体が小型化するとともに、二つの結晶モノク
ロメータの回りの駆動機構が互いに干渉する恐れが少な
くなる。
After all, in the EXAFS measuring apparatus of this embodiment, in the first crystal monochromator having a normal lattice spacing, a relatively large incident angle is used to drive the incident angle and the distance in an interlocking manner to obtain good resolution. On the other hand, in the second crystal monochromator having a large lattice spacing, the X-rays are made monochromatic, while the low-order and high-order wavelengths are removed while the distance is fixed by using a small incident angle. This simplifies the structure around the second crystal monochromator, downsizes the entire apparatus, and reduces the possibility that the driving mechanisms around the two crystal monochromators interfere with each other.

【0041】この実施例では、第1の結晶モノクロメー
タ70での入射角の走査角度範囲は34〜120°とな
り、従来の2結晶法での走査角度範囲30〜90°と比
較して、角度範囲が大きくとれるようになった。これ
は、第2の結晶モノクロメータの付近の駆動構造が第1
の結晶モノクロメータ付近の駆動構造と干渉しにくくな
ったためである。干渉しにくくなった理由としては、第
2の結晶モノクロメータへの入射角が小さくなって第1
の受光スリットから第2の受光スリットに至るまでの装
置配列が直線に近くなったことと、第2の結晶モノクロ
メータの付近の駆動構造が簡素化されたことが挙げられ
る。また、第2の結晶モノクロメータについては入射側
距離と固定側距離とを測定中に固定しているために、第
2の結晶モノクロメータに関連する駆動構造の調整や運
転も容易である。
In this embodiment, the scanning angle range of the incident angle in the first crystal monochromator 70 is 34 to 120 °, which is an angle in comparison with the scanning angle range 30 to 90 ° in the conventional two-crystal method. The range has become large. This is because the drive structure near the second crystal monochromator is the first.
This is because it is less likely to interfere with the driving structure near the crystal monochromator. The reason why the interference is less likely to occur is that the incident angle to the second crystal monochromator becomes smaller and the first
The device arrangement from the light receiving slit to the second light receiving slit is close to a straight line, and the driving structure in the vicinity of the second crystal monochromator is simplified. Further, since the incident side distance and the fixed side distance of the second crystal monochromator are fixed during the measurement, it is easy to adjust and operate the drive structure related to the second crystal monochromator.

【0042】この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)第2の結晶モノクロメータの材質としてPETの
代わりに黒鉛を使うことができる。黒鉛の結晶の完全性
は、通常のモノクロメータ材質と比較して相当低く、ロ
ーランド円上での集中度合いが低くなる。したがって、
第2の結晶モノクロメータに関して入射側距離と反射側
距離とを固定する場合には、X線強度をかせぐ意味で有
利である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but the following modifications are possible. (1) Graphite can be used instead of PET as the material of the second crystal monochromator. The crystallinity of graphite is considerably lower than that of ordinary monochromator materials, and the degree of concentration on the Rowland circle is low. Therefore,
When the distance on the incident side and the distance on the reflecting side are fixed with respect to the second crystal monochromator, it is advantageous in the sense of increasing the X-ray intensity.

【0043】(2)上述の実施例では、第2の結晶モノ
クロメータに関して、波長を変化させて測定する期間中
に、入射側距離と反射側距離は固定しているが、入射角
は変化させている。これに対して、入射側距離と反射側
距離を固定するとともに、入射角も固定して測定するこ
ともできる。この場合は、入射角を変化させる場合と比
較してX線強度がさらに減少することになるが、測定目
的によってはこれで済む場合もある。
(2) In the above-mentioned embodiment, with respect to the second crystal monochromator, the distance on the incident side and the distance on the reflecting side are fixed, but the incident angle is changed, during the measurement period while changing the wavelength. ing. On the other hand, it is possible to measure by fixing the incident side distance and the reflecting side distance and fixing the incident angle. In this case, the X-ray intensity is further reduced as compared with the case where the incident angle is changed, but this may be sufficient depending on the measurement purpose.

【0044】(3)上述の実施例は、縦型(ローランド
円が鉛直面内にあるもの)のEXAFS測定装置に関す
るものであるが、本発明は、横型(ローランド円が水平
面内にあるもの)のEXAFS測定装置にも同様に適用
できる。
(3) The above-mentioned embodiment relates to a vertical type EXAFS measuring device (the Roland circle is in the vertical plane), but the present invention is a horizontal type (the Roland circle is in the horizontal plane). The same can be applied to the EXAFS measuring device of.

