JPH09229879A - Ｘ線装置 - Google Patents
Ｘ線装置Info
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- JPH09229879A JPH09229879A JP5675296A JP5675296A JPH09229879A JP H09229879 A JPH09229879 A JP H09229879A JP 5675296 A JP5675296 A JP 5675296A JP 5675296 A JP5675296 A JP 5675296A JP H09229879 A JPH09229879 A JP H09229879A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線光学要素の配置位置を変更することな
く、集中法Ｘ線測定及び平行ビーム法Ｘ線測定の両測定
を行うことのできるＸ線装置を提供する。 【解決手段】 ３個のスリット５，６，７を有する３ス
リット系光学系１１をＸ線源Ｆと試料Ｓとの間に配置
し、試料Ｓ及びＸ線検出器２をゴニオメータ４の上に搭
載し、さらに、Ｘ線源−試料間距離Ｒ１と試料−第５ス
リット２１間距離Ｒ２とを等しく設定する。３スリット
系光学系１１を用いれば平行ビーム法Ｘ線測定を行うこ
とができ、あるいは、第１スリット５をオープン状態に
して第２スリット６を発散規制スリットとして用いれば
集中法Ｘ線測定を行うこともできる。
く、集中法Ｘ線測定及び平行ビーム法Ｘ線測定の両測定
を行うことのできるＸ線装置を提供する。 【解決手段】 ３個のスリット５，６，７を有する３ス
リット系光学系１１をＸ線源Ｆと試料Ｓとの間に配置
し、試料Ｓ及びＸ線検出器２をゴニオメータ４の上に搭
載し、さらに、Ｘ線源−試料間距離Ｒ１と試料−第５ス
リット２１間距離Ｒ２とを等しく設定する。３スリット
系光学系１１を用いれば平行ビーム法Ｘ線測定を行うこ
とができ、あるいは、第１スリット５をオープン状態に
して第２スリット６を発散規制スリットとして用いれば
集中法Ｘ線測定を行うこともできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料にＸ線を照射
し、その試料で回折又は反射したＸ線を検出するＸ線装
置に関する。
し、その試料で回折又は反射したＸ線を検出するＸ線装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末試料を測定対象とするＸ線装置とし
て、いわゆる広角ゴニオメータを用いたＸ線装置が知ら
れている。このＸ線装置では、図４に示すように、Ｘ線
源Ｆから放射されたＸ線を発散規制スリット５１によっ
て制限して試料Ｓに入射する。試料Ｓを試料軸線ωを中
心として回転するか又はＸ線源Ｆを試料軸線ωを中心と
して回転させることにより、試料Ｓに関するＸ線の入射
角度θを連続的又は間欠的に変化させる。そしてその入
射角度θの変化に同期させて、Ｘ線検出器５２及び受光
スリット５３を試料軸線ωを中心として入射角度θの角
速度の２倍の角速度で回転させて、入射Ｘ線の光軸Ｌに
対するＸ線検出器５２のＸ線検出角度２θを連続的又は
間欠的に変化させる。
て、いわゆる広角ゴニオメータを用いたＸ線装置が知ら
れている。このＸ線装置では、図４に示すように、Ｘ線
源Ｆから放射されたＸ線を発散規制スリット５１によっ
て制限して試料Ｓに入射する。試料Ｓを試料軸線ωを中
心として回転するか又はＸ線源Ｆを試料軸線ωを中心と
して回転させることにより、試料Ｓに関するＸ線の入射
角度θを連続的又は間欠的に変化させる。そしてその入
射角度θの変化に同期させて、Ｘ線検出器５２及び受光
スリット５３を試料軸線ωを中心として入射角度θの角
速度の２倍の角速度で回転させて、入射Ｘ線の光軸Ｌに
対するＸ線検出器５２のＸ線検出角度２θを連続的又は
間欠的に変化させる。
【０００３】Ｘ線源Ｆから試料Ｓまでの距離Ｒ１と、試
料Ｓから受光スリット５３までの間の距離Ｒ２とは等し
く設定されており、よって、Ｘ線入射角度θ及びＸ線検
出角度２θが変化するとき、Ｘ線源Ｆ、試料Ｓ及び受光
スリット５３は、それらθ及び２θの角度変化に対応し
て径が変化する円上に位置する。この円は、一般に、集
中円と呼ばれている。
料Ｓから受光スリット５３までの間の距離Ｒ２とは等し
く設定されており、よって、Ｘ線入射角度θ及びＸ線検
出角度２θが変化するとき、Ｘ線源Ｆ、試料Ｓ及び受光
スリット５３は、それらθ及び２θの角度変化に対応し
て径が変化する円上に位置する。この円は、一般に、集
中円と呼ばれている。
【０００４】試料Ｓに対するＸ線入射角度θが変化する
とき、入射Ｘ線と試料Ｓの結晶格子面との間でブラッグ
の回折条件が満足されると、その試料ＳでＸ線が回折す
る。回折したＸ線は集中円Ｃ上の受光スリット５３に集
光して該スリットを通過し、そしてＸ線検出器５２に取
り込まれる。こうして、試料Ｓに関してＸ線が回折する
角度、すなわちＸ線回折角２θと、その回折したＸ線の
強度とが測定され、その測定結果に基づいて試料Ｓに関
して種々の解析が行われる。
とき、入射Ｘ線と試料Ｓの結晶格子面との間でブラッグ
の回折条件が満足されると、その試料ＳでＸ線が回折す
る。回折したＸ線は集中円Ｃ上の受光スリット５３に集
光して該スリットを通過し、そしてＸ線検出器５２に取
り込まれる。こうして、試料Ｓに関してＸ線が回折する
角度、すなわちＸ線回折角２θと、その回折したＸ線の
強度とが測定され、その測定結果に基づいて試料Ｓに関
して種々の解析が行われる。
【０００５】また、繊維状生体高分子などの構造や高分
子固体中の微結晶の配列状態などといった長周期構造を
持つ物体の構造観察や、粒子状物体の大きさや形状を観
察する目的で、入射Ｘ線の光軸を中心とする回折角度２
θ＝０〜３゜程度の小角度領域内における散乱Ｘ線の強
