JPH0666736A - X-ray spectroscope and exafs measuring instrument - Google Patents
X-ray spectroscope and exafs measuring instrumentInfo
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- JPH0666736A JPH0666736A JP4240031A JP24003192A JPH0666736A JP H0666736 A JPH0666736 A JP H0666736A JP 4240031 A JP4240031 A JP 4240031A JP 24003192 A JP24003192 A JP 24003192A JP H0666736 A JPH0666736 A JP H0666736A
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、X線源から放射された
X線を結晶モノクロメータで回折して受光スリットに集
光させるX線分光装置及びその分光装置を備えたEXA
FS測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray spectroscope for diffracting X-rays emitted from an X-ray source by a crystal monochromator and condensing it on a light-receiving slit, and an EXA equipped with the spectroscope.
The present invention relates to an FS measuring device.
【0002】[0002]
【従来の技術】EXAFSとは、広域X線吸収微細構造
(Extended X−rayAbsorption
Fine Structure)のことであり、結晶
試料や非晶質試料の組成原子のX線吸収端よりエネルギ
の高い方に向かって1KeV程度の範囲にわたって見ら
れる吸収微細構造のことである。このEXAFSの図形
パターンを観察することにより、試料を構成する原子に
関する情報が得られる。このEXAFSを測定するに
は、試料を透過するX線のエネルギ、すなわち波長を変
化させながら、試料を透過する前のX線強度と透過した
後のX線強度との比を、個々のエネルギ値について求め
ることになる。2. Description of the Related Art EXAFS is an extended X-ray absorption fine structure (extended X-ray absorption fine structure).
Fine Structure), which is an absorption fine structure seen over a range of about 1 KeV from the X-ray absorption edge of a composition atom of a crystal sample or an amorphous sample toward the higher energy side. By observing the graphic pattern of this EXAFS, information on the atoms constituting the sample can be obtained. To measure this EXAFS, the energy of X-rays transmitted through the sample, that is, the ratio of the X-ray intensity before passing through the sample and the X-ray intensity after passing through the sample is changed while changing the wavelength. Will be asked about.
【0003】この種のEXAFS測定装置として、結晶
モノクロメータを図3に示すようなX線分光装置によっ
て移動するようにしたものが知られている。この分光装
置は、X線源Fと結晶モノクロメータ51と受光スリッ
ト52とを常に一定半径のローランド円L上に位置させ
ながら、受光スリット52に到達するX線の波長を変化
させる。As this type of EXAFS measuring device, there is known one in which a crystal monochromator is moved by an X-ray spectroscopic device as shown in FIG. This spectroscope changes the wavelength of the X-ray reaching the light-receiving slit 52 while always positioning the X-ray source F, the crystal monochromator 51, and the light-receiving slit 52 on the Rowland circle L having a constant radius.
【0004】この分光装置では、直交する二つのガイド
ロッド53及び54にそれぞれスライダ55及び56を
滑り移動可能に取り付けてある。二つのスライダ55、
56には、長さ2Rの第1リンク57の両端が回転自在
に接続されている。スライダ56にはアーム58が回転
自在に接続され、その回転中心は、スライダ56と第1
リンク57との回転中心と一致している。アーム58に
固定したガイドロッド59の上にスライダ60が滑り移
動可能に設けてある。第1リンク57の中点Oには長さ
Rの第2リンク61の一端が回転自在に接続されてお
り、この第2リンク61の他端にスライダ60が回転可
能に接続されている。モノクロメータ側のスライダ56
は、パルスモータ62によって回転駆動される送りネジ
63に噛み合っており、スリット側のスライダ60はパ
ルスモータ64によって回転駆動される送りネジ65に
噛み合っている。In this spectroscopic device, sliders 55 and 56 are slidably attached to two orthogonal guide rods 53 and 54, respectively. Two sliders 55,
Both ends of a first link 57 having a length of 2R are rotatably connected to 56. An arm 58 is rotatably connected to the slider 56, and the rotation center of the arm 58 is
It coincides with the center of rotation of the link 57. A slider 60 is slidably provided on a guide rod 59 fixed to the arm 58. One end of a second link 61 having a length R is rotatably connected to the midpoint O of the first link 57, and a slider 60 is rotatably connected to the other end of the second link 61. Monochromator slider 56
Is engaged with a feed screw 63 which is rotationally driven by a pulse motor 62, and the slider 60 on the slit side is engaged with a feed screw 65 which is rotationally driven by a pulse motor 64.
