JPH0961380A

JPH0961380A - 二次元ｘ線検出器を用いたｘ線装置

Info

Publication number: JPH0961380A
Application number: JP7237665A
Authority: JP
Inventors: Masanari Sasaki; 勝成佐々木; Tsuneyuki Azuma; 常行東
Original assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】二次元Ｘ線検出器に記憶される回折Ｘ線のデ
バイリングの強度分布を求める場合に、その測定を極め
て簡単に且つ正確に行うことができるＸ線装置を提供す
る。【解決手段】試料１で回折したＸ線で二次元Ｘ線検出
器２を露光してその二次元Ｘ線検出器２に回折Ｘ線によ
るデバイリングＤ１，Ｄ２を形成するＸ線装置である。
このＸ線装置は、円筒形状に巻かれた二次元Ｘ線検出器
２を有しており、このＸ線検出器２はその円筒形状の中
心軸線Ｌが試料１への入射Ｘ線の光軸Ｒ_Lと一致するよ
うに配置される。Ｘ線撮影後に蓄積性蛍光体２を平面状
に展開すると、デバイリングＤ１，Ｄ２は直線状のＸ線
像へと展開される。この直線状のＸ線像の強度分布は、
リング状のＸ線像に比べて、極めて簡単に読み取ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料で回折したＸ
線で二次元Ｘ線検出器を露光してその二次元Ｘ線検出器
にＸ線像を形成するＸ線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】試料にＸ線を照射したとき、試料に入射
するＸ線と試料の結晶格子面との間で所定の回折条件が
満足されると、その試料から回折Ｘ線が発生する。この
回折Ｘ線をＸ線検出器によって検出し、さらにそのＸ線
の回折角度及び強度を求めれば、試料に関する種々の性
質を知ることができる。回折Ｘ線を検出するためのＸ線
検出器には、シンチレーションカウンタのようにＸ線を
１点において検出する形式の０次元Ｘ線検出器や、ＰＳ
ＰＣ（Position Sensitive Proportional Counter ：位
置感応型Ｘ線検出器）のようにＸ線を直線状の範囲内で
検出する形式の一次元Ｘ線検出器や、蓄積性蛍光体やＸ
線フィルムなどのようにＸ線を平面内で検出する形式の
二次元Ｘ線検出器など各種のものが有る。

【０００３】今、図１１に示すように、試料５１の後方
位置に二次元Ｘ線検出器、例えば蓄積性蛍光体５２を平
面的に配置した状態で、試料５１にＸ線Ｒを照射する場
合を考える。このとき、回折条件が満足されて試料５１
から回折Ｘ線が発生すると、その回折Ｘ線は蓄積性蛍光
体５２上に円形状のデバイリングＤを結像し、蓄積性蛍
光体５２にそのデバイリングＤに対応したエネルギー潜
像が蓄積される。Ｘ線装置を用いた測定には様々の種類
のものがあるが、その中には、デバイリングＤに沿った
方向、すなわちβ方向の各位置におけるＸ線強度を測定
することが必要となる測定がある。このような測定を行
う場合には、レーザ光を用いた読取り装置によって蓄積
性蛍光体５２のＸ線検知面の全体を矢印Ａのように直線
状に多数回往復走査して各位置におけるＸ線強度を読み
取り、その読み取り結果に基づいて、デバイリングＤに
沿ったＸ線の強度分布を演算によって求める。しかしな
がらこの方法では、デバイリングＤに沿ったＸ線強度分
布を演算するのが非常に複雑であり、しかも、求められ
たＸ線強度分布もあまり正確でなかった。

【０００４】図１２は、シンチレーションカウンタ５３
のような０次元Ｘ線検出器を用いた従来のＸ線測定系を
示している。通常の測定系では、カウンタ５３はＸ線回
折方向、すなわち２θ方向）には走査移動可能である
が、デバイリングＤに沿った方向には移動できない。よ
って通常は、試料５１をＸ線Ｒの光軸を中心として回
転、いわゆるβ回転させることによって、カウンタ５３
によってデバイリングＤに沿った方向のＸ線強度分布を
測定する。しかしながらこの測定法法では試料５１を支
持するための支持装置に、カウンタ５３を２θ回転させ
るための２θ回転機構及び試料５１をβ回転させるため
のβ回転機構の両方を設けなければならず、機構が非常
に複雑になっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】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、二次元Ｘ線
検出器に記憶される回折Ｘ線のデバイリングの強度分布
を求める場合に、その測定を極めて簡単に且つ正確に行
うことができるＸ線装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る第１のＸ線装置は、試料で回折したＸ
線で二次元Ｘ線検出器を露光してその二次元Ｘ線検出器
にＸ線像を形成するＸ線装置において、（１）Ｘ線検知
面が円筒形状に形成されていてその円筒形状の中心軸線
が試料への入射Ｘ線の光軸と一致するように配置された
二次元Ｘ線検出器を有することを特徴とする。