度の変化の様子を観察する、いわゆる小角散乱測定も知
られている。このような小角散乱測定を行うためのＸ線
装置として、従来より、３スリット系Ｘ線光学系を用い
た装置が知られいる。
子固体中の微結晶の配列状態などといった長周期構造を
持つ物体の構造観察や、粒子状物体の大きさや形状を観
察する目的で、入射Ｘ線の光軸を中心とする回折角度２
θ＝０〜３゜程度の小角度領域内における散乱Ｘ線の強
度の変化の様子を観察する、いわゆる小角散乱測定も知
られている。このような小角散乱測定を行うためのＸ線
装置として、従来より、３スリット系Ｘ線光学系を用い
た装置が知られいる。
【０００６】この小角散乱装置では、図５に示すよう
に、第１スリット５５及び第２スリット５６の２個のス
リットを用いてＸ線源Ｆから放射されるＸ線から平行Ｘ
線ビームを取り出し、その平行Ｘ線ビームを試料Ｓに照
射する。第３スリット５７は、第２スリット５６で発生
する散乱Ｘ線が試料Ｓに入射するのを防止する。
に、第１スリット５５及び第２スリット５６の２個のス
リットを用いてＸ線源Ｆから放射されるＸ線から平行Ｘ
線ビームを取り出し、その平行Ｘ線ビームを試料Ｓに照
射する。第３スリット５７は、第２スリット５６で発生
する散乱Ｘ線が試料Ｓに入射するのを防止する。
【０００７】試料Ｓに平行Ｘ線ビームが入射すると、そ
の試料の内部構造に応じて散乱Ｘ線が発生し、その散乱
Ｘ線がＸ線フィルムなどの二次元Ｘ線検出器５８に到達
してそれを露光する。二次元Ｘ線検出器５８に代えて、
試料Ｓの中心０を中心として一次元Ｘ線検出器をＸ線回
折角度２θ方向に移動させて散乱Ｘ線を検出することも
ある。
の試料の内部構造に応じて散乱Ｘ線が発生し、その散乱
Ｘ線がＸ線フィルムなどの二次元Ｘ線検出器５８に到達
してそれを露光する。二次元Ｘ線検出器５８に代えて、
試料Ｓの中心０を中心として一次元Ｘ線検出器をＸ線回
折角度２θ方向に移動させて散乱Ｘ線を検出することも
ある。
【０００８】図５に示すＸ線装置は、試料Ｓに平行Ｘ線
ビームを入射することから、平行ビーム系Ｘ線装置と呼
ばれることがある。そして、この平行ビーム系Ｘ線装置
の中には、上記のような小角散乱測定を行うものの他
に、薄膜測定、その他種々の測定を行うものが含まれ
る。薄膜測定というのは、厚さの薄い膜状の試料を測定
対象とするものであり、この測定方法では、その薄膜試
料に幅の狭い平行Ｘ線ビームを低入射角度、例えば２゜
程度の入射角度で入射する。
ビームを入射することから、平行ビーム系Ｘ線装置と呼
ばれることがある。そして、この平行ビーム系Ｘ線装置
の中には、上記のような小角散乱測定を行うものの他
に、薄膜測定、その他種々の測定を行うものが含まれ
る。薄膜測定というのは、厚さの薄い膜状の試料を測定
対象とするものであり、この測定方法では、その薄膜試
料に幅の狭い平行Ｘ線ビームを低入射角度、例えば２゜
程度の入射角度で入射する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線装置では、
図４に示す集中光学系の装置と、図５に示すような平行
ビーム系の装置とがそれぞれ別々の専用装置として用意
されていた。つまり、集中法Ｘ線測定を行う場合は、Ｘ
線源に対して集中光学系の光学要素を配置してＸ線装置
を構成し、平行ビーム法Ｘ線測定を行う場合は、Ｘ線源
に対して平行ビーム系の光学要素を配置してＸ線装置を
構成する。しかしながら、測定方法を変えるたびにＸ線
光学要素を組み替えるというのは、非常に面倒であっ
た。特に、新しい光学要素を組み付けるたびに各光学要
素に関して光軸調整を行わなければならないので、非常
に面倒であった。本発明は、上記の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、Ｘ線光学要素の配置位置を変更する
ことなく、集中法Ｘ線測定及び平行ビーム法Ｘ線測定の
両測定を行うことのできるＸ線装置を提供することを目
的とする。
図４に示す集中光学系の装置と、図５に示すような平行
ビーム系の装置とがそれぞれ別々の専用装置として用意
されていた。つまり、集中法Ｘ線測定を行う場合は、Ｘ
線源に対して集中光学系の光学要素を配置してＸ線装置
を構成し、平行ビーム法Ｘ線測定を行う場合は、Ｘ線源
に対して平行ビーム系の光学要素を配置してＸ線装置を
構成する。しかしながら、測定方法を変えるたびにＸ線
光学要素を組み替えるというのは、非常に面倒であっ
た。特に、新しい光学要素を組み付けるたびに各光学要
素に関して光軸調整を行わなければならないので、非常
に面倒であった。本発明は、上記の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、Ｘ線光学要素の配置位置を変更する
ことなく、集中法Ｘ線測定及び平行ビーム法Ｘ線測定の
両測定を行うことのできるＸ線装置を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るＸ線装置は、Ｘ線源と試料との間のＸ
線光路上に配設されていて３個のスリットを含む３スリ
ット系Ｘ線光学系と、試料から出るＸ線を検出するＸ線
検出手段とを有するＸ線装置において、試料及びＸ線検
出手段に関して試料軸線を中心とする回転角度を測角す
るゴニオメータと、そのゴニオメータ上に載置されてい
てＸ線検出手段の前に配置される第５スリットと、上記
ゴニオメータ上に載置されていて上記第５スリットの前
に配置される第４スリットとを有すると共に、上記３個
のスリット、第４スリット及び第５スリットはそのスリ
ット幅が変更可能であり、さらにＸ線源から試料に至る
距離と試料から第５スリットに至る距離とを等しく設定
することを特徴とする。
め、本発明に係るＸ線装置は、Ｘ線源と試料との間のＸ
線光路上に配設されていて３個のスリットを含む３スリ
ット系Ｘ線光学系と、試料から出るＸ線を検出するＸ線
検出手段とを有するＸ線装置において、試料及びＸ線検
