JPH0812158B2 - Ｘ線回折装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、放射線を吸収して蓄積するとともにその後
に励起光が照射されると蓄積した前記放射線の強弱に応
じて輝尽発光（一度発光すると蓄積された放射線像が消
えて元の状態に戻るような発光形態をさす）する螢光体
層を有してなる画像蓄積板に結晶性試料のＸ線回折像を
蓄積させてこれを読み取ることにより試料の結晶構造情
報を得る新規なＸ線回折装置に関する。

［従来の技術］ 結晶性試料に単色Ｘ線を照射したときに得られるＸ線
回折像を一定の記録媒体に記録してこれを読み取ること
により試料の結晶情報を得るようにしたＸ線回折装置と
しては、従来、例えば、ラウエカメラ、デバイシェラー
カメラ、円筒カメラ等のカメラ法による装置が知られて
いる（例えば、田中誠之他著「機器分析」裳華房発行.P
152参照） ［発明が解決しようとする課題］ ところが、これらカメラ法による測定は、通常、フィ
ルムをカメラにセットし、Ｘ線による露出を行った後こ
れをカメラから取り外し、しかる後現像・焼付を行う
等、測定作業が煩雑であるとともに、測定に長時間を要
するという欠点を有していた。

特に、前述の円筒カメラ法による場合は、フィルムを
所定形状にカットし、かつ、これを筒状に形成してから
円筒カメラの筒内にセットしなければならないととも
に、現像・焼付等の処理も著しく煩雑であった。

本発明の目的は、上述の欠点を除去した新規なＸ線回
折装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、記録媒体として、放射線を吸収して蓄積す
るとともにその後に励起光が照射されると蓄積した前記
放射線の強弱に応じて輝尽発光する螢光体層を有してな
る画像蓄積板を前記螢光体層が内周面に位置するように
円筒状に形成した円筒状の画像蓄積手段を用い、該画像
蓄積手段の内周面の螢光体層にＸ線回折像を蓄積するよ
うにし、前記画像蓄積手段に形成された画像を読み取る
読取手段及び読み取った後の残留画像を消去する消去手
段を設けてこれらにそれぞれ移動手段を設け、これによ
り、前記画像蓄積手段に画像を蓄積するときは前記画像
読取手段及び消去手段を前記画像蓄積手段から離れた位
置に置き、この画像蓄積作業の終了後に前記画像読取手
段もしくは消去手段を前記画像蓄積手段の画像が蓄積さ
れている部位に移動して読取りもしくは消去を行なって
次の蓄積に備えるという極めて能率的な測定を可能にし
たもので、その結果、１回の露出で大量の結晶情報を記
録できるという従来の写真法の利点をそのまま生かしつ
つ、従来の写真法の欠点である煩雑さを除去したもので
あって、 具体的には、 放射線を吸収して蓄積するとともにその後に励起光が照
射されると蓄積した前記放射線の強弱に応じて輝尽発光
する螢光体層を有してなる画像蓄積板を前記螢光体層が
内周面に位置するように円筒状に形成し、該円筒形状の
ほぼ中央部において該蓄積板の外周面と内周面とを貫通
するＸ線通過孔を設けてなる画像蓄積手段と、 この画像蓄積手段における前記Ｘ線通過孔内の前記螢
光体層を含む円筒面上に載置される被測定試料にＸ線を
照射して前記画像蓄積手段の螢光体層に前記試料のＸ線
回折像を結ばせるＸ線照射手段と、 前記画像蓄積手段の内周面を走査して前記螢光体層に
蓄積されたＸ線回折像を読み取る画像読取手段と、 前記画像蓄積手段の内周面に光を照射して前記螢光体
層に蓄積された画像を消去する消去手段と、 前記画像読取手段を前記画像蓄積手段の円筒の中心軸
に沿って移動する第１の移動手段と、 前記消去手段を前記画像蓄積手段の円筒の中心軸に沿
って移動する第２の移動手段とを備え、 前記螢光体層に記録されたＸ線回折像を読み取る場合
に、前記螢光体層は固定しておき、前記画像読取手段を
円筒の中心軸に沿って前記Ｘ線回折像が記録された部位
まで移動して読取るようにし、 前記螢光体層に記録されたＸ線回折像を消去する場合
に、前記螢光体層は固定しておき、前記消去手段を円筒
の中心軸に沿って前記Ｘ線回折像が記録された部位まで
移動して消去するようにしたことを特徴とする構成をな
す。

