JPH11133190A - X-ray diffraction element and its manufacture - Google Patents

X-ray diffraction element and its manufacture

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JPH11133190A
JPH11133190A JP29389197A JP29389197A JPH11133190A JP H11133190 A JPH11133190 A JP H11133190A JP 29389197 A JP29389197 A JP 29389197A JP 29389197 A JP29389197 A JP 29389197A JP H11133190 A JPH11133190 A JP H11133190A
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ray
ray diffraction
crystal
rays
diffraction element
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Eiichiro Matsubara
英一郎 松原
Tsutomu Kawashima
川島  勉
Naomi Nishiki
直巳 西木
Yukio Maeda
幸男 前田
Wataru Okada
彌 岡田
Susumu Yoshimura
進 吉村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new X-ray diffraction element capable of efficiently condensing X-rays coming out of a divergent X-ray source, and make X-ray intensity at a condensation point more intense. SOLUTION: In an X-ray diffraction element having an X-ray diffraction surface made up of a crystal face Bragg-reflecting X-rays and used in an X-ray condensing device for condensing X-rays coming out of a divergent X-ray source, the X-ray diffraction surface constitutes a part of a surface of a body of revolution obtained by revolving a part of a curve expressed by an expression, y=b(1-x<2> /a<2> )<1/2> +x<n> /k (where, a=(b<2> +L<2> /4)<1/2> , b=L.tan θ/2, L is a distance between two focal points, θ is a Bragg angle, n is a positive integer, and k is an arbitrary number larger than zero), modified from the expression of an ellipse having, as two focal points, the X-ray source and a point at which X-rays are to be condensed, with a straight line passing through the two focal points used as an axis of revolution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微小領域X線分
析、X線透過検査、X線顕微鏡、X線露光装置に用いら
れるX線集光装置、特にX線源から発散されるX線を実
質的に点状に集めてX線の強度を増やすX線集光装置に
用いるX線回折要素に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray condensing device used for a micro area X-ray analysis, an X-ray transmission inspection, an X-ray microscope, and an X-ray exposure apparatus, and in particular, to an X-ray radiated from an X-ray source. The present invention relates to an X-ray diffraction element used for an X-ray condensing device that increases the intensity of X-rays by collecting them substantially in a point shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、X線源から発散されるX線を集光
するために、X線集光装置において湾曲結晶を用いたX
線回折要素が用いられている。そのような湾曲結晶とし
ては、一次元的に湾曲させたsingly-bent型結晶および
二次元的に湾曲させたdoubly-bent型結晶がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to collect X-rays divergent from an X-ray source, an X-ray condensing apparatus uses an X-ray using a curved crystal.
A line diffraction element is used. Such curved crystals include one-dimensionally curved singly-bent type crystals and two-dimensionally curved doubly-bent type crystals.

【0003】singly-bent型結晶を用いてX線を集光す
る場合、点状光源から出たX線は、線状に集められるた
め、別のsingly-bent型結晶を用いて線状に集められた
X線を点状に集める必要がある。これに対して、doubly
-bent型結晶を用いてX線を集光する場合、一つの結晶
で点状に集光させることができる。
When X-rays are condensed using a singly-bent type crystal, the X-rays emitted from the point light source are collected in a linear shape, and thus are collected linearly using another singly-bent type crystal. It is necessary to collect the obtained X-rays in a point shape. On the other hand, doubly
When condensing X-rays using a -bent type crystal, it can be condensed in a point shape with one crystal.

【0004】singly-bent型結晶を2つ組み合わせた光
学系では、singly-bent型系に入射するX線の立体角が
小さく、X線源から出たX線の大部分を集光できない。
また、2つの結晶を用いて2回ブラッグ反射させるた
め、集められたX線の強度低下が大きい。更に、この光
学系は、X線源から集光点までの距離が長くなり、その
ため間に存在する空気によって吸収されるX線の量が増
えるので、集められたX線の強度は一層弱くなる。この
ように、singly-bent型結晶を組み合わせた光学系で
は、X線の集光は可能であるが、集められたX線の強度
はそれほど強くない。
In an optical system in which two singly-bent type crystals are combined, the solid angle of X-rays incident on the singly-bent type system is small, and most of the X-rays emitted from the X-ray source cannot be collected.
Further, since the Bragg reflection is performed twice using two crystals, the intensity of the collected X-rays is greatly reduced. In addition, this optical system has a lower intensity of collected X-rays because the distance from the X-ray source to the focal point is longer, thereby increasing the amount of X-rays absorbed by the intervening air. . Thus, in an optical system combining a singly-bent type crystal, X-rays can be collected, but the intensity of the collected X-rays is not so strong.

【0005】結晶を二次元的に湾曲させたdoubly-bent
型結晶を用いる場合、singly-bent型結晶と比べると、
結晶に入射するX線の立体角が大きくとれ、また、1回
のブラッグ反射で集光できるため、singly-bent型結晶
を用いる場合より強いX線強度を達成できる。このよう
なdoubly-bent型結晶を複数組み合わせてトロイダル形
状にすることにより、X線源から出たX線の相当部分を
集光できるため、集光したX線の強度を更に強くするこ
とができる。尚、「トロイダル形状」とは、有限長さを
有する曲線をそれを含まない軸の回りで360°回転さ
せることにより得られる形状を意味するものとして使用
している。
[0005] Doubly-bent in which a crystal is curved two-dimensionally
When using a type crystal, compared to a singly-bent type crystal,
Since the solid angle of the X-ray incident on the crystal can be made large and can be collected by one Bragg reflection, a higher X-ray intensity can be achieved than when a singly-bent type crystal is used. By forming a toroidal shape by combining a plurality of such doubly-bent type crystals, a substantial portion of the X-rays emitted from the X-ray source can be focused, so that the intensity of the focused X-rays can be further increased. . The “toroidal shape” is used to mean a shape obtained by rotating a curve having a finite length by 360 ° around an axis not including the finite length.

【0006】湾曲結晶の具体的な態様として、図3
(a)に示すようなヨハン型形状1、あるいは図3
(b)に示すようなヨハンソン型形状2がsingly-bent
型結晶用として提案されている。また、ヨハン型または
ヨハンソン型形状をX線源(S)と集光点(F)を結ぶ
直線を回転軸として部分的に回転させることによりdoub
ly-bent型形状が得られ、360゜回転することによりト
ロイダル形状を有するdoubly-bent型のX線回折要素が
得られる。
FIG. 3 shows a specific example of a curved crystal.
FIG. 3 shows a Johann shape 1 as shown in FIG.
The Johansson type shape 2 as shown in FIG.
It has been proposed for type crystals. In addition, by partially rotating the Johann or Johansson shape around a straight line connecting the X-ray source (S) and the focal point (F) as a rotation axis, the doub is obtained.
A ly-bent type shape is obtained, and by rotating through 360 °, a doubly-bent type X-ray diffraction element having a toroidal shape is obtained.