【０００７】二次元Ｘ線検出器としては、Ｘ線フィル
ム、蓄積性蛍光体などを用いることができる。Ｘ線フィ
ルムというのは、Ｘ線に感光してその部分に潜像を形成
し、現像処理によってそれを顕像とすることができるフ
ィルムである。蓄積性蛍光体は、輝尽性蛍光体とも呼ば
れるＸ線などの感応体のことであり、Ｘ線などをエネル
ギーの形で蓄積することができ、さらに、レーザ光など
といった輝尽励起光の照射によりそのエネルギーを外部
に光として放出できる性質を有する物体である。つま
り、蓄積性蛍光体にＸ線などの放射線を照射するとその
照射された部分に対応する蓄積性蛍光体内にエネルギー
が潜像として蓄積され、さらにその蓄積性蛍光体にレー
ザ光などを照射すると、その潜像エネルギーが光となっ
て外部へ放出される。この放出された光を受光センサな
どによって受光してその光強度を測定すれば、その潜像
エネルギーの基になったＸ線強度を求めることができ
る。

【０００８】上記のＸ線装置によって回折Ｘ線のデバイ
リングを円筒形状の二次元Ｘ線検出器上に撮影し、その
後、二次元Ｘ線検出器の形状を円筒形状から平面形状へ
と展開する。すると、デバイリングは、二次元Ｘ線検出
器上において円形状ではなくて直線状に展開される。こ
の直線状のＸ線像は、円軌跡状のＸ線像を読み取る場合
に比べて、レーザ光などを用いた読取り装置によって極
めて簡単且つ正確に読み取ることができる。

【０００９】本発明に係る第２のＸ線装置は、試料で回
折したＸ線で二次元Ｘ線検出器を露光してその二次元Ｘ
線検出器にＸ線像を形成するＸ線装置において、（１）
Ｘ線検知面が円筒形状に形成されていてその円筒形状の
中心軸線が試料への入射Ｘ線の光軸と一致するように配
置された二次元Ｘ線検出器と、（２）その二次元Ｘ線検
出器の内部に配置されていてその二次元Ｘ線検出器の軸
線方向に延びる直線状開口を備えたＸ線遮蔽部材と、
（３）二次元Ｘ線検出器とＸ線遮蔽部材とを二次元Ｘ線
検出器の軸線を中心として相対的に回転させるβ方向回
転手段とを有することを特徴とする。

【００１０】このＸ線装置では、回折Ｘ線のデバイリン
グの全てが二次元Ｘ線検出器に結像するのではなくて、
Ｘ線遮蔽部材の直線状開口を通過した部分だけが二次元
Ｘ線検出器上に結像する。そして、β方向回転手段によ
って二次元Ｘ線検出器をＸ線遮蔽部材に対して相対的に
回転させれば、二次元Ｘ線検出器の新しい部分を次々に
Ｘ線遮蔽部材の直線状開口に対向する所に持ち運ぶこと
ができる。つまり、デバイリングの回折角度２θ方向に
関する変化の様子、すなわち回折Ｘ線の回折角度の変化
の様子を二次元Ｘ線検出器に連続的に撮影できる。より
具体的には、無配向の粉末試料に関して温度変化などと
いった環境変化を与えたときに、その試料に特性変化、
例えば体積膨張、転移などが生じれば、その構造変化を
Ｘ線検出器上でのＸ線像の変化として観察できる。

【００１１】本発明に係る第３のＸ線装置は、試料で回
折したＸ線で二次元Ｘ線検出器を露光してその二次元Ｘ
線検出器にＸ線像を形成するＸ線装置において、（１）
Ｘ線検知面が円筒形状に形成されていてその円筒形状の
中心軸線が試料への入射Ｘ線の光軸と一致するように配
置された二次元Ｘ線検出器と、（２）その二次元Ｘ線検
出器の内部に配置されていてその二次元Ｘ線検出器の円
周方向に延びる直線状開口を備えたＸ線遮蔽部材と、
（３）二次元Ｘ線検出器をその軸線方向へ移動させる２
θ方向移動手段とを有することを特徴とする。このＸ線
装置が、上記の第２のＸ線装置と異なる点は、Ｘ線遮蔽
部材のＸ線取込み用開口を軸線方向ではなくて円周方向
に設けたこと及び二次元Ｘ線検出器のＸ線遮蔽部材に対
する相対移動をβ方向回転移動ではなくて軸方向移動と
してことである。