【0005】X線源Fは、二つのガイドロッド53及び
54が交わる位置に配置されている。ガイドロッド5
3,54及びX線源Fは、空間的に静止した状態にあ
る。結晶モノクロメータ51は、その中心が第1リンク
57とスライダ56の接続点Pに一致するように配置さ
れ、そして第1リンク57に固定されている。第1リン
ク57の中点Oは、ローランド円Lの中心となる。結晶
モノクロメータ51のX線反射面はローランド円Lに沿
うようになっている。受光スリット52は、その中心が
第2リンク61とスライダ60との接続点Qに一致する
ように配置され、そしてスライダ60に固定されてい
る。受光スリット52の右側には、測定対象である試料
66及びX線検出器67が設けられている。これらはい
ずれもスライダ60に固定されている。The X-ray source F is arranged at a position where the two guide rods 53 and 54 intersect. Guide rod 5
3, 54 and the X-ray source F are in a spatially stationary state. The crystal monochromator 51 is arranged so that its center coincides with the connection point P between the first link 57 and the slider 56, and is fixed to the first link 57. The middle point O of the first link 57 is the center of the Roland circle L. The X-ray reflecting surface of the crystal monochromator 51 is arranged along the Rowland circle L. The light receiving slit 52 is arranged so that its center coincides with the connection point Q between the second link 61 and the slider 60, and is fixed to the slider 60. On the right side of the light receiving slit 52, a sample 66 to be measured and an X-ray detector 67 are provided. All of these are fixed to the slider 60.
【0006】X線源Fからモノクロメータ51の中心P
までの距離はR1であり、モノクロメータ51の中心P
から受光スリット52の中心Qまでの距離はR2であ
る。この分光装置は、R1とR2とが常に等しくなるよ
うにパルスモータ62及び64を連動制御する。そし
て、R1,R2の値を変化させることによって、結晶モ
ノクロメータ51に入射するX線の入射角が変化し、こ
れによって受光スリット52に到達するX線の波長が変
化する。R1,R2を変化させると、ローランド円Lの
中心Oは空間上で移動するが、ローランド円Lの半径R
は一定である。From the X-ray source F to the center P of the monochromator 51
To the center P of the monochromator 51.
To the center Q of the light receiving slit 52 is R2. This spectroscopic device interlocks and controls the pulse motors 62 and 64 so that R1 and R2 are always equal. Then, by changing the values of R1 and R2, the incident angle of the X-rays that enter the crystal monochromator 51 changes, and thus the wavelength of the X-rays that reach the light receiving slit 52 changes. When R1 and R2 are changed, the center O of the Roland circle L moves in space, but the radius R of the Roland circle L
Is constant.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のX線分光装
置においては、第1リンク57及び第2リンク61に比
較的大きな力が加わるので、それらのリンクに撓みが発
生し易かった。そのような撓みの発生により、少なくと
も次の2つの問題が生じていた。1つは、各リンク上に
載置されたモノクロメータ、受光スリット等といったX
線光学要素の角度を希望の角度に精度良く合わせること
ができないということである。もう1つは、リンクの撓
みに応じて各X線光学要素が傾いて、いわゆる倒れを生
じることである。In the conventional X-ray spectroscopic apparatus described above, since relatively large force is applied to the first link 57 and the second link 61, the links are likely to be bent. The occurrence of such bending causes at least the following two problems. One is an X such as a monochromator mounted on each link, a light receiving slit, etc.
This means that the angle of the linear optical element cannot be accurately adjusted to the desired angle. The other is that each X-ray optical element is tilted in accordance with the bending of the link, causing a so-called tilt.
【0008】本発明は上記の問題点を解消するためにな
されたものであって、各X線光学要素の角度精度を向上
し、さらに各X線光学要素の倒れの発生を防止すること
を目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the angular accuracy of each X-ray optical element and prevent the occurrence of tilting of each X-ray optical element. And
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係るX線分光装
置は、位置不動である第1回転軸線を中心として回転す
る第1回転リンクと、第1回転軸線から離れた位置にあ
って位置不動である第2回転軸線を中心として回転する
第2回転リンクと、上記2つの回転リンクを互いに連結
する平行移動リンクと、平行移動リンクを駆動してそれ
を平行移動させる平行リンク駆動手段と、第1回転軸線
上に設けられていて第1回転リンクから独立して回転可
能であるX線源と、X線源を回転駆動するX線源駆動手
段と、第2回転リンクと平行移動リンクとの間の第3回
転軸線上に設けられていて、第2回転リンクに対して回
転自在であり、平行移動リンクに固定された結晶モノク
ロメータと、第1回転リンクと平行移動リンクとの間の
第4回転軸線を中心として回転する補助リンクと、補助
リンク上に回転自在に設けられたスライダと、平行移動
リンクが延びる方向に対して直角の方向にスライダを案
内するスライダガイド手段と、スライダと補助リンクと
の間の第5回転軸線上に回転可能に設けられたωテーブ
ルと、第5回転軸線上のωテーブル上に載置された受光
スリットと、スライダ上に固定されていてωテーブルを
回転駆動するωテーブル駆動手段と、X線源の光軸、結
晶モノクロメータの光軸及び受光スリットの光軸が常に
一致するように平行リンク駆動手段、X線源駆動手段及
びωテーブル駆動手段の動作を制御する制御装置とを有
することを特徴としている。An X-ray spectroscopic apparatus according to the present invention is located at a position away from a first rotary link that rotates around a first rotational axis that is positionally stationary and a first rotational axis. A second rotary link that rotates about a stationary second rotary axis; a parallel link that connects the two rotary links to each other; and a parallel link drive unit that drives the parallel link to translate the parallel link. An X-ray source provided on the first rotation axis and rotatable independently of the first rotation link, an X-ray source driving unit that rotationally drives the X-ray source, a second rotation link, and a parallel movement link. Between the first rotation link and the translation link, and the crystal monochromator fixed to the translation link and rotatably mounted on the third rotation axis between the first rotation link and the translation link. 4th axis of rotation Between the slider and the auxiliary link, a slider rotatably mounted on the auxiliary link, a slider rotatably provided on the auxiliary link, a slider guide means for guiding the slider in a direction perpendicular to the direction in which the translation link extends, A ω table rotatably provided on the fifth rotation axis, a light-receiving slit mounted on the ω table on the fifth rotation axis, and a ω table drive which is fixed on the slider and rotationally drives the ω table. Means for controlling the operations of the parallel link drive means, the X-ray source drive means and the ω table drive means so that the optical axis of the X-ray source, the optical axis of the crystal monochromator and the optical axis of the light-receiving slit always coincide with each other. It is characterized by having and.