【0007】このような湾曲結晶を得るには結晶を曲げ
る必要があり、そのために、結晶の弾性変形、あるいは
塑性変形が利用されている。例えば水晶またはシリコン
結晶の場合は、薄い結晶を2枚の金属板の間に挟み、こ
れらを長手方向に徐々に圧力を加えながら横断方向に曲
げて弾性変形させることにより結晶を湾曲させることが
できる。また、フッ化リチウム結晶の場合は、加熱した
油の中で結晶を曲げて均一に塑性変形させることができ
る。別法として、特開平4−120500号公報ではト
ロイダル形状の内側面を粉末結晶により形成したX線集
光装置用回折要素が提案されている。
In order to obtain such a curved crystal, it is necessary to bend the crystal. For this purpose, elastic deformation or plastic deformation of the crystal is used. For example, in the case of quartz or silicon crystal, the crystal can be curved by sandwiching a thin crystal between two metal plates, bending them in the transverse direction while gradually applying pressure in the longitudinal direction, and elastically deforming them. In the case of lithium fluoride crystals, the crystals can be uniformly plastically deformed by bending the crystals in heated oil. As another method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-120500 proposes a diffractive element for an X-ray condensing device in which a toroidal inner surface is formed by powder crystals.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3
(a)に示すように、湾曲結晶形状(1)としてヨハン
型を用いる場合には点状光源(S)から出たX線は実質
的に1点(F)に収束せず、非点収差が生じる。そのた
め、反射点または回折点が湾曲結晶の中心部(3)から
ずれるにつれて収差は大きくなると共に、結晶に入射す
るX線の入射角がブラッグ角(θ)からずれるため、ブ
ラッグ反射が起こらなくなる。従って、湾曲結晶中心部
近傍に入射したX線のみを集光できるだけであるので、
集光点(F)におけるX線強度をある値以上に強くする
ことができない。
However, FIG.
As shown in (a), when the Johan type is used as the curved crystal shape (1), the X-rays emitted from the point light source (S) do not substantially converge to one point (F), and astigmatism Occurs. Therefore, the aberration increases as the reflection point or the diffraction point shifts from the central portion (3) of the curved crystal, and the incident angle of the X-ray incident on the crystal shifts from the Bragg angle (θ), so that Bragg reflection does not occur. Therefore, only X-rays incident near the center of the curved crystal can be focused, so that
The X-ray intensity at the focal point (F) cannot be increased beyond a certain value.

【0009】一方、図3(b)に示すように、ヨハンソ
ン型結晶では実質的に収差がなく、点状光源(S)から
出たX線は実質的に1点(F)に集光できる。しかしな
がら、ヨハンソン型結晶を形成するには、結晶面が半径
2Rの円周有する曲面に削った後、更に、結晶を半径R
の円周を有する曲面となるように曲げなければならな
い。そのため、ヨハンソン型結晶のX線回折要素の形成
において、精度良く加工することが必要となるが、この
ような加工は非常に困難であり、曲率半径の小さいヨハ
ンソン型結晶の高精度のX線回折要素は未だに形成する
ことができていない。また、トロイダル形状など面積の
大きい結晶を形成することは非常に困難である。更に、
結晶によっては、精密に削ったり、曲げたりすることが
できないものもある。例えば通常のグラファイト結晶
は、そのような加工を施すことができない。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, the Johansson type crystal has substantially no aberration, and the X-rays emitted from the point light source (S) can be substantially condensed at one point (F). . However, in order to form a Johansson type crystal, after the crystal surface is cut into a curved surface having a circumference of radius 2R, the crystal is further reduced to radius R.
Must be bent to have a curved surface having a circumference of. Therefore, in forming the X-ray diffraction element of the Johansson type crystal, it is necessary to perform processing with high accuracy. However, such processing is very difficult, and the X-ray diffraction of the Johansson type crystal having a small radius of curvature is required. Elements have not yet been formed. In addition, it is very difficult to form a crystal having a large area such as a toroidal shape. Furthermore,
Some crystals cannot be precisely sharpened or bent. For example, ordinary graphite crystals cannot be subjected to such processing.

【0010】また、特願平4−120500号公報に開
示されているトロイダル面の内面を粉末結晶で形成した
X線集光装置では、粉末結晶では結晶方位がランダムな
ため、X線反射率が低く、X線を集光することはできる
が、集光点におけるX線強度はそれほど強くならない。
所定の形状のX線回折面を有するX線回折要素、例えば
トロイダル形状面をX線回折面として有するX線回折要
素を複数パーツに分割した結晶片を組み合わせることに
よりX線回折面を形成する場合、所定のトロイダル形状
面となるように各結晶面が整列するように各パーツを相
互に精密に調節する必要があるが、この精密調整は非常
に困難である。
Further, in the X-ray concentrator disclosed in Japanese Patent Application No. 4-120500, in which the inner surface of the toroidal surface is formed of powder crystals, the crystal orientation of the powder crystals is random, so that the X-ray reflectivity is low. Although it is low, it can focus X-rays, but the X-ray intensity at the focus is not so strong.
When forming an X-ray diffraction surface by combining crystal pieces obtained by dividing an X-ray diffraction element having an X-ray diffraction surface of a predetermined shape, for example, an X-ray diffraction element having a toroidal shape surface as an X-ray diffraction surface into a plurality of parts. It is necessary to precisely adjust each part so that the crystal planes are aligned so as to have a predetermined toroidal surface, but this precise adjustment is very difficult.

【0011】本発明は、上述のような問題点を解決する
ものであって、発散X線源から出たX線を効率よく集光
することができる新たなX線回折要素を提供することに
より、集光点におけるX線強度をより強くできるX線集
光装置を提供することを目的とする。また、本発明は、
所定の形状を有するX線回折要素を複数の結晶片を用い
て簡単に形成できる方法およびその方法により形成され
るX線回折要素を提供する。
The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a new X-ray diffraction element capable of efficiently collecting X-rays emitted from a divergent X-ray source. It is another object of the present invention to provide an X-ray condensing device capable of increasing the X-ray intensity at the converging point. Also, the present invention
Provided are a method for easily forming an X-ray diffraction element having a predetermined shape using a plurality of crystal pieces, and an X-ray diffraction element formed by the method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題を
解決するために検討した結果、ヨハン型形状よりも楕円
の式を補正した曲線を回転させて得られる曲面を有する
X線回折面を用いてX線を集光することにより、より向
上した集光効率が達成されること、また、そのようなX
線回折面を有するX線回折要素は、楕円の式を補正した
曲線を回転させて得られる曲面を有する中空部材を樹脂
で形成し、その部材の外側面に結晶片を張り付けること
により容易に得ることができることを見いだして本発明
を完成するに到った。
As a result of investigations to solve the above problems, the present inventors have found that an X-ray diffraction surface having a curved surface obtained by rotating a curve obtained by correcting an elliptical equation rather than a Johann type shape. By concentrating the X-rays using X-rays, more improved light-collecting efficiency is achieved.
An X-ray diffraction element having a X-ray diffraction surface is easily formed by forming a hollow member having a curved surface obtained by rotating a curve obtained by correcting an elliptic equation with a resin, and attaching a crystal fragment to an outer surface of the member. The present invention has been completed by finding what can be obtained.