【００１２】このＸ線装置でも、回折Ｘ線のデバイリン
グの全てが二次元Ｘ線検出器に結像するのではなくて、
Ｘ線遮蔽部材の直線状開口を通過した部分だけが二次元
Ｘ線検出器上に結像する。そして、Ｘ線遮蔽部材を位置
固定した状態で２θ方向移動手段によって二次元Ｘ線検
出器を軸線方向、すなわち２θ方向へ移動させれば、１
つの同一の回折角度に関するデバイリングのＸ線強度分
布の経時的な変化の様子を二次元Ｘ線検出器の異なる部
分に所定間隔をおいて撮影できる。より具体的には、試
料に圧縮又は引張り荷重を加えたときの試料の内部構造
の変化を、Ｘ線強度分布の変化として観察できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は、特に請求項１記載のＸ線装
置を好適に例示する実施形態を示している。また、本実
施形態のＸ線装置は、主に、試料の配向度を測定するた
めに用いられる。まず、本実施形態のＸ線装置を理解し
易くするために、そのＸ線装置の説明に入る前に一般的
な配向度測定方法について説明する。

【００１４】配向度というのは、結晶格子面がどの程度
の割合で特定の方向に揃っているかどうかを表す数値の
ことである。例えば、無配向すなわち結晶方位がランダ
ムである多結晶体の配向度は理論上は０（ゼロ）であ
る。結晶格子面が特定の方向に揃う割合が増加すると、
配向度は徐々に大きくなる。単結晶のように結晶格子面
の全てが特定方向に揃う場合が配向度が最も大きくな
る。

【００１５】今、粉末試料すなわち無配向試料にＸ線を
照射してその粉末試料で回折するＸ線を平面形状の二次
元Ｘ線検出器、例えば蓄積性蛍光体で受光すると、図４
に示すように、回折Ｘ線によるデバイリングＤは均一な
リング状のＸ線像として蓄積性蛍光体２に現れる。同図
において、径の異なる複数のデバイリングは、それぞ
れ、回折角度２θの異なる回折Ｘ線によるデバイリング
を示している。これに対し、繊維試料、高分子試料、金
属薄膜などのような配向性を有する試料の回折Ｘ線を平
面形状の二次元Ｘ線検出器によって受光すると、図５に
示すように、Ｘ線像は均一なリング状ではなくて円弧状
のＸ線像Ｂとして蓄積性蛍光体２上に現れる。

【００１６】図５に示した３本のデバイリングＤの１
つ、例えば最も径の小さい１つのデバイリングに関して
その円周方向（すなわち、β方向）のＸ線強度分布を測
定し、その測定結果をグラフに表すと図６に示すような
強度分布線図が得られる。このグラフでは、横軸にβ方
向の角度をとり、縦軸にＸ線強度をとっている。この強
度分布において山形状に突出するピーク部分が図５にお
けるＸ線像Ｂに対応している。これらのピーク波形の半
価幅をそれぞれａ及びｂとすれば、配向度Ａ（％）は、Ａ＝［１／｛（ａ＋ｂ）／３６０｝］×１００で表される。

【００１７】従来の測定方法では、図１１に関連して説
明したように、蓄積性蛍光体２上にデバイリングＤが円
形状又は円弧状に現れるので、これをレーザ光などを用
いた読取り装置によって読み取ることが非常に難しかっ
た。本実施形態に係るＸ線装置では、以下に説明するよ
うにして、その読み取り上の困難性を解消する。

【００１８】図１において、本実施形態のＸ線装置は、
Ｘ線を放射するＸ線源Ｆと、試料１を支持した試料台３
と、二次元Ｘ線検出器としての円筒形状に巻かれた蓄積
性蛍光体２とを有している。符号４は、蓄積性蛍光体２
を回転不能に、しかし軸線Ｌ方向に直線移動可能に支持
するスライドテーブルを示している。また、符号５は試
料１を透過するＸ線のダイレクトビームの進行を阻止す
るダイレクトビームストッパを示している。蓄積性蛍光
体２の軸線Ｌは、Ｘ線源Ｆから発生するＸ線ビームの光
軸Ｒ_Lと一致する。また、その軸線Ｌに沿った方向は、
試料１で回折する回折Ｘ線の回折角度２θが変化する方
向に一致する。

