JPH1138194A - 弯曲結晶作製装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヨハンソン型弯曲結晶５を簡単に作製でき、
しかも曲率半径の異なる各種の凹面５１を形成できる作
製装置を提供する。 【構成】 回転して弯曲結晶５の凹面５１を切削ないし
研磨する切削体６と、この切削体６を回転自在に支持
し、支点２０の周りに揺動するアーム４と、支点２０を
形成する支点部材２と、支点部材２をアーム４の長手方
向に移動させて、支点２０と切削体６との間隔を変更す
る支点調整機構７を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線分析時にＸ線
を分光するために使用するヨハンソン型の弯曲結晶を作
製するための作製装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８（ａ）に示すように、ヨハンソン型
の弯曲結晶５は、その内面に所定の曲率半径Ｒ１で凹型
に切削した反射面５１を形成し、この反射面５１から弯
曲結晶５の各格子面５２に入射する放射Ｘ線を、入射角
度と同一角度で回折して出射する。そして、入射角度
と、出射したＸ線強度との関係から、放射Ｘ線の波長を
求める。前記弯曲結晶５は、結晶台５３に固定する。

【０００３】以上の弯曲結晶５を作製する場合、従来で
は、先ず、同図（ｂ）のように、平板状とした結晶素材
５０の全体を、前記半径Ｒ１の２倍の曲率半径Ｒ２で曲
げ加工する。次いで、（ａ）のように、結晶素材５０の
内面を前記半径Ｒ１となるように切削加工する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の作製
手段によれば、弯曲結晶５が作りにくい。つまり、結晶
素材５０は、その曲げ加工の曲率半径Ｒ２よりも小さい
曲率半径Ｒ１で切削加工されるために、中央部の厚みＴ
１が両端部の厚みＴ２よりも小さくなる。他方、Ｘ線源
からの放射Ｘ線は、弯曲結晶５の表面側の格子面５２だ
けでなく、内部の格子面５２においても回折させる必要
があるため、結晶素材５０は、切削加工により形成され
る最小厚みの部分、すなわち中央部においても所定厚み
Ｔ１を確保しなければならない。しかし、半径Ｒ１で切
削加工した後でも所定厚みＴ１を確保するためには、両
端部の厚みＴ２、つまり、図７（ｂ）に示す結晶素材５
０の全体の肉厚Ｔ２を大きくする必要がある。このよう
な厚肉の結晶部材５０は、曲げ加工が容易でない。

【０００５】本発明は、ヨハンソン型弯曲結晶を簡単に
作製し、しかも曲率半径の異なる各種の凹面を形成でき
る作製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】上記目的を達成するた
め、請求項１の作製装置は、回転して弯曲結晶の反射面
である凹面とその反対側の取付面である凸面のうち、少
なくとも凹面を切削ないし研磨する切削体と、この切削
体を回転自在に支持し、支点周りに揺動するアームと、
支点を形成する支点部材と、支点部材をアームの長手方
向に移動させて、支点と切削体との間隔を変更する支点
調整機構とを備えている。

【０００７】所定曲率半径の弯曲結晶を作る場合には、
先ず、支点調整機構で支点部材をアームの長手方向に移
動させて、支点部材の支点と切削体の間隔を調整するこ
とにより、支点を中心とする切削体の揺動半径を、形成
すべき凹面、すなわち凹型反射面の曲率半径に応じて変
える。そして、切削体を平板結晶の表面に接触させた状
態で、アームを支点周りに揺動させながら切削体を回転
させる。すると、平板結晶の表面が切削体で切削ないし
研磨されて、所定曲率半径の凹面が形成される。また、
凹面を形成した後、これとは反対側の表面を切削体に接
触させ、以上の場合と同様に切削ないし研磨することに
より、凸面、すなわち結晶台への凸型の取付面を形成す
る。このようにすることにより、所定の凹面を備えたヨ
ハンソン型弯曲結晶が簡単に得られる。また、前記支点
調整機構により支点と切削体の間隔を変更調整して、支
点を中心とする切削体の揺動半径を変えれば、曲率半径
が異なり、放射Ｘ線の回折角度が異なる各種の凹面が得
られる。