【0013】即ち、1つの要旨において、本発明は、発
散X線源からのX線を集光するX線集光装置に使用す
る、X線をブラッグ反射する結晶面により構成されたX
線回折面を有して成るX線回折要素であって、X線回折
面は、X線源およびX線を集めるべき点を両焦点とする
楕円の式: y=b(1−x2/a21/2 式(1) (式中、a=(b2+L2/4)1/2、b=L・tanθ
/2であり、Lは両焦点間の距離、θはブラッグ角であ
る。)に補正項としてxn/kを加えた曲線(以下、
「補正楕円曲線」とも呼ぶ): y=b(1−x2/a21/2+xn/k 式(2) (式中、nは正の整数であり、kは0より大きい任意の
数である。)の少なくとも一部分を両焦点を通過する直
線(即ち、x軸)を回転軸として回転させることにより
得られる回転体(以下、「回転補正楕円体」とも呼ぶ)
の表面の少なくとも一部分を実質的に構成することを特
徴とするX線回折要素を提供する。
That is, in one aspect, the present invention provides an X-ray focusing apparatus for collecting X-rays from a divergent X-ray source, the X-rays being constituted by a crystal plane configured to Bragg-reflect X-rays.
An X-ray diffraction element having a X-ray diffraction surface, wherein the X-ray diffraction surface is an elliptic expression having an X-ray source and a point where X-rays are to be collected at both focal points: y = b (1-x 2 / a 2) 1/2 equation (1) (wherein, a = (b 2 + L 2/4) 1/2, b = L · tanθ
/ 2, L is the distance between the focal points, and θ is the Bragg angle. ) Plus x n / k as a correction term (hereinafter referred to as a curve).
Y = b (1−x 2 / a 2 ) 1/2 + x n / k Equation (2) (where n is a positive integer, and k is an arbitrary number greater than 0) Is obtained by rotating at least a part of a straight line passing through both focal points (that is, the x axis) as a rotation axis (hereinafter, also referred to as a “rotation correction ellipsoid”).
An X-ray diffraction element is provided, wherein the X-ray diffraction element substantially constitutes at least a part of the surface of the X-ray diffraction element.

【0014】本発明のX線回折要素のX線回折面は、補
正楕円曲線の全体を回転させて得られる完全な回転補正
楕円体であっても、そのような完全回転楕円体の両端部
を切除したような立体の表面であっても、更にはそのよ
うな立体の一部分、例えば補正楕円曲線のx=0の近傍
の部分のみをX軸の回りに回転させて得られる回転体の
表面(従って、回転体の表面は帯状となる)であっても
よい。また、回転角度も必ずしも360゜(即ち、いわ
ゆるトロイダル形状)である必要はなく、それより小さ
い角度、例えば20゜であってもよい。
The X-ray diffraction surface of the X-ray diffraction element of the present invention may be a complete rotation-corrected ellipsoid obtained by rotating the entire correction elliptic curve. Even if the surface of the solid is cut off, the surface of the rotator obtained by rotating only a part of such a solid, for example, only a portion near x = 0 of the corrected elliptic curve around the X axis ( Therefore, the surface of the rotating body may be band-shaped). Further, the rotation angle does not necessarily have to be 360 ° (that is, a so-called toroidal shape), and may be a smaller angle, for example, 20 °.

【0015】このような本発明のX線回折要素を使用し
て、その一方の焦点にX線発散源を配置すると、他方の
焦点にX線を効率良く集めることができるだけでなく、
X線単色化も改善させることができる。焦点間の距離を
最初に決めて、種々のnおよびkの組の値を種々変え
て、理論的計算を繰り返すことにより、適当なnおよび
kの組を選択することができる。即ち、nおよびkを選
択すると、補正楕円曲線が一義的に決まるので、焦点か
ら回折点に向かうX線の入射角、およびその回折点にお
いてブラッグ反射した場合に焦点からどれだけずれた箇
所にX線が照射されるかを計算でき、これを種々のnお
よびkの組み合わせついて計算すれば、適当なnおよび
kの組を求めることができる。
When such an X-ray diffraction element of the present invention is used and an X-ray divergence source is arranged at one focal point, it is possible to efficiently collect X-rays at the other focal point,
X-ray monochromation can also be improved. By first determining the distance between the focal points, varying the values of the various n and k sets, and repeating the theoretical calculations, the appropriate n and k sets can be selected. That is, when n and k are selected, the correction elliptic curve is uniquely determined. Therefore, the incident angle of the X-rays from the focal point toward the diffraction point, and the X-ray diffraction point at the diffraction point, It is possible to calculate whether the line is illuminated, and if this is calculated for various combinations of n and k, an appropriate set of n and k can be obtained.

【0016】本発明のX線回折要素の好ましい態様で
は、上記補正項において、nが奇数であるのが好まし
く、特に1以上の奇数である。例えば、nとしては1、
3または5を用いることができる。例えば、kはn=1
の時はk=1.8×102、n=3の時はk=5.0×
105、また、n=5の時はk=109であるのが好まし
い。 ブラッグ反射に使用する結晶は、X線の回折に使
用できるいずれの適当な結晶であってもよく、例えばダ
イヤモンド、グラファイト、ペンタエリスリトール、フ
ッ化リチウムなどを例示できるが、グラファイトを使用
するのが回折効率の点で最も好ましい。本発明の要素に
おいて使用するグラファイトは、いずれの方法によって
得られるものであってもよいが、特開平8−24411
9号公報に記載された方法により得られる、最初から曲
面形状を有するグラファイトを使用するのが特に好まし
い。即ち、予め回転補正楕円体の表面の少なく一部分に
対応する成形型を用いてグラファイト面状体を形成する
のが好ましい。
In a preferred embodiment of the X-ray diffraction element according to the present invention, in the above correction term, n is preferably an odd number, and in particular, is an odd number of 1 or more. For example, n is 1,
3 or 5 can be used. For example, k is n = 1
When k = 1.8 × 10 2 , When n = 3, k = 5.0 ×
10 5 , and when n = 5, it is preferable that k = 10 9 . The crystal used for Bragg reflection may be any suitable crystal that can be used for X-ray diffraction, for example, diamond, graphite, pentaerythritol, lithium fluoride, and the like. Most preferred in terms of efficiency. The graphite used in the element of the present invention may be obtained by any method.
It is particularly preferable to use graphite having a curved surface shape obtained from the beginning, which is obtained by the method described in JP-A-9. That is, it is preferable to previously form the graphite plane using a mold corresponding to at least a part of the surface of the rotation correction ellipsoid.

【0017】本発明のX線回折要素の別の好ましい態様
では、X線回折面は補正楕円曲線のx=0の両側でx=
0を中心として延びる、より好ましくは−L/2<x<
L/2の範囲、最も好ましくは−L/4<x<L/4の
範囲、特に好ましくは−L/8<x<L/8の範囲で延
びる部分曲線を回転軸の回りで360゜回転させて得ら
れる帯状の回転補正楕円体表面を有する。別の要旨で
は、本発明は、X線発散源および上記X線回折要素を有
して成るX線集光装置であって、X線発散源は一方の焦
点に配置され、X線回折要素は、そのX線回折面がそれ
を導出した回転補正楕円体の表面の少なくとも一部分と
一致するように配置され、発散されたX線は他方の焦点
またはその近傍に集められることを特徴とする装置を提
供する。
In another preferred embodiment of the X-ray diffraction element of the present invention, the X-ray diffraction surface has x = 0 on both sides of x = 0 of the corrected elliptic curve.
Extending around 0, more preferably -L / 2 <x <
A partial curve extending in the range of L / 2, most preferably in the range of -L / 4 <x <L / 4, particularly preferably in the range of -L / 8 <x <L / 8, is rotated by 360 [deg.] Around the rotation axis. It has a band-shaped rotation-corrected ellipsoidal surface obtained by the above. In another aspect, the present invention is an X-ray collector comprising an X-ray divergence source and the X-ray diffraction element described above, wherein the X-ray divergence source is located at one focal point, and the X-ray diffraction element is The X-ray diffraction plane is arranged so as to coincide with at least a part of the surface of the spheroid from which it is derived, and the divergent X-rays are collected at or near the other focal point. provide.

