JPH1164593A - クラツキ型スリット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空室を開放せずにＸ線最大強度幅を任意に
調整できるようにするとともに、Ｘ線最大強度幅の調整
に必要な作業工数を減らし、作業の容易化を図る。 【解決手段】 入射ブロック１０とブリッジ１２とを、
ブリッジ１２の散乱抑制部１２ａにおける入射ブロック
寄りのエッジ位置Ｐを中心として、一体に回動すること
により、Ｘ線最大強度幅ｘを調整する。これら入射ブロ
ック１０およびブリッジ１２は支持台１４上に搭載して
あり、駆動機構１５によって真空室１３の外部から回動
操作できる構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、小角散乱装置の
光学系に用いられるクラツキ型スリット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】小角散乱装置は、試料にＸ線を照射した
とき、試料を中心とする低角度範囲（例えば、０°〜５
°程度の角度範囲）に発生する散乱Ｘ線の強度に基づい
て、試料を構成する粒子の大きさ，形状や、タンパク質
の結晶に見られるような結晶の長周期構造などを測定す
るための装置である。この小角散乱装置の光学系には、
微細幅で高分解能のＸ線を試料へ照射するために、クラ
ツキ型スリット装置が用いられている。

【０００３】図２は、従来のクラツキ型スリット装置の
概要を示す平面構成図である。同図に示すように、クラ
ツキ型スリット装置は、入射ブロック２０、入射スリッ
ト２１、およびブリッジ２２を備えている。このうち、
入射ブロック２０は、Ｘ線幅制限用の突き出し端部２０
ａ，２０ｂを二箇所に有している。この入射ブロック２
０とブリッジ２２の一側面に形成した散乱抑制部２２ａ
とは、同一平面上に位置決めされる。また、入射スリッ
ト２１は、入射ブロック２０と対向する位置に、同ブロ
ック２０と所要の間隔をあけて配置してある。

【０００４】Ｘ線源のＸ線焦点１から出射してきたＸ線
は、まず入射ブロック２０の突き出し端部２０ａ，２０
ｂと、入射スリット２１の端部２１ａとで幅が制限され
る。さらに、ブリッジ２２の散乱抑制部２２ａによりＸ
線の散乱を抑制して試料ホルダ２に装着した試料へと照
射される。

【０００５】なお、図２に示すように、同一平面上の二
箇所に突き出し端部２０ａ，２０ｂを有する入射Ｕブロ
ックを備えたものを、特にクラツキ型Ｕスリット装置と
称している。この他、Ｘ線幅制限用の突き出し端部を一
箇所にのみ形成した入射ブロックを備えた構造のもの等
もある。クラツキ型スリット装置というときは、これら
各種構造のものを含んでいる。

【０００６】さて、クラツキ型スリット装置を通過して
きたＸ線は、入射スリット２１の端部２１ａおよびブリ
ッジ２２の散乱抑制部２２ａを通る平面ａと、その平面
ａに平行でかつ入射ブロック２０の突き出し端部２０ａ
に接する平面ｂとで囲まれた領域が最大強度（Ｉｍａ
ｘ）を示す。小角散乱測定においては、このＸ線最大強
度幅ｘの中央位置（ｘ／２）を測定原点（２θ＝０）に
おき、試料からの散乱Ｘ線の角度（２θ）と強度（Ｉ）
とを検出する。

【０００７】Ｘ線最大強度幅ｘは、測定条件に応じて変
更する必要がある。従来、このＸ線最大強度幅ｘは、入
射ブロック２０と入射スリット２１との間のスリット幅
を変更することにより調整していた。すなわち、図３に
示すように、入射スリット２１の位置を移動させること
により、入射スリット２１の端部２１ａおよびブリッジ
２２の散乱抑制部２２ａを通る平面ａ′と、その平面
ａ′に平行でかつ入射ブロック２０の突き出し端部２０
ａに接する平面ｂ′とで囲まれた領域の幅（Ｘ線最大強
度幅ｘ′）を広げることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のクラツキ型スリ
ット装置は、次のような問題があった。クラツキ型スリ
ット装置は、Ｘ線の減衰を防止するために、各構成要素
を真空室２３内に配置している。したがって、入射スリ
ット２１の移動作業にあたり、この真空室２３内を開放
する必要があった。このように、Ｘ線最大強度幅ｘの調
整に際して真空室２３内を開放する結果、次の測定に移
るために、再び真空室２３内を真空引きする必要があ
り、これらの作業に時間がかかるという問題があった。

【０００９】また、従来のクラツキ型スリット装置は、
入射スリット２１の移動によりＸ線最大強度幅ｘを調整
したとき、図３に示すように、受光面３における最大強
度（Ｉｍａｘ）を示すＸ線の照射位置が大きくずれてし
まう。このように、Ｘ線の照射位置に大きなずれが生じ
た場合、測定原点（２θ＝０）および試料ホルダ２の位
置を補正するか、あるいは受光面３および試料ホルダ２
に対して装置全体を回動させてＸ線の光軸調整をしなけ
ればならない。この光軸調整は、従来、入射ブロック２
０に形成した一方の突き出し端部２０ｂの位置を中心
に、装置全体を回動させて行なっていた。