【００１９】試料１は、粉末試料のような無配向の試料
ではなくて、繊維試料などのような配向性を有する試料
が適用される。蓄積性蛍光体２は、図２に矢印Ｅで示す
ように、Ｘ線検出面２ａが内面となるように円筒形状に
巻かれる。また、Ｘ線源Ｆは周知のＸ線発生構造、例え
ば通電によって発熱して熱電子を発生するフィラメント
と、その熱電子が衝突したときにＸ線を発生するターゲ
ットとを有する構造を採用できる。さらに、そのＸ線源
Ｆと試料１との間には、必要に応じて、連続Ｘ線を単色
化するためのモノクロメータや、Ｘ線源Ｆから発散する
Ｘ線の発散角度を規制するスリット系などが配設され
る。

【００２０】本実施形態のＸ線装置は以上のように構成
されているので、まず、スライドテーブル４によって蓄
積性蛍光体２を軸線Ｌの方向に適宜に移動させて、試料
１から発生する回折Ｘ線を受け取ることができるような
回折角度２θの大体の位置に蓄積性蛍光体２をセットし
て位置固定する。その後、Ｘ線源ＦからＸ線を放射して
試料１にＸ線を照射する。試料１に入射するＸ線が結晶
格子面に対して回折条件を満足するとその試料１にＸ線
回折が生じ、その回折Ｘ線は蓄積性蛍光体２のＸ線検知
面上、すなわち蓄積性蛍光体２の内周面上にデバイリン
グＤ１，Ｄ２，………を結像する。Ｄ１，Ｄ２，………
は、それぞれ、回折角度２θの異なるデバイリングを示
している。

【００２１】本実施形態では、繊維試料などのような配
向性試料を試料１としているので、デバイリングＤ１，
Ｄ２，………は、図４に示すような完全な円形状に現れ
るのではなくて、図５に示すような円弧形状に現れる。
これらのデバイリングＤ１，Ｄ２，………は、円筒形状
の蓄積性蛍光体２の内周面上に円形状軌跡として現れる
ので、この蓄積性蛍光体２を図３に示すように、平面状
に展開すると、各デバイリングＤ１，Ｄ２，………は直
線状に展開する。試料１の配向性に起因して得られるＸ
線像Ｂも直線状に現れる。

【００２２】以上のようにして、試料１の配向性に起因
したＸ線像Ｂが蓄積性蛍光体２に潜像として形成される
と、円筒形状の蓄積性蛍光体２がスライドテーブル４か
ら取り外され、さらに平面形状に展開された状態で所定
の読み取り場所へ持ち運ばれる。その読み取り場所に
は、図３に示すように、レーザ光などといった輝尽励起
光を発生する光照射系６と、蓄積性蛍光体２から発生す
る光を受光する受光系７とを有する読取り走査系８が設
けられている。

【００２３】この読取り走査系８を蓄積性蛍光体２の軸
線Ｌの方向に対して直角方向、すなわち回折角度２θの
方向に対して直角方向へ移動させながら読取り処理を実
行する。この読取り処理において、光照射系６から発生
するレーザ光を蓄積性蛍光体２に照射し、そのレーザ光
がＸ線潜像Ｂに当たってそこから励起光が放射されたと
き、その励起光を受光系７によって受光してその光強度
を測定する。この光強度は、Ｘ線潜像Ｂを形成した回折
Ｘ線の強度を示しているので、この読取り走査により、
１個のデバイリング上における回折Ｘ線の強度分布が測
定される。この測定結果に基づいて配向度が演算される
ことは既に説明したとおりである。

【００２４】以上のように本実施形態では、円形状のＸ
線像を直線状に展開した状態で読み取るようにしたの
で、回折Ｘ線のデバイリングに沿った強度分布を極めて
簡単に且つ正確に測定することができる。

【００２５】（第２の実施形態）図７は、特に請求項２
記載のＸ線装置を好適に例示する実施形態を示してい
る。また、本実施形態のＸ線装置は、主に、温度変化な
どといった環境変化を粉末試料などのような無配向試料
に加えたときに、その試料にどのような内部構造変化が
生じるかを観察する際に好適に用いられる。

【００２６】本実施例に係るＸ線装置は、Ｘ線を放射す
るＸ線源Ｆと、試料１を支持した試料台３と、二次元Ｘ
線検出器としての円筒形状に巻かれた蓄積性蛍光体２
と、ダイレクトビームストッパ５とを有している。符号
１４は、蓄積性蛍光体２を直線移動不能に、しかし軸線
Ｌを中心として回転移動可能に支持するβ回転テーブル
を示している。このβ回転テーブル１４の回転方向及び
回転速度はβ方向回転制御回路１１によって制御され
る。蓄積性蛍光体２の軸線Ｌは、Ｘ線源Ｆから発生する
Ｘ線ビームの光軸Ｒ_Lと一致する。また、その軸線Ｌに
沿った方向は、試料１で回折する回折Ｘ線の回折角度２
θが変化する方向に一致する。蓄積性蛍光体２の内部に
は、アルミニウムや鋼材などといったＸ線遮蔽材料によ
って形成された円筒形状のＸ線遮蔽部材９が固定配置さ
れる。このＸ線遮蔽部材９は、蓄積性蛍光体２の軸線Ｌ
と平行に延びるＸ線通過用の直線状開口１８を有してい
る。