【0018】更に別の要旨では、本発明は、X線回折要
素の形成方法であって、回転補正楕円体の表面の少なく
とも一部分に対応する面を有する樹脂製の面状支持体を
形成し、その支持体のいずれかの主表面にX線をブラッ
グ反射する少なくとも1つの結晶片を取り付けて、結晶
片が支持体の回転補正楕円体の表面の少なくとも一部分
に実質的に対応する回転補正楕円体の表面部分を形成す
るようにするX線回折要素の形成方法およびこの方法に
より形成されるX線回折要素を提供する。この方法にお
いて、「実質的に対応する」とは、支持体の面と結晶片
が形成する表面とが実質的に同じであることを意味し、
支持と結晶片により形成された回転補正楕円体の表面部
分がヨハン型のdoubly-bent型結晶面を用いる場合より
向上したX線集光を達成できれば、「実質的に対応す
る」と言える。 面状支持体は、上述の本発明のX線回
折要素のX線回折面と同様に、回転補正楕円体の全表面
であっても、トロイダル形状部分、例えば帯状形状をで
あってもよい。また、トロイダル形状の一部分(即ち、
360゜より小さい回転によりできるもの)であっても
よい。
In still another aspect, the present invention is a method of forming an X-ray diffraction element, comprising forming a planar support made of resin having a surface corresponding to at least a portion of a surface of a rotation correction ellipsoid, At least one crystal fragment for Bragg-reflecting X-rays is mounted on any major surface of the support, the crystal fragment substantially corresponding to at least a portion of the surface of the rotation correction ellipsoid of the support. The present invention provides a method of forming an X-ray diffraction element for forming a surface portion of the X-ray diffraction element, and an X-ray diffraction element formed by the method. In this method, “substantially corresponds” means that the surface of the support and the surface formed by the crystal fragments are substantially the same,
It can be said that “substantially corresponds” if the surface portion of the rotation correction ellipsoid formed by the support and the crystal piece can achieve X-ray focusing more improved than when a Johan-type doubly-bent type crystal plane is used. Like the X-ray diffraction surface of the above-described X-ray diffraction element of the present invention, the planar support may be the entire surface of the rotation correction ellipsoid or a toroidal portion, for example, a band shape. Also, a portion of the toroidal shape (ie,
(Which can be achieved by a rotation smaller than 360 °).

【0019】好ましい態様において、結晶片はモザイク
結晶であり、そのモザイクスプレッドは好ましくは0.
1゜〜8゜、より好ましくは0.3゜〜2゜である。結
晶片は、支持体の内側または外側のいずれに取り付けて
もよいが、支持体がトロイダル形状である場合は、結晶
片を支持体の外側表面に貼り付けるのが好ましい。
In a preferred embodiment, the crystal pieces are mosaic crystals, the mosaic spread of which is preferably 0.1 m.
1 ° to 8 °, more preferably 0.3 ° to 2 °. The crystal fragments may be attached to either the inside or the outside of the support, but when the support has a toroidal shape, it is preferable to attach the crystal fragments to the outer surface of the support.

【0020】本明細書において、「モザイク結晶」なる
用語は、粒界、転位などの格子欠陥を多く含み、3次元
的な周期性が乱れている比較的容易に入手できる結晶で
あり、周期性の乱れのない微小領域(モザイク片)がわ
ずかな結晶面(または格子面)の方位のずれの分布をも
って多数集合して1つの結晶片を構成するものとして使
用している。また、「モザイクスプレッド」とは、モザ
イク片どうしの格子面の傾き角の分布を表すものであ
る。
In the present specification, the term “mosaic crystal” is a crystal which contains a lot of lattice defects such as grain boundaries and dislocations, and is relatively easily available and has a disordered three-dimensional periodicity. A large number of micro regions (mosaic pieces) having no disorder are gathered together with a slight crystal plane (or lattice plane) orientation deviation distribution and used as one crystal piece. The “mosaic spread” represents the distribution of the inclination angles of the lattice planes of the mosaic pieces.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
更に詳細に説明する。本発明のX線回折要素のX線回折
面は、上述のように回転補正楕円体の表面の少なくとも
一部分を構成する。図1に模式的に示すように、X線源
Sと集光点Fの距離をLとし、結晶のブラッグ反射角を
θとすると、補正楕円曲線10(その一部分のみを図
示)が得られる。図1の曲線10をx軸の回りで回転さ
せると、回転補正楕円体が得られ、本発明のX線回折要
素12は、その回転補正楕円体の表面の少なくとも一部
分をX線回折面14として有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The X-ray diffraction surface of the X-ray diffraction element according to the present invention forms at least a part of the surface of the rotation correction ellipsoid as described above. As schematically shown in FIG. 1, when the distance between the X-ray source S and the focal point F is L and the Bragg reflection angle of the crystal is θ, a corrected elliptic curve 10 (only a part of which is shown) is obtained. When the curve 10 in FIG. 1 is rotated about the x-axis, a rotation correction ellipsoid is obtained, and the X-ray diffraction element 12 of the present invention uses at least a part of the surface of the rotation correction ellipsoid as an X-ray diffraction surface 14. Have.

【0022】好ましい態様では、X線回折面14は、図
示するように、回転補正楕円体の表面の少なくとも一部
分であり、特にx=0を中心にしてy軸の両側で実質的
に同じxの範囲(例えば図示するように−w<x<w)
で延びる補正楕円曲線の一部分(即ち、補正楕円曲線
(2)の−w<x<wの部分)をX軸の回りで回転させ
ることにより得られる帯状の回転補正楕円体の表面の一
部分、好ましくはトロイダル形状部分を構成する。通
常、L>2wであるが、焦点に近い側は、いずれの側で
あっても、入射角がブラッグ角から大きく隔たるので、
その部分のX線回折面はそれほど有効に採用しない。特
にL/6<2w<L/3であるのが最も一般的である。
In a preferred embodiment, the X-ray diffraction surface 14 is at least a portion of the surface of the spheroid as shown, and in particular, has substantially the same x on both sides of the y-axis, centered on x = 0. Range (eg -w <x <w as shown)
(I.e., a portion of -w <x <w of the correction elliptic curve (2)) extending around the X-axis, a portion of a surface of a belt-shaped rotation correction ellipsoid obtained by rotating the portion, preferably Constitutes a toroidal portion. Normally, L> 2w. However, on any side close to the focal point, the incident angle is greatly different from the Bragg angle on any side.
The X-ray diffraction surface in that part is not adopted so effectively. In particular, it is most common that L / 6 <2w <L / 3.