【0010】[0010]
【作用】X線源及び受光スリットの角度位置は、それぞ
れX線源駆動手段及びωテーブル駆動手段によって個別
に制御される。また、結晶モノクロメータの角度位置は
常に平行移動する平行移動リンクによって一定角度に維
持される。第1回転リンク、第2回転リンク、平行移動
リンク及び補助リンクの各リンクは、単にX線源、結晶
モノクロメータ及び受光スリットといったX線光学要素
をローランド円上に位置させるためだけに用いられ、そ
れらの光学要素を回転駆動するための回転力伝達手段と
しては用いられていない。従って、各リンクに撓みが発
生することがなく、その結果、各X線光学要素の角度精
度が向上し、さらに各X線光学要素の倒れの発生が防止
される。The angular positions of the X-ray source and the light-receiving slit are individually controlled by the X-ray source driving means and the ω table driving means. Also, the angular position of the crystal monochromator is maintained at a constant angle by a translation link that always translates. Each of the first rotary link, the second rotary link, the translation link and the auxiliary link is used only for positioning the X-ray optical elements such as the X-ray source, the crystal monochromator and the light receiving slit on the Rowland circle, It is not used as a rotational force transmission means for rotationally driving those optical elements. Therefore, bending does not occur in each link, and as a result, the angular accuracy of each X-ray optical element is improved, and the occurrence of tilting of each X-ray optical element is prevented.
【0011】[0011]
【実施例】図1は、本発明に係るX線分光装置及びそれ
を用いた本発明に係るEXAFS測定装置の一実施例を
示している。このEXAFS測定装置は、フレーム3に
固定されていて位置不動である第1回転軸線X1を中心
として回転可能な第1回転リンク4と、第1回転リンク
4から上方へ離れた位置にあって同じくフレーム3に固
定されていて位置不動である第2回転軸線X2を中心と
して回転可能である第2回転リンク5と、それら2つの
リンク4,5を互いに連結する平行移動リンク8と、平
行移動リンク8を駆動するための平行リンク駆動装置9
とを有している。第1回転軸線X1及び第2回転軸線X
2は、いずれも紙面垂直方向に延びている。1 shows an embodiment of an X-ray spectroscopic apparatus according to the present invention and an EXAFS measuring apparatus according to the present invention using the same. This EXAFS measurement device is fixed to the frame 3 and is rotatable about a first rotation axis X1 which is positionally immovable, and a first rotation link 4 which is separated from the first rotation link 4 by an upper position. A second rotary link 5 that is fixed to the frame 3 and is rotatable around a second rotary axis X2 that is immovable, a translation link 8 that connects these two links 4 and 5, and a translation link. Parallel link drive 9 for driving 8
And have. First rotation axis X1 and second rotation axis X
Both 2 extend in the direction perpendicular to the paper surface.
【0012】平行リンク駆動装置9は、パルスモータ1
0と、そのパルスモータ10によって回転駆動される棒
状の送りネジ11と、その送りネジ11にネジ結合する
走行体12と、その走行体12がガタツキを生じること
なく図の上下方向へ滑らかに移動するように案内する2
本のガイドロッド13,13と、そして走行体12の上
に載置されていて走行体12に対して図の左右方向(Y
方向)へ自由に移動できる支持片14とによって構成さ
れている。平行移動リンク8はその支持片14の右端部
に固着されている。パルスモータ10は分光制御装置1
8に制御されながら動作する。The parallel link driving device 9 is a pulse motor 1
0, a rod-shaped feed screw 11 that is rotationally driven by the pulse motor 10, a traveling body 12 that is screwed to the feeding screw 11, and the traveling body 12 smoothly moves in the vertical direction in the figure without rattling. Guide you to do 2
The guide rods 13 and 13 of the book and the traveling body 12 are placed on the traveling body 12 in the left-right direction (Y
Direction) and a support piece 14 which can move freely. The parallel movement link 8 is fixed to the right end of the support piece 14. The pulse motor 10 is the spectroscopic control device 1
Operates while being controlled by 8.