［作用］ 上述の構成において、前記Ｘ線照射手段により前記試
料にＸ線を照射して、前記画像蓄積手段に前記試料のＸ
線回折像を蓄積させる。このとき、前記画像読取手段及
び消去手段は前記画像蓄積手段から離れた位置に配置さ
れ、これらがＸ線回折像の蓄積に邪魔にならないように
なっている。

次に、前記画像の蓄積が終了したら、前記第１の移動
手段により、前記画像読取手段を、該画像読取手段によ
って前記画像蓄積手段に蓄積されたＸ線回折像が読取り
可能となるような位置に移動し、読取り作業を行う。

この読取り作業が終了したら、次に、前記読取手段を
元の位置に戻し、次いで、前記第２の移動手段により、
前記消去手段を、該消去手段によって前記画像蓄積手段
に残留する画像が消去可能となるような位置に移動して
該残留画像を消去する。

この消去作業が終了したら、前記消去手段をもとの位
置に戻す。

この一連の作業を次々と行うことにより、次々と異な
るＸ線回折像を蓄積し読取ることができ、著しく能率的
な測定を行うことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係るＸ線回折装置の主要
部を示す一部破断縦断面図、第２図は第１図におけるII
−II線断面を含む本発明の一実施例に係るＸ線回折装置
の全体構成を示す図である。

これらの図において、符号１はその内周面に螢光体層
が形成された円筒状の画像蓄積板である。

この画像蓄積板１の前記螢光体層は、放射線を吸収し
て蓄積するとともにその後に励起光が照射されると蓄積
した前記放射線の強弱に応じて輝尽発光する性質を有す
るもので、このような性質を有する螢光体層自体は公知
のものである（例えば、特開昭59−13235号公報参
照）。

この画像蓄積板１は基台２に固定され、前記画像蓄積
板１の外径とほぼその内径が等しく形成された円筒状本
体部３の内周面に固定されている。そして、前記画像蓄
積板１の図中左方部であって円筒の中央部には該画像蓄
積板１の内周面と外周面とを貫通して形成されたＸ線通
過孔４が設けられているとともに、前記円筒状の本体部
３における前記Ｘ線通過孔４に対向する部位にはＸ線導
入孔５が設けられている。なお、このＸ線導入孔５の図
中下部は前記本体部３の円筒内部に向けて延長されて試
料載置台６が形成され、前記画像蓄積板１の円筒面上に
位置するように試料７を載置できるようになっている。

また、前記本体部３の上端部には屋根部８が形成され
ており、この屋根部８の図中下面には画像読取部９が第
１の可動台10を介して上・下移動自在に、上面には検出
部11が固定部材12を介してそれぞれ取り付けられてい
る。

すなわち、前記画像読取部９は前記第１の可動台10に
軸受13を介して回転自在に取り付けられており、この第
１の可動台10には前記屋根部８に嵌合された２本のガイ
ド棒13及び14並びに前記第１の可動台10に螺合されたネ
ジ棒15をその回転軸に固定したモータ16がそれぞれ取り
付けられているもので、前記モータ16により前記ネジ棒
15を回転駆動することにより前記読取部９を前記本体部
３内において上下移動し、該読取部９を前記画像蓄積板
１の円筒内に出し入れできるように構成されている。

また、前記画像読取部９と前記検出部11とは光学的に
は結合され、機械的には切り離されているもので、各々
筒状をなしてその筒内を光が通過できるようになってい
るとともに、前記読取部９は前記屋根部８の中央部に設
けられた連絡孔17を通して上方に突出する垂直部とこの
垂直部の下部において図中右方に延長された水平部とか
らなり、この水平部の先端部には非球面レンズ18が設け
られ、また、前記垂直部と水平部との境目の折曲部には
これら垂直部及び水平部とほぼ45の角度をなすように配
置された全反射ミラー19が取り付けられている。また、
前記検出部11は前記画像読取部９の垂直部に光学的に結
合される垂直部とこの垂直部の上部に光学的に結合され
た励起光発生用レーザ装置20及び前記垂直部の側部（図
中右方部）に設けられたフォトマル等の光検出器21とか
ら構成されている。そして、前記レーザ装置20から導入
される励起光としてのレーザ光の光路と前記検出器21へ
の入射光路とは、これら光路に対して45゜の角度をなす
ように配置されたダイクロイックミラー22によって結合
されている。このダイクロイックミラー22は、前記レー
ザ光は透過させ、前記画像蓄積板１から生じた輝尽発光
の光は反射する性質を有するものである。したがって、
前記励起光たるレーザ光を前記非球面レンズ18を通じて
前記画像蓄積板１の内周面に照射することができるとと
もに、この照射によって生じた輝尽発光光を前記検出器
21によって検出することができるように構成されてい
る。なお、前記読取部９の前記本体部３の円筒内におけ
る上部には歯車23が固定され、また、この歯車23には歯
車24が噛み合わされ、さらに、この歯車24は第１の可動
台10に固定されたモータ25の回転軸に固定されており、
これにより、前記読取部９は前記モータ25によって回転
できるようになっているとともに、前記読取部９の下部
には遮光板26が設けられている。このような構成によ
り、前記読取部９を下方に移動して回転することで、前
記画像蓄積板１の内周面のほぼ全面に渡って蓄積された
画像を読み取ることができるものである。