【0023】補正楕円曲線のx軸の回りの回転角度は、
一般的に360゜(即ち、トロイダル形状)に近いほ
ど、より多くのX線を集光できるので好都合であるが、
X線がX線源の周囲に均等に発散されない場合には、そ
れを考慮して、発散されない方向のX線回折面を部分的
に省略してもよい。従って、X線が片側だけに発散され
る場合、回転角度は例えば180゜以下であってもよ
い。
The rotation angle of the corrected elliptic curve around the x-axis is
Generally, the closer to 360 ° (that is, toroidal shape) is advantageous because more X-rays can be collected,
If the X-rays are not uniformly diverged around the X-ray source, the X-ray diffraction surface in the direction in which the X-rays are not diverged may be partially omitted in consideration of the fact. Thus, if the X-rays are divergent to one side only, the rotation angle may be, for example, 180 ° or less.

【0024】このようなX線回折面を使用する場合をシ
ュミレートして、発散されたX線の回折位置(x座標
値)、その位置におけるX線の入射角(θ1)、その位
置にてブラッグ反射した場合にX線がx軸と交差する点
とFとの間の距離(即ち、集光点Fからのずれ(d))
を、例えばX線波長を銅のKα線(λ=1.5418
Å)、X線回折結晶面をグラファイト(002)面(ブ
ラッグ反射角θ=13.3゜)、X線源と集光点までの
距離L=240mmとして計算すると、表1に示す結果
が得られた。但し、計算に際して、式(2)においてn
=5、k=109とした。比較のために、ヨハン型形状の
結晶を用いる場合についても、入射角およびずれを算出
した。この計算は、回折位置においてブラッグ反射条件
を満たすように幾何学的に計算した。
By simulating the case of using such an X-ray diffraction surface, the diffraction position of the diverged X-ray (x coordinate value), the incident angle of the X-ray at that position (θ 1 ), and the position The distance between the point at which the X-ray intersects the x-axis and F when Bragg reflection occurs (ie, the deviation (d) from the focal point F)
For example, the X-ray wavelength is changed to copper Kα ray (λ = 1.5418).
Å), when the X-ray diffraction crystal plane is a graphite (002) plane (Bragg reflection angle θ = 13.3 °) and the distance L between the X-ray source and the focal point is 240 mm, the results shown in Table 1 are obtained. Was done. However, at the time of calculation, n in equation (2)
= 5 and k = 10 9 . For comparison, the incident angle and the shift were also calculated for the case of using a Johann type crystal. This calculation was performed geometrically to satisfy the Bragg reflection condition at the diffraction position.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】表1から明らかなように、ヨハン型形状に
比べて本発明の補正楕円曲線を用いる場合は、X線の入
射角(θ1)がブラッグ反射角に近く、集光点からのず
れ(d)も小さい。従って、補正楕円曲線をx軸を回転
軸として回転させた回転体の表面形状と同じ形状を有す
るX線回折面をX線を回折できる結晶により成形するこ
とにより、集光点におけるX線強度を強くできる。
As is clear from Table 1, when the corrected elliptic curve of the present invention is used as compared with the Johann shape, the incident angle (θ 1 ) of the X-ray is close to the Bragg reflection angle, and the deviation from the condensing point is obtained. (D) is also small. Therefore, by shaping the X-ray diffraction surface having the same shape as the surface shape of the rotating body obtained by rotating the corrected elliptic curve around the x-axis as a rotation axis by a crystal capable of diffracting X-rays, the X-ray intensity at the focal point is reduced. Can be strong.

【0027】本発明の補正楕円曲線の式(2)の補正項
は、xが負の領域では負であり、xが正の領域では正で
あるのが好ましいことが発明者らの検討で既に判ってい
る。即ち、nが偶数の場合、xが負の領域において、補
正項は元の楕円曲線をyが大きくなる側にシフトさせ
る、即ち、xが負の領域では入射するX線の入射角が大
きくなり過ぎて、ブラッグ角からの偏奇が大きくなる。
従って、nは奇数であるのが望ましい。勿論、xが正の
領域では、補正項の効果はnが偶数でも奇数でも同じで
あり、元の楕円曲線をyが大きくなる側にシフトさせる
ことにより入射するX線の入射角が大きくなり過ぎて、
ブラッグ角からの偏奇が大きくなるのを防止するので好
ましい。この意味で、補正楕円曲線はnが偶数の場合で
あっても有効であり、x=0近傍からx>0の範囲の補
正楕円曲線を回転させる得られる曲面を使用することは
X線の集光に有効である。
The inventors of the present invention have already found that the correction term in the equation (2) of the correction elliptic curve of the present invention is preferably negative in a region where x is negative and positive in a region where x is positive. I know. That is, when n is an even number, in the region where x is negative, the correction term shifts the original elliptic curve to the side where y increases, that is, in the region where x is negative, the incident angle of the incident X-ray increases. After that, the deviation from the Bragg angle increases.
Therefore, n is preferably an odd number. Of course, in the region where x is positive, the effect of the correction term is the same whether n is an even number or an odd number, and the angle of incidence of the incident X-ray becomes too large by shifting the original elliptic curve to the side where y increases. hand,
This is preferable because the deviation from the Bragg angle is prevented from increasing. In this sense, the correction elliptic curve is effective even when n is an even number, and using a curved surface obtained by rotating the correction elliptic curve in the range of x = 0 and x> 0 is not a collection of X-rays. Effective for light.

【0028】先にも説明したように、kの値にも影響さ
れるが、一般的にnは大きいほど好ましいが、補正項の
効果は6以上にしてもそれほど大きく異ならないので、
実用的には5で十分である。勿論、nは5より小さくて
もよい。kの値については、特に限定されるものではな
いが、上述のようにnおよびkの適切な組を選択でき
る。この適切か否かは、ヨハン型のX線回折面と比較し
て優っていれば適切であると判断してよい。
As described above, although it is affected by the value of k, it is generally preferable that n is large. However, even if the effect of the correction term is 6 or more, it does not differ so much.
In practice, 5 is sufficient. Of course, n may be smaller than 5. The value of k is not particularly limited, but an appropriate pair of n and k can be selected as described above. This suitability may be determined to be appropriate if it is superior to a Johann type X-ray diffraction surface.

【0029】X線の入射角がブラッグ反射角から少しず
れるとブラッグ反射しなくなるため、X線回折面に使用
する結晶が完全結晶である場合には、ヨハンソン型以外
の形状では結晶の一部しかブラッグ入射角が確保されな
い。これに対して、モザイク結晶を使用する場合、入射
角がブラッグ角から多少ずれても、モザイクスプレッド
があるので少なくとも一部分の結晶に対してはブラッグ
入射角が確保されるという利点がある。従って、本発明
のX線集光要素のX線回折面はモザイク結晶により形成
するのが好ましい。
If the incident angle of X-rays is slightly deviated from the Bragg reflection angle, Bragg reflection is stopped. Therefore, when the crystal used for the X-ray diffraction surface is a perfect crystal, only a part of the crystal has a shape other than the Johansson type. Bragg incident angle is not secured. On the other hand, when a mosaic crystal is used, even if the incident angle slightly deviates from the Bragg angle, there is an advantage that the Bragg incident angle is secured for at least a part of the crystal because of the mosaic spread. Therefore, it is preferable that the X-ray diffraction surface of the X-ray focusing element of the present invention is formed by a mosaic crystal.