【００２７】本実施形態で試料１は、繊維試料などのよ
うな配向を有する試料ではなくて、粉末試料のような無
配向の試料が適用される。また、蓄積性蛍光体２は、図
２に矢印Ｅで示すように、Ｘ線検出面２ａが内面となる
ように円筒形状に巻かれる。また、Ｘ線源Ｆと試料１と
の間には、必要に応じて、連続Ｘ線を単色化するための
モノクロメータや、Ｘ線源Ｆから発散するＸ線の発散角
度を規制するスリット系などが配設される。

【００２８】試料１のまわりには、ヒータなどといった
加熱手段や冷却水その他の冷媒を用いた冷却手段などを
内蔵した温度制御装置１２、すなわち環境変化装置が設
けられる。また、温度制御装置１２の内部には、試料１
のまわりの温度を検出するための温度センサ１３が設け
られる。温度制御装置１２は温度制御回路１５からの指
令に基づいて試料１のまわりの温度を制御する。温度セ
ンサ１３の出力信号は温度検出回路１６によって受け取
られ、その温度検出回路１６によって温度が演算され
る。温度制御回路１５、温度検出回路１６及びβ方向回
転制御回路１１は、コンピュータによって構成された測
定制御回路１７からの指令に基づいて動作する。

【００２９】以下、本実施形態のＸ線装置の動作につい
て説明する。まず、測定制御回路１７内に格納された測
定プログラムに従って温度制御装置１２を作動させて試
料１のまわりの温度を経時的に変化させる。そしてそれ
と同時に、測定プログラムに従ってβ回転テーブルを作
動させて蓄積性蛍光体２を所定の回転速度でβ方向へ回
転させる。以上により、試料１のまわりの温度変化と蓄
積性蛍光体２のβ方向回転を互いに同期させて変化させ
る。

【００３０】上記のような環境下で試料１にＸ線を照射
すると、回折条件が満足されたところで回折Ｘ線が生
じ、その回折Ｘ線が蓄積性蛍光体２へ向かって進行す
る。しかしながら蓄積性蛍光体２の前にはＸ線遮蔽部材
２が置かれているので、ほとんどの回折Ｘ線は蓄積性蛍
光体２には到達せず、Ｘ線遮蔽部材９の直線状開口１８
を通過したもののみが蓄積性蛍光体２に到達して該部に
潜像を形成する。

【００３１】今、粉末試料１がそのまわりの温度変化に
も関わらず内部構造に変化が生じないとする。粉末試料
１は無配向であるからそのデバイリングは図４に示すよ
うに一様な強度分布の円形状に現れる。従って、固定配
置されたＸ線遮蔽部材９に対して蓄積性蛍光体２がβ方
向へ回転するとき、直線状開口１８を通過して蓄積性蛍
光体２を露光する回折Ｘ線の回折角度２θには変化が起
こらず、よって、直線状開口１８が１回転、すなわち３
６０度回転したとき、蓄積性蛍光体２の内周面には円形
状に結ばれるデバイリングが形成される。このデバイリ
ングは、蓄積性蛍光体２を平面状に展開したとき、図８
に符号Ｇで示すように、軸線Ｌに対して直角な直線とな
る。

【００３２】他方、温度変化に応じて粉末試料１の内部
構造に変化、例えば体積膨張、転移などが生じると、回
折Ｘ線の回折角度２θが変化する。この回折角度の変化
は、図７において軸線Ｌ方向に関する変化となって現れ
るので、Ｘ線遮蔽部材９の直線状開口１８を通って蓄積
性蛍光体２を露光する回折Ｘ線の露光位置は、蓄積性蛍
光体２の回転に応じて徐々に変化する。よって、蓄積性
蛍光体２が１回転した後にその蓄積性蛍光体２を展開し
てＸ線像を観察すると、図８において軸線Ｌ方向、すな
わち回折角度２θ方向に変化するＸ線像Ｈが観察され
る。

【００３３】従って逆に見れば、平面状に展開された蓄
積性蛍光体２の回折Ｘ線像を調べることにより、試料１
内に経時的にどのような変化が発生したか、換言すれ
ば、温度変化に応じて試料１内にどのような変化が発生
したかを判定できる。本実施形態によれば、蓄積性蛍光
体２上における回折Ｘ線像の回折角度の変化は、円形状
の無変化状態からの変化として観察されるのではなく
て、直線状の無変化状態からの変化として観察されるの
で、その回折角度の変化、すなわち試料１の内部構造の
変化を容易かつ明確に判定できる。