なお、この場合、前記画像読取部９と前記検出部11と
は画像読取手段を構成し、また、前記第１の可動台10、
ガイド棒13,14、ネジ棒15及びモータ16は第１の移動手
段を構成するものである。

一方、前記本体部３における円筒内の図中下部には前
記基台２に固定支柱27を介して固定台28が固定され、ま
た、この固定台28にはガイド棒29,30が上・下に滑動自
在に嵌合され、さらに、これらガイド棒29,30の上端部
には第２の可動台31が固定されている。この第２の可動
台31の下面にはモータ32が固定され、このモータ32の回
転軸には前記固定台28に螺合されたネジ棒33が固定され
ており、このモータ32により前記第２の可動台31を上・
下に移動できるようになっている。そして、前記第２の
可動台31の中央部には軸受34を介して回転軸35が回転自
在に取り付けられ、この回転軸35には腕36が固定され、
さらに、この腕36の先端部には消去ランプ37及びこのラ
ンプの光を集光する反射鏡38が固定されているととも
に、前記回転軸35の下端部には歯車39が固定され、この
歯車39と噛み合う歯車40が前記第２の可動台31の下面に
固定されたモータ41の回転軸に固定されている。すなわ
ち、この構成により、前記モータ33によって前記第２の
可動台31を前記画像蓄積板１の内周面まで移動し、前記
消去ランプ37を前記モータ41により回転させることで前
記画像蓄積板１に残留する残留画像を消去できるように
なっている。なお、前記第２の可動台31、ガイド棒29,3
0、モータ32及びネジ棒33は第２の移動手段を構成し、
また、消去ランプ37は消去手段を構成するものである。

そして、第２図に示されるように、前記本体部３の近
傍には前記試料載置部６に載置される試料７に集束Ｘ線
を照射し、前記画像蓄積板１の内周面に回折Ｘ線を集束
させてＸ線回折像を得るための回転対陰極型等のＸ線源
43及び湾曲モノクロメータ44が設けられている。すなわ
ち、前記Ｘ線源43からのＸ線は前記湾曲モノクロメータ
44によって単色化され、かつ、前記Ｘ線導入孔５を通過
して前記画像蓄積板１の内周面の１点に集束されるよう
になっている。したがって、前記試料載置台６に試料７
を載置すると、該試料７からの回折Ｘ線は前記画像蓄積
板１の内周面の各点に集束されてＸ線回折像を結像する
ことになる。これにより、いわゆる集中法によるＸ線回
折像を前記画像蓄積板１に蓄積させることができる。

以上の構成によれば、以下のようにしてＸ線回折像の
蓄積、読取り及び消去を行うことができる。

すなわち、まず、前記第２の可動台31を図中上方に移
動して前記消去ランプ37が前記画像蓄積板１の内周面に
対向するようにし、次いで、前記消去ランプ37を回転駆
動させ、前記画像蓄積板１の内周面に残留する残留画像
を消去する。

この消去作業が終わったら、前記第２の可動台31を図
中下方まで移動し、しかる後、前記画像蓄積板１にＸ線
回折像の蓄積を行う。すなわち、前記Ｘ線源43及び湾曲
モノクロメータ44により前記材料７にＸ線を照射して、
前記画像蓄積板１に前記材料７のＸ線回折像を蓄積させ
る。