【0030】モザイク結晶を使用する場合には、完全結
晶を用いる場合ほど結晶面の角度調整が厳密である必要
はないが、モザイク結晶を使用する場合であっても、X
線回折面が上述の補正楕円回転体の表面の少なくとも一
部分を形成するように加工することは必ずしも容易では
ない。
When a mosaic crystal is used, the angle adjustment of the crystal plane does not need to be as strict as when a perfect crystal is used.
It is not always easy to process the line diffraction surface so as to form at least a part of the surface of the above-mentioned correction ellipsoidal rotator.

【0031】そこで、本発明では、図2に模式的に示す
ように、トロイダル面またはその一部分20を樹脂を用
いて中空または面状の支持体22を予め形成し、その支
持体の表面、中空の場合は特に外側にモザイク結晶片2
4をはりつけることにより、モザイク結晶を精度良くト
ロイダル形状に配置できる。このようにすれば、モザイ
ク結晶片の配置を精密に調整して結晶片から直接トロイ
ダル形状を形成する必要が解消され、支持体の形状に追
随する(または実質的に対応する)ようにモザイク結晶
片を支持体の表面、特に外側に配置するだけでよいので
好都合である。勿論、支持体の内側にモザイク結晶片を
配置することも可能であるが、支持体が中空である場
合、結晶片を支持体の外側に配置する場合には、結晶配
置作業が非常に簡便となるので好ましい。また、結晶片
を支持体の外側に貼り付ける場合には、結晶片の厚みは
回折面に影響を与えないので好都合である。
Therefore, in the present invention, as schematically shown in FIG. 2, a hollow or planar support 22 is formed in advance on a toroidal surface or a part 20 thereof by using a resin, and the surface of the support, hollow In particular, in the case of mosaic crystal fragments 2
By attaching 4, the mosaic crystal can be accurately arranged in a toroidal shape. This eliminates the necessity of precisely adjusting the arrangement of the mosaic crystal pieces to form a toroidal shape directly from the crystal pieces, and the mosaic crystal so as to follow (or substantially correspond to) the shape of the support. Conveniently, the piece only has to be arranged on the surface of the support, especially on the outside. Of course, it is also possible to arrange the mosaic crystal pieces inside the support, but when the support is hollow, when arranging the crystal pieces outside the support, the crystal arrangement work is very simple and easy. Is preferred. In addition, when the crystal piece is attached to the outside of the support, the thickness of the crystal piece is advantageous because it does not affect the diffraction surface.

【0032】このような支持体を予め形成する本発明
は、X線回折面が上述の回転補正楕円体の一部分の形状
の場合であっても、これまでに提案されている他の形状
のトロイダル面の場合であっても、等しく適用できる。
即ち、結晶片を配置して所望の形状を有するトロイダル
形状のX線回折面を形成する場合に適用できる。本発明
の補正楕円曲線を回転させた形状だけではなく、例え
ば、トロイダル形状としては、ヨハン型、楕円などの曲
線を回転させた形状の場合にも支持体を予め形成して、
その表面に結晶片を配置することにより、精密に調整さ
れたトロイダル面を容易に形成できる。
According to the present invention in which such a support is formed in advance, even if the X-ray diffraction surface has the shape of a part of the above-mentioned rotation-corrected ellipsoid, the toroids having other shapes proposed so far have been proposed. Even in the case of faces, the same applies.
That is, the present invention can be applied to a case where crystal pieces are arranged to form a toroidal X-ray diffraction surface having a desired shape. Not only the shape obtained by rotating the corrected elliptic curve of the present invention, for example, as a toroidal shape, a Johan type, a support is also formed in advance in the case of a shape obtained by rotating a curve such as an ellipse,
By disposing a crystal piece on the surface, a toroidal surface that is precisely adjusted can be easily formed.

【0033】従って、本発明は、X線回折要素の形成方
法であって、トロイダル形状の表面の少なくとも一部分
に対応する面を有する樹脂製の面状支持体を形成し、そ
の支持体のいずれかの主表面にX線をブラッグ反射する
少なくとも1つの結晶片を取り付けて、結晶片が支持体
のトロイダル形状の表面の少なくとも一部分に実質的に
対応するトロイダル形状の表面部分を形成するようにす
るX線回折要素の形成方法を提供する。
Accordingly, the present invention provides a method for forming an X-ray diffraction element, comprising forming a planar support made of resin having a surface corresponding to at least a part of a toroidal surface, and forming any one of the supports. Mounting at least one crystal fragment for Bragg reflection of X-rays on the main surface of the substrate such that the crystal fragment forms a toroidal surface portion substantially corresponding to at least a portion of the toroidal surface of the support. A method for forming a line diffraction element is provided.

【0034】支持体を形成するために使用する樹脂材料
としては、X線の吸収係数が小さいものであり、かつ、
加工が比較的容易なものであればよい。例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレンが適している。
樹脂材料をトロイダル形状に成形する方法として、ブロ
ー成形、研削、研磨などいずれの適当な加工法を使用し
てもよい。
The resin material used to form the support has a small X-ray absorption coefficient, and
What is necessary is just what is relatively easy to process. For example, polyethylene, polypropylene, and polystyrene are suitable.
As a method of forming the resin material into a toroidal shape, any suitable processing method such as blow molding, grinding, and polishing may be used.

【0035】結晶としては、例えばグラファイト、フッ
化リチウム、ペンタエリスリトールなどを入手でき、こ
れらを好ましく使用できるが、X線の集光点における強
度をより強くするには、X線の反射率の高いグラファイ
トが適している。
As the crystal, for example, graphite, lithium fluoride, pentaerythritol and the like can be obtained, and these can be preferably used. However, in order to further increase the intensity at the X-ray converging point, a high X-ray reflectance is required. Graphite is suitable.

【0036】例えばグラファイトの(002)面のモザ
イクスプレッドとして、グラファイトとして作製できる
最高のモザイクスプレッド0.1゜から、高いX線反射
率を得ることができる最低ラインである8゜までのもの
が便用できる。モザイクスプレッドが8゜を超えるとX
線の集光点における反射強度が低下するのでそれほど好
ましくない。
For example, as the mosaic spread of the (002) plane of graphite, a maximum mosaic spread of 0.1 mm that can be produced as graphite and a minimum line of 8 mm that can obtain high X-ray reflectivity are convenient. Can be used. X when mosaic spread exceeds 8 ゜
This is not so preferable because the reflection intensity at the light condensing point of the line decreases.

【0037】トロイダル形状支持体の外側にはりつける
結晶片としてもグラフファイトが特に適している。グラ
ファイトはX線の反射率が高く、また結晶構造が層状構
造をとっているため、層間剥離しやすい性質がある。そ
のため、平板グラファイト薄く剥離させ、それをトロイ
ダル形状支持体の外側にはりつけることができる。ま
た、グラファイトを特開平8−244119号公報に記
載されている方法でトロイダル形状に成形し、それをト
ロイダル形状支持体の外側にはりつけてもよい。結晶片
の大きさは支持体の曲率などに応じて適当に選択できる
が、例えば特開平8−244119号公報に記載された
方法により得られるグラファイトの場合では、例えば5
0×80×3mm程度の大きさのものを使用できる。
Graphite is also particularly suitable as a piece of crystal glued to the outside of the toroidal support. Graphite has a high X-ray reflectivity, and has a layered crystal structure, so that it has a property of easily delamination. Therefore, the flat graphite can be thinly exfoliated and attached to the outside of the toroidal support. Alternatively, graphite may be formed into a toroidal shape by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-244119, and it may be attached to the outside of the toroidal-shaped support. The size of the crystal pieces can be appropriately selected according to the curvature of the support, and for example, in the case of graphite obtained by the method described in JP-A-8-244119, for example, 5
One having a size of about 0 × 80 × 3 mm can be used.