【0045】(4)本発明は、EXAFS測定装置以外
にも、二つの結晶モノクロメータで連続X線を分光して
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線分析装置であれば、どのようなタイプのX線分析
装置にも適用可能である。
(4) In the present invention, in addition to the EXAFS measuring device, continuous X-rays are separated by two crystal monochromators to extract monochromatic X-rays of an arbitrary wavelength, and the wavelength of the monochromatic X-rays is changed. Any type of X-ray analyzer can be applied as long as it is an X-ray analyzer that analyzes the sample by irradiating the sample.

【0046】[0046]

【発明の効果】この発明は、第2の結晶モノクロメータ
として格子面間隔の大きなもの、あるいは、結晶の完全
性の低いものを用いて、かつ、波長を変化させて測定す
る期間中に、第2の結晶モノクロメータの入射側距離と
反射側距離を固定しているので、第2の結晶モノクロメ
ータに関連する駆動機構を小型化かつ簡素化できる。ま
た、これにより、第1の結晶モノクロメータに関連する
駆動機構と第2の結晶モノクロメータに関連する駆動機
構との干渉の危険を少なくし、第1の結晶モノクロメー
タでの走査角度範囲を拡大できる。
According to the present invention, the second crystal monochromator having a large lattice spacing or a low crystal perfection is used, and the measurement is performed while changing the wavelength. Since the incident side distance and the reflection side distance of the second crystal monochromator are fixed, the driving mechanism related to the second crystal monochromator can be downsized and simplified. Further, this reduces the risk of interference between the drive mechanism associated with the first crystal monochromator and the drive mechanism associated with the second crystal monochromator, and expands the scanning angle range of the first crystal monochromator. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例の正面図である。FIG. 1 is a front view of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置の別の状態を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing another state of the device of FIG.

【図3】この発明の別の実施例の正面図である。FIG. 3 is a front view of another embodiment of the present invention.

【図4】第2の結晶モノクロメータの付近の拡大正面図
である。
FIG. 4 is an enlarged front view of the vicinity of a second crystal monochromator.

【図5】第1の結晶モノクロメータの出口のX線強度分
布と波高分析器の出力データのグラフである。
FIG. 5 is a graph of the X-ray intensity distribution at the exit of the first crystal monochromator and the output data of the wave height analyzer.

【図6】第2の結晶モノクロメータの出口のX線強度分
布と波高分析器の出力データのグラフである。
FIG. 6 is a graph of the X-ray intensity distribution at the exit of the second crystal monochromator and the output data of the wave height analyzer.

【図7】従来の2結晶法のEXAFS測定装置の概略平
面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view of a conventional EXAFS measurement apparatus using a two-crystal method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

68…X線管 70…第1の結晶モノクロメータ 72…第1の受光スリット 74…第2の結晶モノクロメータ 76…第2の受光スリット 78…透過型X線検出器 80…試料 81…X線検出器 68 ... X-ray tube 70 ... 1st crystal monochromator 72 ... 1st light receiving slit 74 ... 2nd crystal monochromator 76 ... 2nd light receiving slit 78 ... Transmission type X-ray detector 80 ... Sample 81 ... X-ray Detector