次に、前記第１の可動台10を図中下方に移動して前記
画像蓄積板１の内周面に蓄積された画像を前記読取部９
によって読取りが可能な位置にあわせ、前記読取部９を
回転して読取り作業を行う。なお、この場合、図示しな
いが、前記モータ25（例えばパルスモータ等が用いられ
る）及び検出器21等から送出される位置情報もしくは輝
尽発光強度情報等の出力信号はコンピュータ等の情報処
理手段に送られて演算処理がなされ、試料７の結晶情報
を得ることができるように構成されている。この読取り
作業が終了したら前記読取部９を元の位置に戻してお
く。

以上の一連の作業が終了したら、前記試料７を新たな
試料と交換して同様の作業を行い、このような作業を次
々と繰り返すことにより、次々と新しい試料の結晶情報
を得ることができる。

したがって、上述の一実施例によれば、１回の露出で
大量の結晶情報を記録できるという従来の写真法の利点
をそのまま生かしつつ、従来の写真法の欠点である煩雑
さを除去できるという極めて大きな利点を有する。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、記録媒体として、放
射線を吸収して蓄積するとともにその後に励起光が照射
されると蓄積した前記放射線の強弱に応じて輝尽発光す
る螢光体層を有してなる画像蓄積板を前記螢光体層が内
周面に位置するように円筒状に形成した円筒状の画像蓄
積手段を用い、該画像蓄積手段の内周面の螢光体層にＸ
線回折像を蓄積するようにし、前記画像蓄積手段に形成
された画像を読み取る読取手段及び読み取った後の残留
画像を消去する消去手段を設けてこれらにそれぞれ移動
手段を設け、これにより、前記画像蓄積手段に画像を蓄
積するときは前記画像読取手段及び消去手段を前記画像
蓄積手段から離れた位置に置き、この画像蓄積作業の終
了後に前記画像読取手段もしくは消去手段を前記画像蓄
積手段の画像が蓄積されている部位に移動して読取りも
しくは消去を行なって次の蓄積に備えるという極めて能
率的な測定を可能にしたもので、その結果、１回の露出
で大量の結晶情報を記録できるという従来の写真法の利
点をそのまま生かしつつ、従来の写真法の欠点である煩
雑さを除去したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るＸ線回折装置の主要部
を示す一部破断縦断面図、第２図は第１図におけるII−
II線断面を含む本発明の一実施例に係るＸ線回折装置の
全体構成を示す図である。 １……画像蓄積手段を構成する画像蓄積板、 ４……Ｘ線通過孔、 ７……試料、 9,11……読取手段を構成する読取部及び検出部、 10,13,14,15,16……第１の移動手段を構成する第１の可
動台、ガイド棒、ネジ棒及びモータ、 37……消去手段を構成する消去ランプ、 29,30,31,32,33……第２の移動手段を構成するガイド
棒、第２の可動台、モータ及びネジ棒、 43,44……Ｘ線照射手段を構成するＸ線源及び湾曲モノ
クロメータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線を吸収して蓄積するとともにその後
   に励起光が照射されると蓄積した前記放射線の強弱に応
   じて輝尽発光する螢光体層を有してなる画像蓄積板を前
   記螢光体層が内周面に位置するように円筒状に形成し、
   該円筒形状のほぼ中央部において該蓄積板の外周面と内
   周面とを貫通するＸ線通過孔を設けてなる画像蓄積手段
   と、 この画像蓄積手段における前記Ｘ線通過孔内の前記螢光
   体層を含む円筒面上に載置される被測定試料にＸ線を照
   射して前記画像蓄積手段の螢光体層に前記試料のＸ線回
   折像を結ばせるＸ線照射手段と、 前記画像蓄積手段の内周面を走査して前記螢光体層に蓄
   積されたＸ線回折像を読み取る画像読取手段と、 前記画像蓄積手段の内周面に光を照射して前記螢光体層
   に蓄積された画像を消去する消去手段と、 前記画像読取手段を前記画像蓄積手段の円筒の中心軸に
   沿って移動する第１の移動手段と、 前記消去手段を前記画像蓄積手段の円筒の中心軸に沿っ
   て移動する第２の移動手段とを備え、 前記螢光体層に記録されたＸ線回折像を読み取る場合
   に、前記螢光体層は固定しておき、前記画像読取手段を
   円筒の中心軸に沿って前記Ｘ線回折像が記録された部位
   まで移動して読取るようにし、 前記螢光体層に記録されたＸ線回折像を消去する場合
   に、前記螢光体層は固定しておき、前記消去手段を円筒
   の中心軸に沿って前記Ｘ線回折像が記録された部位まで
   移動して消去するようにしたことを特徴とするＸ線回折
   装置。