【0038】[0038]

【実施例】次に、本発明の貝体例を説明する。 (実施例1)X線が銅のKα線(波長λ=1.541
8)、結晶がグラファイト(002)面(ブラッグ反射
角θ=13.3゜)、X線源Sと集光点Fまでの距離L=
240mmの場合に用いるX線回折要素として、図1に
示す本発明の補正楕円曲線(補正項はn=5、k=1
9)の一部分をSFを回転軸として回転させた回転補
正楕円体(w=40mm)のトロイダル形状のグラファ
イトで作製した。
Next, examples of the shell of the present invention will be described. (Example 1) X-rays are copper Kα rays (wavelength λ = 1.541).
8) The crystal is a graphite (002) plane (Bragg reflection angle θ = 13.3 °), and the distance L between the X-ray source S and the focal point F =
As the X-ray diffraction element used in the case of 240 mm, the correction elliptic curve of the present invention shown in FIG. 1 (correction terms are n = 5, k = 1
A part of 09 ) was made of a toroidal graphite having a rotation correction ellipsoid (w = 40 mm) rotated around SF as a rotation axis.

【0039】グラファイトの作製方法は、特開平8−2
44119号公報に記載されている方法で回転補正楕円
体をx軸を含む面で半分に分割して得られる2つのピー
ス作製し、これらを精密に調整してトロイダル形状を形
成するように配置した。このX線回折装置の焦点にX線
管(ターゲット:銅、焦点サイズ:0.7mmの点焦
点)を配置し、それから出たX線を集光する実験を行っ
た。
The method for producing graphite is disclosed in
No. 44119, two pieces were obtained by dividing the rotation-corrected ellipsoid into halves on a plane including the x-axis, and these pieces were precisely adjusted and arranged so as to form a toroidal shape. . An X-ray tube (target: copper, focal point size: 0.7 mm point focal point) was placed at the focal point of this X-ray diffractometer, and an experiment was conducted to collect the X-rays emitted therefrom.

【0040】まず、X線集光装置なしで、X線焦点Sか
らL=240mmの位置Fにφ2.0mmピンホールを
おき、そのピンホールを通過したX線をシンチレーショ
ンカウンターでカウントした。その後、上述のX線集光
装置により、X線を集光し、集光点にφ2.0mmのピ
ンホールをおき、そのピンホールを通過したX線を力ウ
ントした。集光倍率をX線集光装置なしのときのX線強
度に対するX線集光装置を付けたときのX線強度の比と
定義すると、10倍の集光倍率が得られた。
First, a φ2.0 mm pinhole was placed at a position F of L = 240 mm from the X-ray focal point S without an X-ray focusing device, and the X-rays passing through the pinhole were counted by a scintillation counter. Thereafter, the X-ray was condensed by the above-mentioned X-ray condensing device, a pinhole having a diameter of 2.0 mm was set at the condensing point, and the X-ray passing through the pinhole was forced down. When the light collection magnification was defined as the ratio of the X-ray intensity when the X-ray light collector was attached to the X-ray intensity without the X-ray light collector, a light collection magnification of 10 times was obtained.

【0041】(実施例2)図2に示すように、トロイダ
ル面20を有する支持体22を樹脂で形成し、その外面
にグラファイト片24をはりつけたX線回折要素26を
作成した。支持体は、ポリプロピレンを使用し、実施例
1で用いた補正楕円曲線の回転体のトロイダル形状を金
型でブロー成形した(肉厚0.3mm)。膜厚0.2m
m〜0.4mmに剥離したモザイク結晶の平板状グラフ
ァイト(寸法:5mm×5mm、モザイクスプレッド
0.5゜)を、支持体の外側面にはりつけた。このX線
回折要素を使用して、実施例1と同様に集光倍率を測定
した結果、3倍の集光倍率が得られた。
(Example 2) As shown in FIG. 2, a support 22 having a toroidal surface 20 was formed of a resin, and an X-ray diffraction element 26 having a graphite piece 24 attached to the outer surface thereof was prepared. The support was made of polypropylene, and the toroidal shape of the rotating body having the corrected elliptic curve used in Example 1 was blow-molded with a mold (thickness: 0.3 mm). 0.2 m thick
Plate-like graphite of mosaic crystals (dimensions: 5 mm x 5 mm, mosaic spread 0.5 mm) peeled to m to 0.4 mm was attached to the outer surface of the support. Using this X-ray diffraction element, the light-gathering power was measured in the same manner as in Example 1, and as a result, three times the light-gathering power was obtained.

【0042】[0042]

【発明の効果】X線集光装置の形状をヨハン型よりも本
発明の補正楕円曲線を回転させた形状とする方が、大き
な立体角でX線管からのX線をブラッグ反射することが
できるとともに、集光点における収差が小さいため、集
光点におけるX線強度が強くなる。
According to the present invention, when the shape of the X-ray condensing device is formed by rotating the correction elliptic curve of the present invention, compared to the Johan type, Bragg reflection of X-rays from the X-ray tube at a large solid angle can be obtained. In addition, the X-ray intensity at the focal point increases because the aberration at the focal point is small.

【0043】また、トロイダル形状の支持体を樹脂で形
成し、その外側面にX線回折可能結晶をはりつけること
により、集光点におけるX線強度の強いX線回折要素を
精度良く、簡単に製作することが可能となる。
Further, an X-ray diffraction element having a high X-ray intensity at the converging point can be manufactured accurately and easily by forming a toroidal-shaped support from a resin and attaching an X-ray diffractible crystal to the outer surface thereof. It is possible to do.

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

【図1】 本発明の補正楕円曲線形状に基づいて得られ
るX線回折要素の原理を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the principle of an X-ray diffraction element obtained based on a corrected elliptic curve shape according to the present invention.

【図2】 トロイダル形状支持体を樹脂で形成し、その
外面に結晶をはりつけた本発明のX線回折要素の模式的
断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an X-ray diffraction element of the present invention in which a toroidal-shaped support is formed of a resin and a crystal is attached to an outer surface thereof.