【０００８】本発明の好ましい実施形態では、前記支点
部材を回転させる第１駆動機構を有し、アームに長手方
向に延びる第１のスライド孔を形成し、支点部材を第１
のスライド孔に回転不能で、かつ長手方向に摺動自在に
嵌合させている。この構成によれば、支点調整機構を操
作して支点部材を第１スライド孔に沿って移動させるこ
とにより、支点部材の支点を中心とする切削体の揺動半
径を容易に変えることができる。

【０００９】また、好ましい実施形態では、前記支点部
材を回転自在に支持する軸受ケースを、基台に設けた第
２のスライド孔に揺動自在に嵌合し、前記軸受ケースに
前記第１駆動機構を装着している。この構成によれば、
アームを基台に仮止めした状態で支点調整機構を操作す
ることにより、基台とアームの相対位置は変動すること
なく、支点部材だけがアームおよび基台に設けた第１，
第２スライド孔に沿って移動する。つまり、アームに設
けた切削体と基台側に支持した弯曲結晶との相対位置は
変えることなく、この弯曲結晶を切削体に接触させた状
態で支点部材だけを移動させて、その支点を中心とする
切削体の揺動半径を変えることができるので、切削体と
弯曲結晶の相対位置の再調整が不要になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１，図２に示す作製装置は、基
台１と、これに支持されて支点２０となる支点部材２
と、基台１内に配置され、支点部材２を回転駆動する第
１駆動機構３と、基台１から突出する支点部材２の上部
側に支持され、その回転に伴い揺動するアーム４と、こ
のアーム４の先端側に支持され、弯曲結晶５の結晶素材
５０を切削ないし研磨する砥石からなる回転式の切削体
６と、支点部材２をアーム４の長手方向（図１の左右方
向）に移動させて、支点部材２の支点２０と切削体６の
間隔を調整する支点調整機構７を備えている。

【００１１】前記支点部材２は、複数の軸受２１を内装
した第１軸受ケース２２を介して基台１に支持され、こ
の軸受ケース２２の下部側にブラケット３０を介して前
記第１駆動機構３が取り付けられている。この第１駆動
機構３は、可逆転可能な第１モータ３１と支点部材２に
連動させるウォーム減速機３２とを備え、これら両者に
設けた第１および第２プーリ３３，３４間にベルト３５
を掛回している。

【００１２】前記アーム４としては角筒部材を用い、そ
の相対向する上下両壁４０，４０に長手方向に延びる第
１スライド孔４１，４１を形成する。そして、前記支点
部材２の各スライド孔４１との対向部位に角面２３，２
３を形成して、これを各スライド孔４１に嵌合位置させ
ることにより、支点部材２をアーム４に対し一体回転可
能でかつ長手方向に摺動自在に支持させる。また、前記
支点部材２の各スライド孔４１から突出する突出部位に
は、各スライド孔４１よりも大きな上下一対のスライド
当て板２４，２４を嵌合させ、その上部側のスライド当
て板２４は、固定ボルト２５Ａにより支点部材２に締結
されて、アーム４の上面に圧接され、支点部材２をアー
ム４に固定する。

【００１３】前記弯曲結晶５の結晶素材５０は、前記切
削体６と対接するように基台１側に弾性的に支持させ
る。つまり、基台１側に固定した取付部材１１にばね受
部材１２を取付け、このばね受部材１２と、結晶素材５
０の切削面とは反対側に設けた支持部材１３との間にば
ね１４を介装して、このばね１４により、支持部材１３
に支持された結晶素材５０を切削体６の外周面に弾性力
で押し付ける。

【００１４】前記切削体６は、アーム４の上下両壁４０
で第１スライド孔４１の先端側に回転軸６０を介して回
転自在に支持させる。この回転軸６０は、軸受６１を内
装した上下一対の第２軸受ケース６２，６２を介してア
ーム４の上下両壁４０に支持させる。