出手段に関して試料軸線を中心とする回転角度を測角す
るゴニオメータと、そのゴニオメータ上に載置されてい
てＸ線検出手段の前に配置される第５スリットと、上記
ゴニオメータ上に載置されていて上記第５スリットの前
に配置される第４スリットとを有すると共に、上記３個
のスリット、第４スリット及び第５スリットはそのスリ
ット幅が変更可能であり、さらにＸ線源から試料に至る
距離と試料から第５スリットに至る距離とを等しく設定
することを特徴とする。
【００１１】各スリットのスリット幅が変更可能とうの
は、スリット幅の異なるスリットを複数種類用意してお
いて、それらのスリットのうちから１つを選択してＸ線
光路上の所定位置に設置したスリット支持部材に装着す
るという方法や、スリット幅の大きさを調節できる機能
を備えたスリットをＸ線光路上のスリット支持部材に装
着しておいて必要に応じてそのスリットのスリット幅を
調節するという方法などによって達成される。
は、スリット幅の異なるスリットを複数種類用意してお
いて、それらのスリットのうちから１つを選択してＸ線
光路上の所定位置に設置したスリット支持部材に装着す
るという方法や、スリット幅の大きさを調節できる機能
を備えたスリットをＸ線光路上のスリット支持部材に装
着しておいて必要に応じてそのスリットのスリット幅を
調節するという方法などによって達成される。
【００１２】本発明のＸ線装置によれば、試料から見て
Ｘ線源側に３スリット系Ｘ線光学系を設けたので、Ｘ線
源から出たＸ線を平行ビームとして取り出して試料に照
射すること、すなわち平行ビーム法Ｘ線測定を行うこと
ができる。さらに、Ｘ線源と試料との間の距離と、試料
と第５スリットとの間の距離とを等しく設定すると共
に、試料及びＸ線検出手段をゴニオメータに搭載したの
で、集中法Ｘ線測定を行うこともできる。
Ｘ線源側に３スリット系Ｘ線光学系を設けたので、Ｘ線
源から出たＸ線を平行ビームとして取り出して試料に照
射すること、すなわち平行ビーム法Ｘ線測定を行うこと
ができる。さらに、Ｘ線源と試料との間の距離と、試料
と第５スリットとの間の距離とを等しく設定すると共
に、試料及びＸ線検出手段をゴニオメータに搭載したの
で、集中法Ｘ線測定を行うこともできる。
【００１３】本Ｘ線装置において集中法Ｘ線測定を行う
場合、試料のＸ線源側には発散規制スリットとして働く
１個のスリットが配置されれば十分である。従って、試
料のＸ線源側に設置した３スリット系Ｘ線光学系のう
ち、発散規制スリットとして働くスリット以外の２個の
スリットは、Ｘ線ビームの規制に関与しない状態に設定
する。具体的には、それらのスリットをスリット幅の大
きな別のスリットに差し替えたり、スリット支持部材か
らスリット自体を取り外していわゆるオープン状態にし
たり、あるいは、スリット幅調節機能付きのスリットで
あればスリット幅を大きく開いたりする。
場合、試料のＸ線源側には発散規制スリットとして働く
１個のスリットが配置されれば十分である。従って、試
料のＸ線源側に設置した３スリット系Ｘ線光学系のう
ち、発散規制スリットとして働くスリット以外の２個の
スリットは、Ｘ線ビームの規制に関与しない状態に設定
する。具体的には、それらのスリットをスリット幅の大
きな別のスリットに差し替えたり、スリット支持部材か
らスリット自体を取り外していわゆるオープン状態にし
たり、あるいは、スリット幅調節機能付きのスリットで
あればスリット幅を大きく開いたりする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るＸ線装置の
一実施形態を示している。このＸ線装置は、試料Ｓを支
持するゴニオメータ４と、そのゴニオメータから伸びる
検出器アーム９とを有している。検出器アーム９の先端
には、狭い点状領域内でＸ線を検出できる一次元Ｘ線検
出器２が搭載される。また、試料ＳとＸ線源Ｆとの間に
は第１スリット５、第２スリット６及び第３スリット７
を有する３スリット系Ｘ線光学系１１が配設される。
一実施形態を示している。このＸ線装置は、試料Ｓを支
持するゴニオメータ４と、そのゴニオメータから伸びる
検出器アーム９とを有している。検出器アーム９の先端
には、狭い点状領域内でＸ線を検出できる一次元Ｘ線検
出器２が搭載される。また、試料ＳとＸ線源Ｆとの間に
は第１スリット５、第２スリット６及び第３スリット７
を有する３スリット系Ｘ線光学系１１が配設される。
【００１５】第２スリット６及び第３スリット７は、そ
れぞれ、スリット支持部材６ａ及びスリット支持部材７
ａに着脱可能に装着される。一方、第１スリット５は、
スリット支持部材５ａによって矢印Ａ−Ｂ方向へ開閉移
動可能に支持される。第１スリット５は、モータなどを
動力源とするスリット幅調節装置１２に接続され、その
スリット幅調節装置１２によって駆動されて開閉移動す
る。また、スリット支持部材５ａは、モータなどを動力
源とするスリット位置調節装置１３に接続されており、
そのスリット位置調節装置１３によって駆動されて、矢
印ＣのようにＸ線光路に対して実質的に直角方向に往復
移動する。ここで実質的というのは、製造誤差や組立誤
差などによって厳密な直角方向からずれる場合も含む意
味である。
れぞれ、スリット支持部材６ａ及びスリット支持部材７
ａに着脱可能に装着される。一方、第１スリット５は、
スリット支持部材５ａによって矢印Ａ−Ｂ方向へ開閉移
動可能に支持される。第１スリット５は、モータなどを
動力源とするスリット幅調節装置１２に接続され、その
スリット幅調節装置１２によって駆動されて開閉移動す
る。また、スリット支持部材５ａは、モータなどを動力
源とするスリット位置調節装置１３に接続されており、
そのスリット位置調節装置１３によって駆動されて、矢
印ＣのようにＸ線光路に対して実質的に直角方向に往復
移動する。ここで実質的というのは、製造誤差や組立誤
差などによって厳密な直角方向からずれる場合も含む意