【図3】 従来の技術の湾曲結晶形状の模式的断面図で
あり、(a)はヨハン型形状の原理図、(b)はヨハン
ソン型形状の原理図である。
3A and 3B are schematic cross-sectional views of a curved crystal shape according to a conventional technique, wherein FIG. 3A is a principle diagram of a Johann-type shape, and FIG. 3B is a principle diagram of a Johansson-type shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S…X線源、F…集光点、1…ヨハン型形状、2…ヨハ
ンソン型形状、3…中心、10…補正楕円曲線、12…
X線回折要素、14…X線回折面または補正楕円曲線の
一部分)、20…トロイダル面、22…支持体、24…
モザイク結晶片、26…X線回折要素。
S: X-ray source, F: Focus point, 1 ... Johansian shape, 2 ... Johansson-shaped shape, 3 ... Center, 10 ... Corrected elliptic curve, 12 ...
X-ray diffraction element, 14: part of X-ray diffraction surface or corrected elliptic curve), 20: toroidal surface, 22: support, 24 ...
Mosaic crystal fragments, 26 X-ray diffraction elements.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 英一郎 京都府京都市左京区高野西開町1番地 第 2久米マンション4−16 (72)発明者 川島 勉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西木 直巳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 前田 幸男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡田 彌 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 吉村 進 神奈川県川崎市多摩区東三田3−10−1 松下技研株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Eiichiro Matsubara 1st Kume Mansion 4-16, Takano Nishikaicho, Sakyo-ku, Kyoto, Kyoto (72) Inventor Tsutomu Kawashima 1006 Kazuma Kazuma, Kadoma, Osaka Matsushita Electric Within Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Naomi Nishiki 1006, Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yukio Maeda 1006, Oaza Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Invention Person Yasushi Okada 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発散X線源からのX線を集光するX線集
光装置に使用する、X線をブラッグ反射する結晶面によ
り構成されたX線回折面を有して成るX線回折要素であ
って、X線回折面は、X線源およびX線を集めるべき点
を両焦点とする楕円の式: y=b(1−x2/a21/2 (式中、a=(b2+L2/4)1/2、b=L・tanθ
/2であり、Lは両焦点間の距離、θはブラッグ角であ
る。)に補正項としてxn/kを加えた式: y=b(1−x2/a21/2+xn/k (式中、nは正の整数であり、kは0より大きい任意の
数である。)により表される曲線の少なくとも一部分を
両焦点を通過する直線(即ち、x軸)を回転軸として回
転させることにより得られる回転体の表面の少なくとも
一部分を実質的に構成することを特徴とするX線回折要
素。
1. An X-ray diffraction device having an X-ray diffraction surface constituted by a crystal surface for Bragg reflection of X-rays, which is used in an X-ray concentrator for concentrating X-rays from a divergent X-ray source. Element, the X-ray diffraction surface is represented by an elliptic expression having the X-ray source and the point at which the X-rays should be collected at both focal points: y = b (1−x 2 / a 2 ) 1/2 (where a is a = (b 2 + L 2/ 4) 1/2, b = L · tanθ
/ 2, L is the distance between the focal points, and θ is the Bragg angle. ) Plus x n / k as a correction term: y = b (1−x 2 / a 2 ) 1/2 + x n / k (where n is a positive integer and k is greater than 0) At least a portion of the surface of the rotating body obtained by rotating at least a portion of the curve represented by the formula (1) by using a straight line passing through both focal points (ie, the x-axis) as a rotation axis. An X-ray diffraction element.
【請求項2】 nは、1以上の奇数である請求項1記載
の要素。
2. The element of claim 1, wherein n is one or more odd numbers.
【請求項3】 結晶面は、グラファイトのモザイク結晶
面である請求項1または2記載の要素。
3. The element according to claim 1, wherein the crystal plane is a mosaic crystal plane of graphite.
【請求項4】 モザイク結晶面のモザイクスプレッドは
0.1〜8°の範囲である請求項3記載の要素。
4. The element according to claim 3, wherein the mosaic spread of the mosaic crystal plane is in the range of 0.1 to 8 °.
【請求項5】 X線発散源および請求項1〜4のいずれ
かに記載のX線回折要素を有して成るX線集光装置であ
って、X線発散源は一方の焦点に配置され、X線回折要
素は、そのX線回折面がそれを導出した回転補正楕円体
の表面の少なくとも一部分と一致するように配置され、
発散されたX線は他方の焦点またはその近傍に集められ
ることを特徴とする装置。
5. An X-ray collector comprising an X-ray divergence source and the X-ray diffraction element according to claim 1, wherein the X-ray divergence source is arranged at one focal point. , The X-ray diffraction element is arranged such that its X-ray diffraction surface coincides with at least a portion of the surface of the spheroid from which it was derived,
An apparatus wherein the divergent X-rays are collected at or near the other focal point.
【請求項6】 X線回折要素の形成方法であって、トロ
イダル形状の表面の少なくとも一部分に対応する面を有
する樹脂製の面状支持体を形成し、その支持体のいずれ
かの主表面にX線をブラッグ反射する少なくとも1つの
結晶片を取り付けて、結晶片が支持体のトロイダル形状
の表面の少なくとも一部分に実質的に対応するトロイダ
ル形状の表面部分を形成するようにするX線回折要素の
形成方法。
6. A method for forming an X-ray diffraction element, comprising: forming a planar support made of resin having a surface corresponding to at least a part of a toroidal surface; An X-ray diffraction element comprising: at least one crystal fragment that Bragg-reflects X-rays, wherein the crystal fragment forms a toroidal surface portion that substantially corresponds to at least a portion of the toroidal surface of the support. Forming method.
【請求項7】 トロイダル形状は、請求項1記載の補正
楕円曲線の一部分をx軸の回りで回転させることにより
得られる形状である請求項6記載の方法。
7. The method according to claim 6, wherein the toroidal shape is a shape obtained by rotating a part of the correction elliptic curve according to claim 1 around the x-axis.
【請求項8】 請求項6または7記載の方法によって形
成されるX線回折要素。
8. An X-ray diffraction element formed by the method according to claim 6.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006003727A1 (en) * 2004-07-05 2006-01-12 Photon Production Laboratory, Ltd. Radiation generator
WO2006022333A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Tohoku University Curvature distribution crystal lens, x-ray device having curvature distribution crystal lens, and curvature distribution crystal lens manufacturing method
JP2008032749A (en) * 2001-06-19 2008-02-14 X-Ray Optical Systems Inc X-ray fluorescence spectroscopy system and x-ray fluorescence spectroscopy method
JP2010085304A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Japan Aerospace Exploration Agency X-ray reflection device and method for manufacturing the same
JP2016212076A (en) * 2015-05-08 2016-12-15 啓介 小林 Hard X-ray Photoelectron Spectrometer

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008032749A (en) * 2001-06-19 2008-02-14 X-Ray Optical Systems Inc X-ray fluorescence spectroscopy system and x-ray fluorescence spectroscopy method
WO2006003727A1 (en) * 2004-07-05 2006-01-12 Photon Production Laboratory, Ltd. Radiation generator
WO2006022333A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Tohoku University Curvature distribution crystal lens, x-ray device having curvature distribution crystal lens, and curvature distribution crystal lens manufacturing method
JPWO2006022333A1 (en) * 2004-08-27 2008-07-31 国立大学法人東北大学 Curvature distribution crystal lens, X-ray apparatus having curvature distribution crystal lens, and method of manufacturing curvature distribution crystal lens
JP4710022B2 (en) * 2004-08-27 2011-06-29 国立大学法人東北大学 Curvature distribution crystal lens, X-ray apparatus having curvature distribution crystal lens, and method of manufacturing curvature distribution crystal lens
JP2010085304A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Japan Aerospace Exploration Agency X-ray reflection device and method for manufacturing the same
JP2016212076A (en) * 2015-05-08 2016-12-15 啓介 小林 Hard X-ray Photoelectron Spectrometer

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