【００１５】前記支点部材２をアーム４の長手方向に移
動させる支点調整機構７は、アーム４の外側方から内部
に挿入され、支点部材２に設けたねじ孔２６に螺合する
ねじ体７１と、このねじ体７１におけるアーム４の外方
端部に取付けた操作ハンドル７２とを有している。

【００１６】また、前記アーム４には、切削体６を回転
駆動するための第２駆動機構８が設けられている。この
第２駆動機構８は、アーム４の先端側にブラケット８０
を介して取付けた第２モータ８１と、そのモータ軸およ
び前記回転軸６０にそれぞれ設けた第１および第２歯形
プーリ８２，８３と、これらプーリ間に掛け渡した歯付
きベルト８４とで構成している。

【００１７】さらに、前記基台１には、支点部材２を支
持する第１軸受ケース２２を左右方向に移動させる第２
スライド孔１５が形成されている。また、前記アーム４
の基端部に突片４２を突設し、この突片４２と基台１の
間に、アーム４を仮止めするボルト４３を設けている。
また、前記アーム４の先端下面側で支点部材２から離れ
た個所には、基台１の上面に接触する転動体４４を取り
付け、この転動体４４により、アーム４の支点部材２を
中心とする揺動を円滑にし、かつ、アーム４のたわみの
影響がないようにしている。

【００１８】前記第２スライド孔１５の両側部には、第
１軸受ケース２２をスライド孔１５に固定するための一
対の固定部材２７を取付けている。この固定部材２７は
ボルト２５Ｂにより基台１に固定される。図３に示すよ
うに、基台１のスライド孔１５の両側部には、多数のね
じ孔２８が設けられており、これらねじ孔２８に、固定
部材２７の挿通孔に挿適したボルト２５Ｂを螺合するこ
とにより、固定部材２７の基台１への固定を行う。図１
の第１軸受ケース２２に設けたフランジ２２ａの下には
弾性の大きいパッキン２９が嵌め込まれており、このパ
ッキン２９を介してフランジ２２ａが固定部材２７によ
り基台１の上面に圧接されて、第１軸受ケース２２、つ
まり支点部材２が基台１に固定される。

【００１９】次に、以上の作製装置により弯曲結晶５を
作製するときの手順について説明する。先ず、図４に示
すように、弯曲結晶５の結晶素材（平板状）５０を支持
部材１３に取り付けて、切削体６の外周面に弾接するよ
うにセットする。そして、図１の基台１にアーム４の基
端部をボルト４３により仮止めし、また支点部材２に取
り付けられたスライド当て板２４の固定ボルト２５Ａを
緩め、かつ、基台１にねじ込まれたボルト２５Ｂをねじ
孔２８から取り外して固定部材２７をスライド自在とし
た状態で、支点調整機構７の操作ハンドル７２によりね
じ体７１を支点部材２のねじ孔２６に対し回転させる。

【００２０】すると、基台１とアーム４の相対位置は変
動することなく、支点部材２だけがアーム４と基台１に
設けた第１，第２スライド孔４１，１５に沿って移動す
る。つまり、アーム４に設けた切削体６と基台１側に支
持する結晶素材５０の相対位置は変わることなく、結晶
素材５０が切削体６に弾接された状態で支点部材２だけ
が移動し、その支点２０を中心とする切削体６の揺動半
径が変更調整されて、この切削体６は図４のように所定
半径Ｒ３で揺動する。支点部材２は、固定部材２７がね
じ孔２８のピッチに相当するピッチで移動した後、支点
部材２を前後に動かして微調し、パッキン２９を介して
固定する。これにより、所定半径Ｒ３の変更は連続的に
行われる。

【００２１】以上のように切削体６の揺動半径を調整し
た後、図１のボルト２５Ｂを固定部材２７の挿通孔に挿
通してねじ孔２８にねじ込むことにより、固定部材２
７、パッキン２９および第１軸受ケース２２を介して支
点部材２を基台１に固定する。つぎに、仮止めボルト４
３を外して基台１に対しアーム４を揺動可能とし、さら
に、スライド当て板２４の固定ボルト２５を締めて、ア
ーム４を支点部材２に固定する。そして、第１駆動機構
３の第１モータ３１を正逆回転させ、また第２駆動機構
８の第２モータ８１を回転させる。すると、図４の仮想
線のように、切削体６が回転しながら、支点部材２の支
点２０を中心にアーム４が揺動し、この切削体６で結晶
素材５０の内面側が切削ないし研磨されて、所定曲率半
径の凹面５１が形成される。