味である。
【００１６】スリット幅調節装置１２及びスリット位置
調節装置１３は、従来より周知の往復駆動機構を用いる
ことができる。但し、これらの調節装置は、スリット位
置を微妙な寸法で調節しなければならないので、マイク
ロメータなどで用いられる微調節機構を含んで構成され
ることが望ましい。
調節装置１３は、従来より周知の往復駆動機構を用いる
ことができる。但し、これらの調節装置は、スリット位
置を微妙な寸法で調節しなければならないので、マイク
ロメータなどで用いられる微調節機構を含んで構成され
ることが望ましい。
【００１７】ゴニオメータ４には、試料Ｓを試料軸線ω
を中心としてθ回転させるためのθ回転駆動系１４及び
検出器アーム９を試料軸線ωを中心として２θ回転させ
るための２θ回転駆動系１５が付属して設置される。こ
こで、θ回転とは、試料Ｓに対するＸ線の入射角度を変
化させるために試料Ｓを試料軸線ωを中心として所定の
角速度で連続的又は間欠的に回転させることである。ま
た、２θ回転とは、試料Ｓの所で適宜の回折角度２θで
回折するＸ線を検出するためにＸ線検出器２を試料軸線
ωを中心としてθ回転の２倍の角速度で同じ方向へ回転
させることである。なお、各回転駆動系１４及び１５
は、それぞれ独自に動作でき、従って、試料Ｓを静止状
態に保持した状態でＸ線検出器２のみを２θ回転させる
こともできる。
を中心としてθ回転させるためのθ回転駆動系１４及び
検出器アーム９を試料軸線ωを中心として２θ回転させ
るための２θ回転駆動系１５が付属して設置される。こ
こで、θ回転とは、試料Ｓに対するＸ線の入射角度を変
化させるために試料Ｓを試料軸線ωを中心として所定の
角速度で連続的又は間欠的に回転させることである。ま
た、２θ回転とは、試料Ｓの所で適宜の回折角度２θで
回折するＸ線を検出するためにＸ線検出器２を試料軸線
ωを中心としてθ回転の２倍の角速度で同じ方向へ回転
させることである。なお、各回転駆動系１４及び１５
は、それぞれ独自に動作でき、従って、試料Ｓを静止状
態に保持した状態でＸ線検出器２のみを２θ回転させる
こともできる。
【００１８】Ｘ線検出器２の前方（図の左方）の検出器
アーム９上にスリット支持部材１８が配設され、さらに
そのスリット支持部材１８の前方の検出器アーム９上に
別のスリット支持部材１７が配設されている。スリット
支持部材１７には第４スリット１９が着脱可能に装着さ
れ、スリット支持部材１８には第５スリット２１が着脱
可能に装着される。なお、Ｘ線源Ｆと試料Ｓとの間の距
離Ｒ１と、試料Ｓと第５スリット２１との間の距離Ｒ２
とは、互いに等しく設定される。
アーム９上にスリット支持部材１８が配設され、さらに
そのスリット支持部材１８の前方の検出器アーム９上に
別のスリット支持部材１７が配設されている。スリット
支持部材１７には第４スリット１９が着脱可能に装着さ
れ、スリット支持部材１８には第５スリット２１が着脱
可能に装着される。なお、Ｘ線源Ｆと試料Ｓとの間の距
離Ｒ１と、試料Ｓと第５スリット２１との間の距離Ｒ２
とは、互いに等しく設定される。
【００１９】上記構成より成るＸ線装置は、各スリット
の光学的な配置を変更することにより、集中法Ｘ線測定
及び平行ビーム法Ｘ線測定のいずれかを選択して実行で
きる。以下、それぞれについて説明する。 （小角散乱測定）図１は、平行ビーム法Ｘ線測定の一例
である小角散乱測定を行う際の光学的配置を示してい
る。この小角散乱測定では、第１スリット５及び第２ス
リット６には同じスリット幅のスリットが用いられ、さ
らに第３スリット７として第２スリット６よりもわずか
にスリット幅の広いスリットが用いられる。さらに、検
出器アーム９上の第４スリット１９としてスリット幅の
狭い受光スリットＲＳを装着し、第５スリット２１とし
てスリット幅の広い散乱防止スリットＳＳを装着する。
ここで、スリット幅が狭いあるいは広いといっているの
は、これら２つのスリット１９と２１との間で相対的に
狭いあるいは広いということであって、絶対的な意味で
狭いあるいは広いということではない。
の光学的な配置を変更することにより、集中法Ｘ線測定
及び平行ビーム法Ｘ線測定のいずれかを選択して実行で
きる。以下、それぞれについて説明する。 （小角散乱測定）図１は、平行ビーム法Ｘ線測定の一例
である小角散乱測定を行う際の光学的配置を示してい
る。この小角散乱測定では、第１スリット５及び第２ス
リット６には同じスリット幅のスリットが用いられ、さ
らに第３スリット７として第２スリット６よりもわずか
にスリット幅の広いスリットが用いられる。さらに、検
出器アーム９上の第４スリット１９としてスリット幅の
狭い受光スリットＲＳを装着し、第５スリット２１とし
てスリット幅の広い散乱防止スリットＳＳを装着する。
ここで、スリット幅が狭いあるいは広いといっているの
は、これら２つのスリット１９と２１との間で相対的に
狭いあるいは広いということであって、絶対的な意味で
狭いあるいは広いということではない。
【００２０】以上の条件の下、Ｘ線源ＦからＸ線を放射
すると共に、検出器アーム９を小角度領域、例えば２θ
＝２゜程度の小角度領域内で旋回移動する。Ｘ線源Ｆか
ら放射されたＸ線は第１スリット５及び第２スリット６
によって平行Ｘ線ビームとして取り出され、その平行Ｘ
線ビームが試料Ｓに入射する。すると、試料Ｓの内部結
晶構造に対応して小角度領域内に散乱Ｘ線が発生し、そ
の散乱Ｘ線が第４スリット１９（受光スリットＲＳ）を
通過した後に２θ回転移動するＸ線検出器２によって検
出される。以上の測定中、試料ＳのＸ線源側に配置され
た第３スリット７は、第２スリット６で発生する散乱Ｘ
線が試料Ｓに入射することを防止する。また、Ｘ線検出
器アーム９上に設けた第５スリット２１（散乱防止スリ
ットＳＳ）は、第４スリット１９（受光スリットＲＳ）
で発生した散乱Ｘ線がＸ線検出器２に検出されることを