【0013】第1回転リンク4の左端部に、ほぼ円盤形
状のウオームホイール15が設けられており、そのウオ
ームホイール15と一体にX線源Fを備えたX線管16
が設けられている。ウオームホイール15は第1回転リ
ンク4から独立して第1回転軸線X1を中心として回転
可能である。またX線管16は、その内部に格納された
X線源Fが第1回転軸線X1の上に乗るようにホルダ1
6上に固着されている。X線管16の左側には、そのX
線管16及びX線源Fを回転駆動するためのX線源駆動
装置17が配設されている。An approximately disk-shaped worm wheel 15 is provided at the left end of the first rotary link 4, and an X-ray tube 16 provided with the X-ray source F integrally with the worm wheel 15.
Is provided. The worm wheel 15 is rotatable independently of the first rotation link 4 about the first rotation axis X1. Further, the X-ray tube 16 has the holder 1 so that the X-ray source F stored therein may be placed on the first rotation axis X1.
It is fixed on top of 6. On the left side of the X-ray tube 16, the X
An X-ray source drive device 17 for rotating and driving the X-ray tube 16 and the X-ray source F is provided.
【0014】X線源駆動装置17は、パルスモータ19
と、そのパルスモータ19によって回転駆動されるウオ
ーム20とを有している。ウオーム20は、ウオームホ
イール15に噛み合っている。The X-ray source driving device 17 includes a pulse motor 19
And a worm 20 rotatably driven by the pulse motor 19. The worm 20 meshes with the worm wheel 15.
【0015】平行移動リンク8の上端部に結晶モノクロ
メータ1が固定して取り付けられている。このモノクロ
メータ1のX線回折面は、第2回転リンク5と平行移動
リンク8とが互いに回転自在に接続されている軸線であ
る第3回転軸線X3を含むように位置設定されている。
なお、モノクロメータ1は第2回転リンク5に対して自
由に回転できる。The crystal monochromator 1 is fixedly attached to the upper end of the parallel movement link 8. The X-ray diffraction surface of the monochromator 1 is positioned so as to include a third rotation axis X3 which is an axis through which the second rotation link 5 and the parallel movement link 8 are rotatably connected to each other.
The monochromator 1 can freely rotate with respect to the second rotation link 5.
【0016】第1回転リンク4と平行移動リンク8との
間の回転軸線、すなわち第4回転軸線X4上に、図の右
方へ延びる補助リンク21がその回転軸線X4を中心と
して回転可能に設けられている。補助リンク21の右端
部には方形状のスライダ22が取り付けられている。こ
のスライダ22は、第5回転軸線X5を中心として補助
リンク21に対して自由に回転できるようになってい
る。また、スライダ22は2本のガイドロッド23,2
3によって案内されることにより、図の左右方向へガタ
ツキを生じることなく滑らかに直線移動できるようにな
っている。On the rotation axis between the first rotation link 4 and the parallel movement link 8, that is, on the fourth rotation axis X4, an auxiliary link 21 extending rightward in the drawing is provided rotatably about the rotation axis X4. Has been. A rectangular slider 22 is attached to the right end of the auxiliary link 21. The slider 22 can freely rotate about the fifth rotation axis X5 with respect to the auxiliary link 21. Further, the slider 22 includes two guide rods 23, 2
By being guided by 3, it is possible to move smoothly in a straight line in the left-right direction of the drawing without rattling.
【0017】スライダ22の上には円盤形状のωテーブ
ル24が取り付けられている。このωテーブル24は、
紙面垂直方向に延びる第5回転軸線X5を中心としてス
ライダ22に対して自由に回転できるようになってい
る。スライダ22の上端にはパルスモータ25を備えた
ωテーブル駆動装置26が固定配置されており、この駆
動装置26によってωテーブル24が第5回転軸線X5
を中心として回転駆動される。パルスモータ25は分光
制御装置18によって制御されながら動作する。A disk-shaped ω table 24 is mounted on the slider 22. This ω table 24 is
The slider 22 can freely rotate about a fifth rotation axis X5 extending in the direction perpendicular to the plane of the drawing. A ω table drive device 26 having a pulse motor 25 is fixedly arranged on the upper end of the slider 22, and the ω table 24 is moved by the drive device 26 to the fifth rotation axis X5.
It is driven to rotate around. The pulse motor 25 operates while being controlled by the spectroscopic control device 18.
【0018】ωテーブル24の上には受光スリット2、
イオンチャンバ27、そして試料6が配置されている。
また、ωテーブル24から延びる検出器アーム28の上
にX線検出器29が固定配置されている。受光スリット
2のスリット部は第5回転軸線X5の軸上に位置してい
る。また、イオンチャンバ27はそれを通過するX線の
強度を測定して電気信号として出力する。その出力信号
は、演算装置30へ送られる。X線検出器29はそれに
取り込んだX線の強度を測定して電気信号として出力す
る。その出力信号も演算装置30へ送られる。演算装置
30の後段にはCRTモニタ、プリンタ等といった表示
装置31が電気的に接続されている。On the ω table 24, the light receiving slit 2,
The ion chamber 27 and the sample 6 are arranged.