【００２２】また、前記支点調整機構７により支点部材
２をスライド孔４１，１５に沿って移動させるとき、例
えば図５に示すように、支点部材２を切削体６側に近づ
くように移動させて、この切削体６を前記半径Ｒ３より
も小さな半径Ｒ４で揺動させると、より小さな曲率半径
の凹面５１が得られる。

【００２３】以上のように結晶素材５０の内面側の凹面
５１を形成した後、ばね受け部材１２、支持部材１３お
よびばね１４により、図６に示すように、結晶素材５０
の凹面５１と反対側の外面側を切削体６に押し付け、上
記と同様の手順に従い、切削体６で結晶素材５０を切削
ないし研磨することにより、所定半径の凸型の取付面５
４が形成される。このようにすることにより、図７
（ａ）に示すように、弯曲結晶５０の内面に所定曲率半
径２Ｒ（＝図４のＲ３）の凹面５１を、外面側に所定半
径２Ｒの凸面５４を形成したヨハンソン型弯曲結晶５が
作製される。

【００２４】以上のように凹面５１と凸面５４を形成し
た結晶５は、同図（ｂ）のように、その取付面５４を結
晶台５３の凹型保持面（曲率半径Ｒ）５５に当て付けて
固定する。このとき、曲率半径２Ｒの弯曲結晶５の全体
を、保持面５５の凹面半径Ｒに合致する曲率半径となる
ように折り曲げて保持面５５に取付けている。こうして
ヨハンソン型湾曲結晶が完成する。

【００２５】前記実施形態では、切削体６により結晶５
０の内外面である凹面５１と凸面５４の両方を切削した
が、凹面５１のみを切削してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の作製装置によれ
ば、ヨハンソン型弯曲結晶を容易に作製でき、しかも曲
率半径の異なる各種の凹面を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる作製装置の縦断正面図である。

【図２】同装置の側面図である。

【図３】同装置における支点部材の基台への取付部分を
示す平面図である。

【図４】その移動状態を示す平面図である。

【図５】同じく移動状態を示す一部省略した平面図であ
る。

【図６】同じく移動状態を示す一部省略した平面図であ
る。

【図７】ヨハンソン型弯曲結晶を示す側面図である。

【図８】従来のヨハンソン型弯曲結晶を作製する場合の
説明図である。

【符号の説明】

１…基台、１５…第２スライド孔、２…支点部材、２０
…支点、２２…軸受ケース、３…第１駆動機構、４…ア
ーム、４１…第１スライド孔、５…弯曲結晶、５１…凹
面、６…切削体、７…支点調整機構。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線分析に使用されてＸ線を分光する弯
   曲結晶を作製する装置であって、 回転して、弯曲結晶の反射面を形成する凹面とその反対
   側の取付面を形成する凸面のうち、少なくとも前記凹面
   を切削ないし研磨する切削体と、 切削体を回転自在に支持し、支点周りに揺動するアーム
   と、 支点を形成する支点部材と、 支点部材をアームの長手方向に移動させて、支点と切削
   体との間隔を変更する支点調整機構とを備えた弯曲結晶
   作製装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記支点部材を回転
   させる第１駆動機構を有し、アームに長手方向に延びる
   第１のスライド孔が形成され、支点部材が第１のスライ
   ド孔に回転不能で、かつ長手方向に摺動自在に嵌合され
   ている弯曲結晶作製装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記支点部
   材を回転自在に支持する軸受ケースが、基台に設けた第
   ２のスライド孔に揺動自在に嵌合され、前記軸受ケース
   に前記第１駆動機構が装着されている弯曲結晶作製装
   置。