防止する。
すると共に、検出器アーム９を小角度領域、例えば２θ
＝２゜程度の小角度領域内で旋回移動する。Ｘ線源Ｆか
ら放射されたＸ線は第１スリット５及び第２スリット６
によって平行Ｘ線ビームとして取り出され、その平行Ｘ
線ビームが試料Ｓに入射する。すると、試料Ｓの内部結
晶構造に対応して小角度領域内に散乱Ｘ線が発生し、そ
の散乱Ｘ線が第４スリット１９（受光スリットＲＳ）を
通過した後に２θ回転移動するＸ線検出器２によって検
出される。以上の測定中、試料ＳのＸ線源側に配置され
た第３スリット７は、第２スリット６で発生する散乱Ｘ
線が試料Ｓに入射することを防止する。また、Ｘ線検出
器アーム９上に設けた第５スリット２１（散乱防止スリ
ットＳＳ）は、第４スリット１９（受光スリットＲＳ）
で発生した散乱Ｘ線がＸ線検出器２に検出されることを
防止する。
【００２１】本実施形態では、スリット幅調節装置１２
によって第１スリット５のスリット幅を調節し、同時
に、スリット位置調節装置１３によってスリット支持部
材５ａの位置をＸ線ビームに対して実質的に直角方向に
調節することにより、第１スリット５と第２スリット６
との間の平行精度を厳密に設定でき、これにより、強度
の強い平行Ｘ線ビームを取り出すことができる。
によって第１スリット５のスリット幅を調節し、同時
に、スリット位置調節装置１３によってスリット支持部
材５ａの位置をＸ線ビームに対して実質的に直角方向に
調節することにより、第１スリット５と第２スリット６
との間の平行精度を厳密に設定でき、これにより、強度
の強い平行Ｘ線ビームを取り出すことができる。
【００２２】（粉末試料の測定）図２は、集中法Ｘ線測
定の一例である粉末試料に対するＸ線回折測定を行う際
の光学的配置を示している。この測定は、図１に示した
光学配置に対して次のような変更を加えることによって
実行される。まず、試料ホルダの中に粉末試料Ｓを詰め
込み、その試料ホルダをゴニオメータ４の上に装着す
る。そして、第１スリット支持部材５ａ内の第１スリッ
ト５をオープン状態にする。具体的には、スリット支持
部材５ａから第１スリット５を取り外したり、第１スリ
ット５をＸ線ビームを規制しない程度に大きく開く。
定の一例である粉末試料に対するＸ線回折測定を行う際
の光学的配置を示している。この測定は、図１に示した
光学配置に対して次のような変更を加えることによって
実行される。まず、試料ホルダの中に粉末試料Ｓを詰め
込み、その試料ホルダをゴニオメータ４の上に装着す
る。そして、第１スリット支持部材５ａ内の第１スリッ
ト５をオープン状態にする。具体的には、スリット支持
部材５ａから第１スリット５を取り外したり、第１スリ
ット５をＸ線ビームを規制しない程度に大きく開く。
【００２３】さらに、検出器アーム９上の第４スリット
１９と第５スリット２１とを入れ替える。つまり、第４
スリット１９に幅の広い散乱防止スリットＳＳを装着
し、第５スリット２１に幅の狭い受光スリットＲＳを装
着する。本実施形態では、Ｘ線源Ｆから試料Ｓに至る距
離Ｒ１と、試料Ｓから第５スリット２１に至る距離Ｒ２
とが等しく設定されているので、Ｘ線源Ｆ、試料Ｓ及び
第５スリット２１は常に集中円Ｃ上に位置する。
１９と第５スリット２１とを入れ替える。つまり、第４
スリット１９に幅の広い散乱防止スリットＳＳを装着
し、第５スリット２１に幅の狭い受光スリットＲＳを装
着する。本実施形態では、Ｘ線源Ｆから試料Ｓに至る距
離Ｒ１と、試料Ｓから第５スリット２１に至る距離Ｒ２
とが等しく設定されているので、Ｘ線源Ｆ、試料Ｓ及び
第５スリット２１は常に集中円Ｃ上に位置する。
【００２４】以上の条件の下、Ｘ線源ＦからＸ線を放射
すると共に、試料Ｓを試料軸線ωを中心としてθ回転さ
せ、同時にＸ線検出器２を試料軸線ωを中心として２θ
回転させる。Ｘ線源Ｆから放射されたＸ線は、発散規制
スリットとして働く第２スリット６によってその発散が
規制され、発散が規制されたそのＸ線ビームが試料Ｓに
照射される。このとき、第３スリット７は第２スリット
６で発生する散乱Ｘ線が試料２へ向かうのを防止し、こ
れにより、Ｘ線回折測定の結果においてノイズ成分が大
きくなることを防止して、Ｓ／Ｎ比を向上する。第３ス
リット７のスリット幅は、必要に応じて、散乱Ｘ線の進
行を阻止できるのに適した大きさに調節される。
すると共に、試料Ｓを試料軸線ωを中心としてθ回転さ
せ、同時にＸ線検出器２を試料軸線ωを中心として２θ
回転させる。Ｘ線源Ｆから放射されたＸ線は、発散規制
スリットとして働く第２スリット６によってその発散が
規制され、発散が規制されたそのＸ線ビームが試料Ｓに
照射される。このとき、第３スリット７は第２スリット
６で発生する散乱Ｘ線が試料２へ向かうのを防止し、こ
れにより、Ｘ線回折測定の結果においてノイズ成分が大
きくなることを防止して、Ｓ／Ｎ比を向上する。第３ス
リット７のスリット幅は、必要に応じて、散乱Ｘ線の進
行を阻止できるのに適した大きさに調節される。
【００２５】θ回転する試料Ｓの結晶格子面とそれに入
射するＸ線との間でブラッグの回折条件が満足される
と、試料ＳでＸ線の回折が生じ、その回折Ｘ線が第５ス
リット２１（受光スリットＲＳ）に集束して該スリット
を通過し、そしてＸ線検出器２によって検出される。こ
のとき、第４スリット１９（散乱防止スリットＳＳ）は
余分な散乱Ｘ線がＸ線検出器２に入るのを防止する。以
上により、試料Ｓに関して、回折Ｘ線が発生する回折角
度２θ及びその回折Ｘ線の強度が測定され、その測定結
果に基づいて、粉末試料Ｓの定性分析又は定量分析が行
われる。
射するＸ線との間でブラッグの回折条件が満足される
と、試料ＳでＸ線の回折が生じ、その回折Ｘ線が第５ス
リット２１（受光スリットＲＳ）に集束して該スリット
を通過し、そしてＸ線検出器２によって検出される。こ
のとき、第４スリット１９（散乱防止スリットＳＳ）は
余分な散乱Ｘ線がＸ線検出器２に入るのを防止する。以