【００３４】（第３の実施形態）図９は、特に請求項６
記載のＸ線装置を好適に例示する実施形態を示してい
る。また、本実施形態のＸ線装置は、主に、引張り荷重
や圧縮荷重などといった環境変化を試料に加えたとき
に、その試料にどのような内部構造変化が生じるかを観
察する際に好適に用いられる。

【００３５】本実施形態に係るＸ線装置は、Ｘ線を放射
するＸ線源Ｆと、試料１を支持した試料台３と、二次元
Ｘ線検出器としての円筒形状に巻かれた蓄積性蛍光体２
と、蓄積性蛍光体２を回転不能にしかし軸線Ｌ方向に直
線移動可能に支持するスライドテーブル４と、そして試
料１を透過するＸ線のダイレクトビームの進行を阻止す
るダイレクトビームストッパ５とを有している。スライ
ドテーブル４の動作は２θ方向移動制御回路２３によっ
て制御される。蓄積性蛍光体２の軸線Ｌは、Ｘ線源Ｆか
ら発生するＸ線ビームの光軸Ｒ_Lと一致する。また、そ
の軸線Ｌに沿った方向は、試料１で回折する回折Ｘ線の
回折角度２θが変化する方向に一致する。

【００３６】蓄積性蛍光体２の内部には、アルミニウム
や鋼材などといったＸ線遮蔽材料によって形成された円
筒形状のＸ線遮蔽部材１９が固定配置される。このＸ線
遮蔽部材１９は、蓄積性蛍光体２の円周方向に延びるＸ
線通過用の直線状開口１８を有している。本実施形態で
試料１は、粉末試料のような無配向の試料ではなくて、
繊維試料などのような配向性を有する試料が適用され
る。また、試料１には、その試料１に引張り荷重又は圧
縮荷重を加えることができる負荷装置２４が装着され
る。

【００３７】蓄積性蛍光体２は、図２に矢印Ｅで示すよ
うに、Ｘ線検出面２ａが内面となるように円筒形状に巻
かれる。また、Ｘ線源Ｆと試料１との間には、必要に応
じて、連続Ｘ線を単色化するためのモノクロメータや、
Ｘ線源Ｆから発散するＸ線の発散角度を規制するスリッ
ト系などが配設される。そしてそのＸ線通路上には、そ
の通路を開閉するＸ線シャッター２１が設置される。Ｘ
線シャッター２１の開閉動作はシャッター駆動装置２２
によって制御される。そのシャッター駆動装置２２及び
２θ方向移動制御回路２３の動作はコンピュータによっ
て構成された測定制御回路１７によって制御される。

【００３８】以下、本実施形態のＸ線装置の動作につい
て説明する。まず、負荷装置２４によって試料１に引張
り荷重又は圧縮荷重を加える。場合によっては、荷重の
大きさを経時的に変化させることもできる。この状態
で、Ｘ線遮蔽部材１９の直線状開口１８を所定の回折角
度位置にセットし、さらに蓄積性蛍光体２を初期位置に
セットし、そしてシャッター２１を開く。シャッター２
１が開けられると、そのシャッターを通過したＸ線が試
料１に入射し、その入射Ｘ線が結晶格子面に対して回折
条件を満足するときに回折Ｘ線が生じ、その回折Ｘ線が
蓄積性蛍光体２へ向かって進行する。この回折Ｘ線は、
直線状開口１８を通して蓄積性蛍光体２を露光する。

【００３９】１回の撮影処理のための所定時間が経過す
ると、シャッター２１が閉じられて試料１へのＸ線の照
射が止められ、その後、スライドテーブル４によって蓄
積性蛍光体２が距離δだけ回折角度２θ方向へ動かされ
る。このとき、Ｘ線遮蔽部材１９、従って直線状開口１
８は固定されたままである。この操作により、Ｘ線遮蔽
部材１９の直線状開口１８を通過できる回折Ｘ線の回折
角度を一定角度に保持したままで、その回折角度の所に
蓄積性蛍光体２の新しい部分を持ち運ぶ。