An X-ray detector 29 is fixedly arranged on a detector arm 28 extending from the ω table 24. The slit portion of the light receiving slit 2 is located on the axis of the fifth rotation axis X5. Further, the ion chamber 27 measures the intensity of the X-ray passing therethrough and outputs it as an electric signal. The output signal is sent to the arithmetic unit 30. The X-ray detector 29 measures the intensity of the X-ray captured therein and outputs it as an electric signal. The output signal is also sent to the arithmetic unit 30. A display device 31 such as a CRT monitor or a printer is electrically connected to the subsequent stage of the arithmetic device 30.
【0019】以下、上記構成より成るEXAFS測定装
置の動作について説明する。The operation of the EXAFS measuring device having the above structure will be described below.
【0020】X線源Fから出たX線R1は結晶モノクロ
メータ1に入射し、そのときの入射角θに応じた波長の
X線がモノクロメータ1で回折する。この回折X線R2
は受光スリット2に集光し、さらにイオンチャンバ27
及び試料6を透過した後X線検出器29に取り込まれ
る。イオンチャンバ27は、試料6を透過する前のX線
の強度I0 を測定し、その強度I0 は演算装置30に送
られる。X線検出器29は試料6を透過したX線の強度
Iを測定し、その強度Iも演算装置30に送られる。演
算装置30は、両X線強度の比I0 /Iを演算し、その
結果を内蔵するメモリ内に記憶する。The X-ray R1 emitted from the X-ray source F enters the crystal monochromator 1, and the X-ray having a wavelength corresponding to the incident angle θ at that time is diffracted by the monochromator 1. This diffracted X-ray R2
Are focused on the light-receiving slit 2, and the ion chamber 27
Then, after passing through the sample 6, it is taken into the X-ray detector 29. The ion chamber 27 measures the intensity I 0 of the X-ray before passing through the sample 6, and the intensity I 0 is sent to the arithmetic unit 30. The X-ray detector 29 measures the intensity I of the X-ray transmitted through the sample 6, and the intensity I is also sent to the arithmetic unit 30. The arithmetic unit 30 calculates a ratio I 0 / I of both X-ray intensities and stores the result in a built-in memory.
【0021】上記1回の測定が終わると、平行リンク駆
動装置9内のパルスモータ10が動作して走行体12が
上下方向、例えば下方向へ所定の短い距離だけ移動し、
それにともなって平行移動リンク8も上下方向へ移動す
る。このとき平行移動リンク8は、第1回転リンク4及
び第2回転リンク5の働きにより、上下方向を向いた状
態のまま平行移動し、さらに走行体12の上を滑動する
支持片14の働きにより左右方向(Y方向)へも移動す
る。When the above-mentioned one measurement is completed, the pulse motor 10 in the parallel link driving device 9 is operated to move the traveling body 12 in the vertical direction, for example, in the downward direction by a predetermined short distance,
Along with that, the parallel movement link 8 also moves in the vertical direction. At this time, the parallel movement link 8 is translated by the action of the first rotary link 4 and the second rotary link 5 while being oriented in the vertical direction, and further by the action of the support piece 14 sliding on the traveling body 12. It also moves in the left-right direction (Y direction).
【0022】結晶モノクロメータ1が上記のように上下
及び左右の各方向へ平行移動する際、補助リンク21を
介して平行移動リンク8に接続されたスライダ22がガ
イドロッド23,23に案内されながら左右方向へ平行
移動する。このように、モノクロメータ1及びスライダ
22が第1回転リンク4、第2回転リンク5、平行移動
リンク8及び補助リンク21によって拘束されながら移
動することにより、X線源F、モノクロメータ1及び受
光スリット2の各光学要素は常にローランド円Lに乗る
位置関係を維持する。When the crystal monochromator 1 is translated in the vertical and horizontal directions as described above, the slider 22 connected to the translation link 8 via the auxiliary link 21 is guided by the guide rods 23, 23. Translate in the horizontal direction. In this way, the monochromator 1 and the slider 22 move while being constrained by the first rotary link 4, the second rotary link 5, the parallel movement link 8, and the auxiliary link 21, so that the X-ray source F, the monochromator 1, and the light reception. Each optical element of the slit 2 always maintains the positional relationship of riding on the Roland circle L.