上により、試料Ｓに関して、回折Ｘ線が発生する回折角
度２θ及びその回折Ｘ線の強度が測定され、その測定結
果に基づいて、粉末試料Ｓの定性分析又は定量分析が行
われる。
【００２６】（薄膜測定）図３は、平行ビーム法Ｘ線測
定の一例である薄膜測定を行う際の光学的配置を示して
いる。この測定は、図１に示した光学配置に対して次の
ような変更を加えることによって実行される。まず、薄
膜試料Ｓ、例えば金属薄膜が積層された半導体ウエハな
どをゴニオメータ４上に装着する。そして、第１スリッ
ト支持部材５ａ内の第１スリット５及び第２スリット支
持部材６ａ内の第２スリット６を狭くて互いに等しいス
リット幅に設定する。
定の一例である薄膜測定を行う際の光学的配置を示して
いる。この測定は、図１に示した光学配置に対して次の
ような変更を加えることによって実行される。まず、薄
膜試料Ｓ、例えば金属薄膜が積層された半導体ウエハな
どをゴニオメータ４上に装着する。そして、第１スリッ
ト支持部材５ａ内の第１スリット５及び第２スリット支
持部材６ａ内の第２スリット６を狭くて互いに等しいス
リット幅に設定する。
【００２７】この状態で、Ｘ線源ＦからＸ線を放射する
と、第１スリット５と第２スリット６との働きによって
幅の狭い平行Ｘ線ビームが取り出され、その平行Ｘ線ビ
ームが、例えば０．１゜〜５゜程度の低角度αの方向か
ら薄膜試料Ｓへ入射する。検出器アーム９は試料軸線ω
を中心として所定の角度間隔で間欠的に２θ回転し、個
々の角度位置において所定時間停止して試料Ｓからの回
折Ｘ線を測定する。平行Ｘ線ビームを試料Ｓへ低角度α
方向から入射することにより、試料Ｓの厚さが極めて薄
い場合にも入射角度の等しいＸ線を試料Ｓの広い表面領
域に入射させることができる。よってその結果、試料Ｓ
でＸ線の回折が生じる際、強度の強い回折Ｘ線を取り出
してＸ線検出器２へ導くことができる。
と、第１スリット５と第２スリット６との働きによって
幅の狭い平行Ｘ線ビームが取り出され、その平行Ｘ線ビ
ームが、例えば０．１゜〜５゜程度の低角度αの方向か
ら薄膜試料Ｓへ入射する。検出器アーム９は試料軸線ω
を中心として所定の角度間隔で間欠的に２θ回転し、個
々の角度位置において所定時間停止して試料Ｓからの回
折Ｘ線を測定する。平行Ｘ線ビームを試料Ｓへ低角度α
方向から入射することにより、試料Ｓの厚さが極めて薄
い場合にも入射角度の等しいＸ線を試料Ｓの広い表面領
域に入射させることができる。よってその結果、試料Ｓ
でＸ線の回折が生じる際、強度の強い回折Ｘ線を取り出
してＸ線検出器２へ導くことができる。
【００２８】（まとめ）以上、本発明に係るＸ線装置を
用いた測定形態として好ましいいくつかの測定形態を挙
げたが、本発明のＸ線装置はその他種々のＸ線測定に適
応できる。例えば、平行ビーム法測定を考えれば、上記
の小角散乱測定、薄膜測定以外に、極点の測定、残留応
力の測定などに関しても本発明のＸ線装置を適用でき
る。
用いた測定形態として好ましいいくつかの測定形態を挙
げたが、本発明のＸ線装置はその他種々のＸ線測定に適
応できる。例えば、平行ビーム法測定を考えれば、上記
の小角散乱測定、薄膜測定以外に、極点の測定、残留応
力の測定などに関しても本発明のＸ線装置を適用でき
る。
【００２９】
【発明の効果】請求項１記載のＸ線装置によれば、スリ
ットなどの光学要素の配置位置を変更することなく、希
望に応じて集中法Ｘ線測定及び平行ビーム法Ｘ線測定の
両測定を自由に選択して行うことができる。しかも、最
初にＸ線装置の光学系の光軸調整を行っておけば、集中
法Ｘ線測定と平行ビーム法Ｘ線測定との間で測定方法を
変更する際、Ｘ線光学系の光軸調整をその都度行う必要
がなくなり、操作性が著しく向上する。
ットなどの光学要素の配置位置を変更することなく、希
望に応じて集中法Ｘ線測定及び平行ビーム法Ｘ線測定の
両測定を自由に選択して行うことができる。しかも、最
初にＸ線装置の光学系の光軸調整を行っておけば、集中
法Ｘ線測定と平行ビーム法Ｘ線測定との間で測定方法を
変更する際、Ｘ線光学系の光軸調整をその都度行う必要
がなくなり、操作性が著しく向上する。
【００３０】請求項２記載のＸ線装置によれば、平行ビ
ーム法Ｘ線測定を行う際に、スリット幅の調節によって
強度の強い平行Ｘ線ビームを取り出すことができる。
ーム法Ｘ線測定を行う際に、スリット幅の調節によって
強度の強い平行Ｘ線ビームを取り出すことができる。
【００３１】請求項３記載のＸ線装置によれば、平行ビ
ーム法Ｘ線測定を行う際に、スリット位置の調節によっ
て強度の強い平行Ｘ線ビームを取り出すことができる。
特に、スリット幅の調節とスリット位置の調節とを同時
に行うようにすれば、より一層強度の強い平行Ｘ線ビー
ムを取り出すことが可能となる。
ーム法Ｘ線測定を行う際に、スリット位置の調節によっ
て強度の強い平行Ｘ線ビームを取り出すことができる。
特に、スリット幅の調節とスリット位置の調節とを同時
に行うようにすれば、より一層強度の強い平行Ｘ線ビー
ムを取り出すことが可能となる。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線装置の一例を用いて平行ビー
ム法Ｘ線測定の１つである小角散乱測定を行う場合の様
子を示す正面図である。
ム法Ｘ線測定の１つである小角散乱測定を行う場合の様
子を示す正面図である。
【図２】図１のＸ線装置を用いて粉末試料に対する集中
法Ｘ線測定を行う場合の様子を示す正面図である。
法Ｘ線測定を行う場合の様子を示す正面図である。
【図３】図１のＸ線装置を用いて平行ビーム法Ｘ線測定
の１つである薄膜測定を行う場合の様子を示す正面図で
ある。
の１つである薄膜測定を行う場合の様子を示す正面図で
ある。
【図４】集中法Ｘ線測定による一般的な測定方法を説明
するための平面図である。
するための平面図である。
【図５】平行ビーム法Ｘ線測定の一例である小角散乱測