【００４０】その後、再びシャッター２１を開いて試料
１にＸ線を照射して、試料１からの回折Ｘ線を直線状開
口１８を通して蓄積性蛍光体２へ導く。これにより、同
一の回折角度のデバイリングであって先に測定されたデ
バイリングと時間的に異なるデバイリングが、蓄積性蛍
光体２上における距離δだけ離れた所に形成される。そ
して、シャッター２１の開閉と蓄積性蛍光体２の距離δ
の移動を繰り返し、その都度、Ｘ線撮影を行うことによ
り、同一の回折角度に関する異なった時点の複数のデバ
イリングを１個の蓄積性蛍光体２上の異なる位置に作成
できる。図１０は、そのようにして形成された複数のデ
バイリングＤ１，Ｄ２，………を蓄積性蛍光体２を展開
した状態で表している。これらのデバイリングＤ１，Ｄ
２，………は、いずれも、同一の回折角度のデバイリン
グであって、互いに異なる時刻に形成されたデバイリン
グである。

【００４１】デバイリングＤ１では、展開された状態で
直線状に現れるデバイリングの全域にＸ線像が均一に形
成されており、従ってこの状態では、試料１が無配向状
態であることが観察される。これに対し、所定時間の後
に順々に形成されたデバイリングＤ２，Ｄ３，Ｄ４は、
いずれも、デバイリング上に部分的にＸ線像Ｂが形成さ
れており、従って、負荷装置２４による荷重の負荷によ
って試料１内に配向が生じたこと及びその配向状態が経
時的に変化したことを示している。換言すれば、光照射
系６及び受光系７から成る読取り走査系８によって各デ
バイリングＤ１〜Ｄ４のＸ線強度分布を読み取ることに
より、荷重の負荷によって試料の内部に発生する配向変
動を観察することができる。この場合も、回折Ｘ線のデ
バイリングは展開された状態の蓄積性蛍光体２の上に直
線状に現れるので、読取り走査系８による読取り処理は
非常に簡単且つ正確に行われる。

【００４２】（その他の実施形態）以上、好ましい実施
例を挙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く、特許請求の範囲に記載し
た技術的範囲内で種々に改変できる。例えば、二次元Ｘ
線検出器としては蓄積性蛍光体以外にＸ線フィルムを用
いることができる。また、上記の各実施例では、二次元
Ｘ線検出器を完全な円筒形状、すなわち０度〜３６０度
にわたる円筒形状に形成したが、これを半円、すなわち
０度〜１８０度までの部分的な円筒形状とすることもで
きる。あるいは、半円以外の部分的な円筒形状とするこ
ともできる。

【００４３】また、蓄積性蛍光体に対する試料の配置位
置は、図１に示すように、蓄積性蛍光体２の外側に配置
しても良いし、あるいは蓄積性蛍光体２の内部に配置し
ても良い。但し、試料をそのように蓄積性蛍光体２の内
部に配置する場合には、試料を支持するための試料台を
蓄積性蛍光体２に貫通させる必要がある。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載のＸ線装置によれば、回折
Ｘ線のデバイリングを円筒形状の二次元Ｘ線検出器上に
リング状に撮影した後、その二次元Ｘ線検出器を円筒形
状から平面形状へと展開することにより、そのデバイリ
ングを直線状に展開できる。この直線状のＸ線像は、円
軌跡状のＸ線像を読み取る場合に比べて、レーザ光など
を用いた読取り装置によって極めて簡単且つ正確に読み
取ることができる。

【００４５】請求項２記載のＸ線装置によれば、回折Ｘ
線の回折角度が経時的に変化する場合に、その変化する
回折Ｘ線を１個の蓄積性蛍光体上に連続線として表すこ
とができる。

【００４６】請求項３記載のＸ線装置によれば、環境変
化に対応した回折角度の経時的な変化を１個の蓄積性蛍
光体上に表すことができる。特に、請求項４記載のＸ線
装置によれば、温度変化に対応した回折角度の経時的な
変化を１個の蓄積性蛍光体上に表すことができる。特
に、回折角度の経時的な変化は、リング状のＸ線像から
の変化として表示されるのではなくて、直線状のＸ線像
からの変化として表示されるので、変化の度合いを簡単
且つ正確に判定できる。

【００４７】請求項６記載のＸ線装置によれば、同一の
回折角度に関する回折Ｘ線を適宜の経過時間ごとに１つ
の蓄積性蛍光体の異なる位置に撮影できる。よって、同
一の回折角度における回折Ｘ線のデバイリングに沿った
Ｘ線強度分布の経時的な変化を１個の蓄積性蛍光体上に
撮影できる。

【００４８】請求項７記載のＸ線装置によれば、環境変
化に対応したＸ線強度分布の経時的な変化を測定でき
る。特に、請求項８記載のＸ線装置によれば、試料に荷
重を加えたときの内部構造の経時的な変化を測定でき
る。