【0023】また、モノクロメータ1及び受光スリット
2が上記のような位置関係で移動する際、ウオームホイ
ール15がX線源駆動装置17内のパルスモータ19に
よって駆動されて適宜の角度回転し、同時にωテーブル
24がωテーブル駆動装置26内のパルスモータ25に
よって駆動されて適宜の角度回転する。ウオームホイー
ル15の回転により結晶モノクロメータ1に対するX線
源Fの角度が変化し、一方、ωテーブル24の回転によ
り結晶モノクロメータ1に対する受光スリット2の角度
が変化する。これらX線源F及び受光スリット2の角度
変化により、モノクロメータ1及び受光スリット2がロ
ーランド円Lを維持しながら移動するときに、X線源
F、モノクロメータ1そして受光スリット2の各光軸が
常に一致するように制御される。When the monochromator 1 and the light-receiving slit 2 move in the above-mentioned positional relationship, the worm wheel 15 is driven by the pulse motor 19 in the X-ray source driving device 17 to rotate an appropriate angle, and at the same time. The ω table 24 is driven by the pulse motor 25 in the ω table drive device 26 and rotated by an appropriate angle. The rotation of the worm wheel 15 changes the angle of the X-ray source F with respect to the crystal monochromator 1, while the rotation of the ω table 24 changes the angle of the light-receiving slit 2 with respect to the crystal monochromator 1. When the monochromator 1 and the light-receiving slit 2 move while maintaining the Rowland circle L due to the changes in the angles of the X-ray source F and the light-receiving slit 2, the optical axes of the X-ray source F, the monochromator 1 and the light-receiving slit 2 respectively. Are controlled so that they always match.
【0024】上述のように結晶モノクロメータ1が上下
及び左右方向へ適宜の距離だけ平行移動すると、モノク
ロメータ1へのX線の入射角θが変化し、それに応じて
モノクロメータ1で回折するX線の波長、すなわちX線
エネルギが変化する。このエネルギ変化した回折X線R
2について、試料透過前のX線強度I0 及び試料透過後
のX線強度Iが測定され、そして強度比I0 /Iが演算
され、さらに記憶される。その後、結晶モノクロメータ
1が順次適宜の距離づつ移動され、異なった種々のX線
入射角度θについてX線強度比I0 /Iが求められる。
このようにして求められたX線強度比I0 /IをX線エ
ネルギごとにグラフ上にプロットすると周知のEXAF
S図形が得られ、このEXAFS図形の図形パターンを
観察することにより試料の原子構造等を推測することが
できる。As described above, when the crystal monochromator 1 is moved in parallel in the vertical and horizontal directions by an appropriate distance, the incident angle θ of the X-rays on the monochromator 1 changes, and X diffracted by the monochromator 1 accordingly. The wavelength of the rays, or the X-ray energy, changes. This energy changed diffracted X-ray R
For 2, the X-ray intensity I 0 before the sample is transmitted and the X-ray intensity I after the sample is transmitted are measured, and the intensity ratio I 0 / I is calculated and further stored. After that, the crystal monochromator 1 is sequentially moved by an appropriate distance, and the X-ray intensity ratio I 0 / I is obtained for various different X-ray incident angles θ.
The known EXAF is obtained by plotting the X-ray intensity ratio I 0 / I thus obtained on a graph for each X-ray energy.
An S pattern is obtained, and the atomic structure of the sample can be estimated by observing the pattern of this EXAFS pattern.
【0025】以上のEXAFS測定装置において、イオ
ンチャンバ27、試料6、X線検出器29、演算装置3
0、そして表示装置31を除いた残りの構造がX線分光
装置である。In the EXAFS measuring apparatus described above, the ion chamber 27, the sample 6, the X-ray detector 29, the arithmetic unit 3
0, and the rest of the structure except the display device 31 is an X-ray spectroscopic device.
【0026】本実施例に係るX線分光装置及びEXAF
S測定装置は4つのリンク4,5,8,21を用いてい
るものの、これらのリンクはX線源F、結晶モノクロメ
ータ1及び受光スリット2の各光学要素が常にローラン
ド円L上に位置するようにそれらの位置を拘束するとい
う作用を奏するだけである。そして、それらの各光学要
素の光軸を一致させるために各光学要素を回転駆動する
という作用は、それぞれ独立して配設された平行リンク
駆動装置9、X線源駆動装置17及びωテーブル駆動装
置26によって行われる。この結果、各リンク4,5,
8,21には大きな力が加わらず、それらが撓むことも
ない。よって、各リンク上に載置された結晶モノクロメ
ータ1等のX線光学要素の角度精度を正確に維持でき、
さらに各X線光学要素が傾斜することを防止できる。X-ray spectrometer and EXAF according to the present embodiment
Although the S measuring device uses four links 4, 5, 8 and 21, the optical elements of the X-ray source F, the crystal monochromator 1 and the light receiving slit 2 are always located on the Rowland circle L in these links. It only acts to constrain those positions. Then, the operation of rotationally driving each optical element in order to match the optical axes of the respective optical elements is performed by the parallel link driving device 9, the X-ray source driving device 17, and the ω table driving which are independently arranged. Performed by the device 26. As a result, each link 4, 5,
A large force is not applied to 8, 21 and they do not bend. Therefore, the angular accuracy of the X-ray optical element such as the crystal monochromator 1 mounted on each link can be accurately maintained,
Further, it is possible to prevent each X-ray optical element from tilting.