定を説明するための平面図である。
定を説明するための平面図である。
２ Ｘ線検出器 ４ ゴニオメータ ５ 第１スリット ６ 第２スリット ７ 第３スリット ５ａ，６ａ，７ａ スリット支持部材 １１ ３スリット系Ｘ線光学系 １７，１８ スリット支持部材 １９ 第４スリット ２１ 第５スリット Ｃ 集中円 Ｆ Ｘ線源 Ｒ１ Ｘ線源−試料間距離 Ｒ２ 試料−第５スリット間距離 ＲＳ 受光スリット ＳＳ 散乱防止スリット Ｓ 試料 ω 試料軸線
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｘ線源と試料との間のＸ線光路上に配設
されていて３個のスリットを含む３スリット系Ｘ線光学
系と、試料から出るＸ線を検出するＸ線検出手段とを有
するＸ線装置において、 試料及びＸ線検出手段に関して試料軸線を中心とする回
転角度を測角するゴニオメータと、 そのゴニオメータ上に載置されていてＸ線検出手段の前
に配置される第５スリットと、 上記ゴニオメータ上に載置されていて上記第５スリット
の前に配置される第４スリットとを有しており、そして
上記３個のスリット、第４スリット及び第５スリットは
それらのスリット幅が変更可能であり、さらにＸ線源と
試料との間の距離と、試料と第５スリットとの間の距離
とを等しく設定したことを特徴とするＸ線装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のＸ線装置において、３ス
リット系Ｘ線光学系を構成する３個のスリットのうちの
Ｘ線源に最も近い第１スリットのスリット幅を調節する
ためのスリット幅調節手段を設けたことを特徴とするＸ
線装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のＸ線装置に
おいて、３スリット系Ｘ線光学系を構成する３個のスリ
ットのうちのＸ線源に最も近い第１スリットの位置をＸ
線光路に対して横方向に調節するスリット位置調節手段
を設けたことを特徴とするＸ線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05675296A JP3519203B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Ｘ線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05675296A JP3519203B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Ｘ線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229879A true JPH09229879A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3519203B2 JP3519203B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=13036260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05675296A Expired - Fee Related JP3519203B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Ｘ線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519203B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310947A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Rigaku Corp | 小角散乱測定方法とその装置 |
| EP1324023A2 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-02 | Rigaku Corporation | X-ray diffraction apparatus |
| EP1445604A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-11 | Rigaku Corporation | Apparatus and method for x-ray analysis |
| US6990177B2 (en) | 2002-09-03 | 2006-01-24 | Rigaku Corporation | X-ray optical system for small angle scattering |
| JP2006058293A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-03-02 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd | サンプルの検査方法と検査装置、及びマイクロ電子デバイスの製造装置 |
| JP2006138837A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-06-01 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd | 多機能ｘ線分析システム |
| JP2008046130A (ja) * | 2006-08-15 | 2008-02-28 | Jordan Valley Semiconductors Ltd | Ｘ線ビームスポットサイズの制御 |