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二つの結晶モノクロメータで連続X線を
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、 試料に近い第2の結晶モノクロメータの回折格子面間隔
を、X線源に近い第1の結晶モノクロメータの回折格子
面間隔より大きくするとともに、第2の結晶モノクロメ
ータについては、取り出す単色X線の波長を変化させな
がら測定する期間中に入射側距離と反射側距離とを固定
したことを特徴とするX線分析装置。
1. A monochromatic X-ray having an arbitrary wavelength is extracted by separating continuous X-rays with two crystal monochromators.
In an X-ray analyzer for analyzing a sample by changing the wavelength of the rays and irradiating the sample, the diffraction grating plane spacing of the second crystal monochromator close to the sample is set to the first crystal monochromator close to the X-ray source. The distance between the diffraction grating planes of the meter is made larger, and the second crystal monochromator is characterized in that the incident side distance and the reflection side distance are fixed during the measurement period while changing the wavelength of the monochromatic X-ray to be extracted. X-ray analyzer.
【請求項2】 第2の結晶モノクロメータの材質はペン
タエリトリトールであることを特徴とする請求項1記載
のX線分析装置。
2. The X-ray analysis apparatus according to claim 1, wherein the material of the second crystal monochromator is pentaerythritol.
【請求項3】 二つの結晶モノクロメータで連続X線を
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、 試料に近い第2の結晶モノクロメータの結晶の完全性
を、X線源に近い第1の結晶モノクロメータの結晶の完
全性よりも低くするとともに、第2の結晶モノクロメー
タについては、取り出す単色X線の波長を変化させなが
ら測定する期間中に入射側距離と反射側距離とを固定し
たことを特徴とするX線分析装置。
3. A monochromatic X-ray having an arbitrary wavelength is extracted by separating continuous X-rays with two crystal monochromators.
In an X-ray analyzer that analyzes a sample by irradiating the sample by changing the wavelength of the X-ray, the crystal perfection of the second crystal monochromator close to the sample is compared to the first crystal monochromator close to the X-ray source. The second crystal monochromator is characterized in that the incident side distance and the reflection side distance are fixed during the period of measurement while changing the wavelength of the monochromatic X-ray to be extracted, in addition to the crystal perfection of the meter. X-ray analyzer.
【請求項4】 第2の結晶モノクロメータの材質は黒鉛
であることを特徴とする請求項3記載のX線分析装置。
4. The X-ray analysis apparatus according to claim 3, wherein the material of the second crystal monochromator is graphite.
【請求項5】 前記X線分析装置はEXAFS測定装置
であることを特徴とする請求項1から4までのいずれか
1項に記載のX線分析装置。
5. The X-ray analysis apparatus according to claim 1, wherein the X-ray analysis apparatus is an EXAFS measurement apparatus.
【請求項6】 二つの結晶モノクロメータで連続X線を
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線分析方法において、次の特徴を備えるX
線分析方法。 (イ)第1の結晶モノクロメータについては、試料に照
射する単色X線の波長を変化させる期間中に、入射側距
離と反射側距離とを共に変化させるとともに入射角度も
変化させる。 (ロ)第2の結晶モノクロメータについては、試料に照
射する単色X線の波長を変化させる期間中に、入射側距
離と反射側距離とを共に固定するとともに入射角度だけ
を変化させる。
6. A monochromatic X-ray having an arbitrary wavelength is extracted by separating continuous X-rays with two crystal monochromators.
An X-ray analysis method for analyzing a sample by irradiating the sample by changing the wavelength of the X-ray, the X having the following characteristics:
Line analysis method. (A) Regarding the first crystal monochromator, both the incident side distance and the reflection side distance are changed and the incident angle is also changed during the period in which the wavelength of the monochromatic X-rays with which the sample is irradiated is changed. (B) Regarding the second crystal monochromator, both the incident side distance and the reflection side distance are fixed and only the incident angle is changed during the period in which the wavelength of the monochromatic X-rays with which the sample is irradiated is changed.
【請求項7】 二つの結晶モノクロメータで連続X線を
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線分析方法において、次の特徴を備えるX
線分析方法。 (イ)試料に照射する単色X線の波長を変化させる期間
中に、第1の結晶モノクロメータについては入射側距離
と反射側距離とを共に変化させるとともに入射角度も変
化させる。 (ロ)試料に照射する単色X線の波長を変化させる期間
中に、第2の結晶モノクロメータについては入射側距離
と反射側距離とを共に固定するとともに入射角度も固定
する。
7. A monochromatic X-ray having an arbitrary wavelength is extracted by separating continuous X-rays with two crystal monochromators.
An X-ray analysis method for analyzing a sample by irradiating the sample by changing the wavelength of the X-ray, the X having the following characteristics:
Line analysis method. (A) During the period in which the wavelength of the monochromatic X-rays irradiated to the sample is changed, both the incident side distance and the reflection side distance of the first crystal monochromator are changed and the incident angle is also changed. (B) During the period in which the wavelength of the monochromatic X-ray irradiating the sample is changed, both the incident side distance and the reflection side distance of the second crystal monochromator are fixed and the incident angle is also fixed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6456688B1 (en) 1999-08-26 2002-09-24 Rigaku Corporation X-ray spectrometer and apparatus for XAFS measurements
JP2003014895A (en) * 2001-07-03 2003-01-15 Rigaku Corp X-ray analyzer and x-ray supplier

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