【0027】図2は本発明に係るX線分光装置及びそれ
を用いたEXAFS測定装置の他の実施例を示してい
る。この実施例が図1に示した先の実施例と異なる点
は、補助リンク21を取り除き、その代わりにスライダ
駆動装置32を設けたことである。このスライダ駆動装
置32は、平行移動リンク8に対して直角の方向に延び
ていてスライダ22とネジ結合する棒状の送りネジ33
と、その送りネジ33を回転駆動するパルスモータ34
とによって構成されている。パルスモータ34は分光制
御装置18に制御されながら動作する。FIG. 2 shows another embodiment of the X-ray spectroscopic apparatus and the EXAFS measuring apparatus using the same according to the present invention. This embodiment is different from the previous embodiment shown in FIG. 1 in that the auxiliary link 21 is removed and a slider driving device 32 is provided instead. The slider driving device 32 extends in a direction perpendicular to the translation link 8 and is a rod-shaped feed screw 33 that is screwed to the slider 22.
And a pulse motor 34 that rotationally drives the feed screw 33.
It is composed of and. The pulse motor 34 operates while being controlled by the spectroscopic control device 18.
【0028】結晶モノクロメータ1がパルスモータ10
によって駆動されて上下及び左右方向に平行移動すると
き、受光スリット2はパルスモータ34によって駆動さ
れて左右方向へ移動し、常にローランド円Lの上に位置
するように制御される。The crystal monochromator 1 is a pulse motor 10
When the light receiving slit 2 is driven by the pulse motor 34 to move in the vertical direction and the horizontal direction in parallel, the light receiving slit 2 is moved in the horizontal direction and is controlled so as to be always positioned on the Rowland circle L.
【0029】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明はそれらの実施例に限定されるもので
はない。例えば、X線源F、結晶モノクロメータ1、そ
して受光スリット2の各光学要素の位置及び角度を制御
するためのX線分光装置は、EXAFS測定装置以外の
任意のX線利用機器に用いることができる。Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the X-ray spectroscopic device for controlling the position and angle of each optical element of the X-ray source F, the crystal monochromator 1, and the light-receiving slit 2 can be used in any X-ray utilizing device other than the EXAFS measuring device. it can.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、結晶モノクロメータ等
といったX線光学要素を搭載したリンク機構に撓みが生
じるのを防止できる。その結果、X線光学要素の位置精
度及び角度精度を向上でき、さらに各X線光学要素が倒
れるのを防止できる。According to the present invention, it is possible to prevent the link mechanism having the X-ray optical element such as a crystal monochromator from bending. As a result, the positional accuracy and the angular accuracy of the X-ray optical element can be improved, and further, the fall of each X-ray optical element can be prevented.
【0031】[0031]
【図1】本発明に係るX線分光装置及びそれを用いたE
XAFS測定装置の一実施例を示す正面図である。FIG. 1 is an X-ray spectrometer according to the present invention and E using the same.
It is a front view showing an example of an XAFS measuring device.
【図2】本発明に係るX線分光装置及びそれを用いたE
XAFS測定装置の他の実施例を示す正面図である。FIG. 2 is an X-ray spectroscopic device according to the present invention and E using the same.
It is a front view showing other examples of an XAFS measuring device.
【図3】従来のX線分光装置の1例を示す平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view showing an example of a conventional X-ray spectroscopic device.
1 結晶モノクロメータ 2 受光スリット 4 第1回転リンク 5 第2回転リンク 8 平行移動リンク 9 平行リンク駆動装置 17 X線源駆動装置 18 分光制御装置 21 補助リンク 22 スライダ 23 ガイドロッド 24 ωテーブル 26 ωテーブル駆動装置 32 スライダ駆動装置 F X線源 X1 第1回転軸線 X2 第2回転軸線 X3 第3回転軸線 X4 第4回転軸線 X5 第5回転軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crystal monochromator 2 Light receiving slit 4 1st rotation link 5 2nd rotation link 8 Parallel movement link 9 Parallel link drive device 17 X-ray source drive device 18 Spectroscopic control device 21 Auxiliary link 22 Slider 23 Guide rod 24 ω table 26 ω table Drive device 32 Slider drive device F X-ray source X1 First rotation axis line X2 Second rotation axis line X3 Third rotation axis line X4 Fourth rotation axis line X5 Fifth rotation axis line
Claims (3)
ロメータで回折して受光スリットに集光するX線分光装
置において、 位置不動である第1回転軸線を中心として回転する第1
回転リンクと、 第1回転軸線から離れた位置にあって位置不動である第
2回転軸線を中心として回転する第2回転リンクと、 上記2つの回転リンクを互いに連結する平行移動リンク
と、 平行移動リンクを駆動してそれを平行移動させる平行リ
ンク駆動手段と、 第1回転軸線上に設けられていて第1回転リンクから独
立して回転可能であるX線源と、 X線源を回転駆動するX線源駆動手段と、 第2回転リンクと平行移動リンクとの間の第3回転軸線
上に設けられていて、第2回転リンクに対して回転自在
であり、平行移動リンクに固定された結晶モノクロメー
タと、 第1回転リンクと平行移動リンクとの間の第4回転軸線
を中心として回転する補助リンクと、 補助リンク上に回転自在に設けられたスライダと、 平行移動リンクが延びる方向に対して直角の方向にスラ
イダを案内するスライダガイド手段と、 スライダと補助リンクとの間の第5回転軸線上に回転可
能に設けられたωテーブルと、 第5回転軸線上のωテーブル上に載置された受光スリッ
トと、 スライダ上に固定されていてωテーブルを回転駆動する
ωテーブル駆動手段と、 X線源の光軸、結晶モノクロメータの光軸及び受光スリ
ットの光軸が常に一致するように平行リンク駆動手段、
X線源駆動手段及びωテーブル駆動手段の動作を制御す
る制御装置とを有することを特徴とするX線分光装置。1. An X-ray spectroscopic apparatus that diffracts X-rays emitted from an X-ray source with a crystal monochromator and focuses them on a light-receiving slit.