| US8243878B2 (en) | 2010-01-07 | 2012-08-14 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | High-resolution X-ray diffraction measurement with enhanced sensitivity |
| US8437450B2 (en) | 2010-12-02 | 2013-05-07 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Fast measurement of X-ray diffraction from tilted layers |
| US8693635B2 (en) | 2010-07-13 | 2014-04-08 | Jordan Valley Semiconductor Ltd. | X-ray detector assembly with shield |
| US9726624B2 (en) | 2014-06-18 | 2017-08-08 | Bruker Jv Israel Ltd. | Using multiple sources/detectors for high-throughput X-ray topography measurement |
| JP2019184610A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | マルバーン パナリティカル ビー ヴィ | ビーム発散のハイブリッド制御を用いたｘ線分析のための装置及び方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP05675296A patent/JP3519203B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4514982B2 (ja) * | 2001-04-11 | 2010-07-28 | 株式会社リガク | 小角散乱測定装置 |
| EP1324023A2 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-02 | Rigaku Corporation | X-ray diffraction apparatus |
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| US7123686B2 (en) | 2003-02-07 | 2006-10-17 | Rigaku Corporation | Apparatus and method for X-ray analysis |
| EP1445604A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-11 | Rigaku Corporation | Apparatus and method for x-ray analysis |
| JP2006058293A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-03-02 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd | サンプルの検査方法と検査装置、及びマイクロ電子デバイスの製造装置 |
| JP2006138837A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-06-01 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd | 多機能ｘ線分析システム |
| JP2008046130A (ja) * | 2006-08-15 | 2008-02-28 | Jordan Valley Semiconductors Ltd | Ｘ線ビームスポットサイズの制御 |
| US8243878B2 (en) | 2010-01-07 | 2012-08-14 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | High-resolution X-ray diffraction measurement with enhanced sensitivity |
| US8693635B2 (en) | 2010-07-13 | 2014-04-08 | Jordan Valley Semiconductor Ltd. | X-ray detector assembly with shield |
| US8437450B2 (en) | 2010-12-02 | 2013-05-07 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Fast measurement of X-ray diffraction from tilted layers |
| US9726624B2 (en) | 2014-06-18 | 2017-08-08 | Bruker Jv Israel Ltd. | Using multiple sources/detectors for high-throughput X-ray topography measurement |
| JP2019184610A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | マルバーン パナリティカル ビー ヴィ | ビーム発散のハイブリッド制御を用いたｘ線分析のための装置及び方法 |
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|---|---|
| JP3519203B2 (ja) | 2004-04-12 |
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