【００４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸ線装置の一実施形態を示す斜視
図である。

【図２】二次元Ｘ線検出器の一例を示す斜視図である。

【図３】図１のＸ線装置を用いて二次元Ｘ線検出器にＸ
線像を形成した後に、その二次元Ｘ線検出器を展開した
状態を示す平面図である。

【図４】無配向試料で回折する回折Ｘ線によって平面状
の二次元Ｘ線検出器に形成される一般的なデバイリング
を示す図である。

【図５】配向性試料で回折する回折Ｘ線によって平面状
の二次元Ｘ線検出器に形成されるＸ線像を示す図であ
る。

【図６】図５に示すＸ線像のデバイリングに沿ったβ方
向のＸ線強度分布を示すグラフである。

【図７】本発明に係るＸ線装置の他の実施形態を示す斜
視図である。

【図８】図７のＸ線装置を用いて二次元Ｘ線検出器にＸ
線像を形成した後に、その二次元Ｘ線検出器を展開した
状態を示す平面図である。

【図９】本発明に係るＸ線装置のさらに他の実施形態を
示す斜視図である。

【図１０】図９のＸ線装置を用いて二次元Ｘ線検出器に
Ｘ線像を形成した後に、その二次元Ｘ線検出器を展開し
た状態を示す平面図である。

【図１１】二次元Ｘ線検出器を用いた従来のＸ線装置の
一例を示す斜視図である。

【図１２】二次元Ｘ線検出器を用いた従来のＸ線装置の
他の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１試料２蓄積性蛍光体２ａＸ線検知面３試料支持台４スライドテーブル５ダイレクトビームストッパ６光照射系７受光系８読取り走査系９Ｘ線遮蔽部材１２温度制御装置１３温度センサ１４ β回転テーブル１８直線状開口１９Ｘ線遮蔽部材２１Ｘ線シャッターＢＸ線像Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，……… デバイリングＦＸ線源Ｌ蓄積性蛍光体の軸線ＲＸ線Ｒ_L Ｘ線の光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料で回折したＸ線で二次元Ｘ線検出器
を露光してその二次元Ｘ線検出器にＸ線像を形成するＸ
線装置において、Ｘ線検知面が円筒形状に形成されていて、その円筒形状
の中心軸線が試料への入射Ｘ線の光軸と一致するように
配置された二次元Ｘ線検出器を有することを特徴とする
二次元Ｘ線検出器を用いたＸ線装置。
【請求項２】試料で回折したＸ線で二次元Ｘ線検出器
を露光してその二次元Ｘ線検出器にＸ線像を形成するＸ
線装置において、Ｘ線検知面が円筒形状に形成されていて、その円筒形状
の中心軸線が試料への入射Ｘ線の光軸と一致するように
配置された二次元Ｘ線検出器と、その二次元Ｘ線検出器の内部に配置されていてその二次
元Ｘ線検出器の軸線方向に延びる直線状開口を備えたＸ
線遮蔽部材と、二次元Ｘ線検出器とＸ線遮蔽部材とを二次元Ｘ線検出器
の軸線を中心として相対的に回転させるβ方向回転手段
とを有することを特徴とする二次元Ｘ線検出器を用いた
Ｘ線装置。
【請求項３】請求項２記載のＸ線装置において、試料
に関する環境を変化させる環境変化手段を設けたことを
特徴とする二次元Ｘ線検出器を用いたＸ線装置。
【請求項４】請求項３記載のＸ線装置において、環境
変化手段は、試料のまわりの温度を変化させる温度制御
手段であることを特徴とするＸ線装置。
【請求項５】請求項３又は請求項４記載のＸ線装置に
おいて、環境変化手段による環境変化は、β方向回転手
段による二次元Ｘ線検出器とＸ線遮蔽部材との間の相対
回転に関連することを特徴とするＸ線装置。
【請求項６】試料で回折したＸ線で二次元Ｘ線検出器
を露光してその二次元Ｘ線検出器にＸ線像を形成するＸ
線装置において、Ｘ線検知面が円筒形状に形成されていて、その円筒形状
の中心軸線が試料への入射Ｘ線の光軸と一致するように
配置された二次元Ｘ線検出器と、その二次元Ｘ線検出器の内部に配置されていてその二次
元Ｘ線検出器の円周方向に延びる直線状開口を備えたＸ
線遮蔽部材と、二次元Ｘ線検出器をその軸線方向へ移動させる２θ方向
移動手段とを有することを特徴とする二次元Ｘ線検出器
を用いたＸ線装置。
【請求項７】請求項６記載のＸ線装置において、試料
に関する環境を変化させる環境変化手段を設けたことを
特徴とする二次元Ｘ線検出器を用いたＸ線装置。
【請求項８】請求項７記載のＸ線装置において、環境
変化手段は、試料に引張り荷重又は圧縮荷重を加える負
荷装置であることを特徴とするＸ線装置。