A rotary link; a second rotary link that rotates around a second rotary axis that is distant from the first rotary axis and is stationary; a translation link that connects the two rotary links to each other; Parallel link driving means for driving the link to move it in parallel, X-ray source provided on the first rotation axis and rotatable independently of the first rotation link, and rotationally driving the X-ray source. A crystal that is provided on the third rotation axis between the X-ray source driving means and the second rotation link and the parallel movement link, is rotatable with respect to the second rotation link, and is fixed to the parallel movement link. The monochromator, the auxiliary link that rotates around the fourth rotation axis between the first rotation link and the parallel movement link, the slider that is rotatably provided on the auxiliary link, and the direction in which the parallel movement link extends. A slider guide means for guiding the slider in a direction perpendicular to the axis, an ω table rotatably provided on the fifth rotation axis between the slider and the auxiliary link, and an ω table on the fifth rotation axis. The mounted light-receiving slit, the ω-table driving means which is fixed on the slider and rotationally drives the ω-table, and the optical axis of the X-ray source, the optical axis of the crystal monochromator and the optical axis of the light-receiving slit always coincide with each other. Parallel link drive means,
An X-ray spectroscopic apparatus comprising: a control device that controls the operations of the X-ray source driving means and the ω table driving means.
駆動手段を補助リンクに代えて設け、さらに、X線源、
結晶モノクロメータ及び受光スリットが常にローランド
円上に位置するように平行リンク駆動手段及びスライダ
駆動手段の動作を上記制御装置によって制御することを
特徴とする請求項1記載のX線分光装置。2. A slider driving means for linearly driving the slider is provided in place of the auxiliary link, and further, an X-ray source,
2. The X-ray spectroscopic apparatus according to claim 1, wherein operations of the parallel link driving means and the slider driving means are controlled by the control device so that the crystal monochromator and the light receiving slit are always located on the Rowland circle.
ロメータで回折して受光スリットに集光させた後に試料
を透過させ、試料透過前のX線強度と試料透過後のX線
強度との比を測定するEXAFS測定装置であって、請
求項1または請求項2記載のX線分光装置を備えたEX
AFS測定装置。3. The X-ray intensity before and after the sample is transmitted after diffracting the X-ray radiated from the X-ray source with a crystal monochromator and condensing it on a light-receiving slit. An EXAFS measuring device for measuring a ratio with the EX, comprising the X-ray spectroscopic device according to claim 1 or 2.
AFS measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4240031A JPH0666736A (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | X-ray spectroscope and exafs measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4240031A JPH0666736A (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | X-ray spectroscope and exafs measuring instrument |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0666736A true JPH0666736A (en) | 1994-03-11 |
Family
ID=17053441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4240031A Pending JPH0666736A (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | X-ray spectroscope and exafs measuring instrument |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0666736A (en) |
Cited By (4)
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 |
CN105632578A (en) * | 2015-03-10 | 2016-06-01 | 深圳市禾苗分析仪器有限公司 | Linear driving type X-ray monochromator and application thereof |
CN111650226A (en) * | 2020-05-27 | 2020-09-11 | 中国科学院上海应用物理研究所 | Laboratory X-ray source-based medium-energy X-ray absorption spectrometer |
CN115308152A (en) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 安徽创谱仪器科技有限公司 | Multimode integrated switching platform and method for receiving spectrometer signals |
-
1992
- 1992-08-17 JP JP4240031A patent/JPH0666736A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6456688B1 (en) | 1999-08-26 | 2002-09-24 | Rigaku Corporation | X-ray spectrometer and apparatus for XAFS measurements |
CN105632578A (en) * | 2015-03-10 | 2016-06-01 | 深圳市禾苗分析仪器有限公司 | Linear driving type X-ray monochromator and application thereof |
CN111650226A (en) * | 2020-05-27 | 2020-09-11 | 中国科学院上海应用物理研究所 | Laboratory X-ray source-based medium-energy X-ray absorption spectrometer |
CN111650226B (en) * | 2020-05-27 | 2023-08-25 | 中国科学院上海应用物理研究所 | Medium energy X-ray absorption spectrometer based on laboratory X-ray source |
CN115308152A (en) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 安徽创谱仪器科技有限公司 | Multimode integrated switching platform and method for receiving spectrometer signals |
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