【００１０】このように、従来のクラツキ型スリット装
置は、Ｘ線最大強度幅ｘを調整するために、入射スリッ
ト２１の移動と、測定原点（２θ＝０）および試料ホル
ダ２の位置補正または装置全体の回動とを実施しなけれ
ばならないため、作業工数が多く煩雑であった。

【００１１】この発明は、上述した問題を解決するため
になされたもので、各構成要素を内蔵する真空室を開放
せずにＸ線最大強度幅を任意に調整できるようにするこ
とを目的とする。またこの発明は、Ｘ線最大強度幅を調
整するために必要な作業工数を減らし、作業の容易化を
図ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係るクラツキ型スリット装置は、Ｘ線幅
制限用の突き出し端部を少なくとも一箇所に形成した入
射ブロックと、Ｘ線幅制限用の端部を入射ブロックに対
向させるとともに入射ブロックとの間に所要の間隔を設
けて配置した入射スリットと、入射ブロックの突き出し
端部と同一平面上に散乱抑制部が配置され、入射ブロッ
クと入射スリットとの間を通過してきたＸ線の散乱を抑
制するブリッジと、を真空室の内部に備えている。さら
に、入射スリットの端部およびブリッジの散乱抑制部を
通る平面と、該平面に平行でかつ入射ブロックの突き出
し端部に接する平面と、で囲まれた隙間から通過するＸ
線の強度が最大となるように構成してある。

【００１３】そして、入射ブロックとブリッジとを一体
に回動自在とするとともに、これら入射ブロックおよび
ブリッジを真空室の外部から回動操作する構成としたこ
とを特徴としている。Ｘ線最大強度幅は、入射スリット
の端部およびブリッジの散乱抑制部を通る平面（以下、
便宜上「第１平面」ということもある）と、その平面に
平行でかつ入射ブロックの突き出し端部に接する平面
（以下、便宜上「第２平面」ということもある）とに挟
まれた領域の幅である。これら第１，第２平面の各位置
は、入射スリットを固定したままで、入射ブロックとブ
リッジとを一体に回動することにより任意に変化させる
ことができる。

【００１４】これら入射ブロックおよびブリッジは、真
空室の外部から回動操作する構成としてあるので、Ｘ線
最大強度幅の調整に際して、真空室を開放する必要がな
く、その調整作業を迅速かつ容易に行なうことができ
る。この構成をより具体化するために、本発明は、入射
ブロックとブリッジとを搭載して回動自在な支持手段
と、該支持手段を回動させる駆動手段とを備えた構成と
してもよい。

【００１５】さらに、入射ブロックとブリッジとを、ブ
リッジの散乱抑制部における入射ブロック寄りのエッジ
位置をほぼ中心として一体に回動自在な構成とすれば、
上記第１平面が回動後も同じ位置となる。したがって、
受光面における最大強度（Ｉｍａｘ）を示すＸ線の照射
位置、特に測定原点となるＸ線最大強度幅の中央位置の
ずれが、上記第２平面の移動のみに関連して生じる結
果、当該位置ずれを補正不要なまでに抑制でき、作業性
が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明
の実施形態に係るクラツキ型スリット装置の概要を示す
平面構成図である。同図に示すように、この実施形態に
係るクラツキ型スリット装置は、入射ブロック１０、入
射スリット１１、およびブリッジ１２を備えている。こ
のうち、入射ブロック１０は、Ｘ線幅制限用の突き出し
端部１０ａ，１０ｂを二箇所に有している。

【００１７】入射スリット１１は板状に形成してあり、
その端部（先端部）１１ａが入射ブロック１０と対向す
るように配置してある。この入射スリット１１は、入射
ブロック１０と協同して入射Ｘ線の幅を制御する機能を
有している。ブリッジ１２はブロック形状をしており、
その一側面が散乱抑制部１２ａとなっている。この散乱
抑制部１２ａは、入射ブロック１０と入射スリット１１
との間を通過してきたＸ線の散乱を抑制する機能を有し
ている。この散乱抑制部１２ａは、上述した入射ブロッ
ク１０の突き出し端部１０ａ，１０ｂと同一平面ｃ上に
位置決めしてある。

【００１８】これら各構成要素は、真空室１３の内部に
設けられている。真空室１３の内部は、図示しない真空
吸引装置によって真空吸引され、真空雰囲気を形成す
る。真空室１３の一方の側壁には、図示しないＸ線源で
発生したＸ線を入射させるＸ線入射窓１３ｂが設けてあ
る。また、真空室１３の他方の側壁には、Ｘ線出射窓１
３ａが設けてあり、このクラツキ型スリット装置により
幅を制御されたＸ線は、このＸ線出射窓１３ａから放出
される。なお、図中の１は、Ｘ線源で発生したＸ線の焦
点位置を示している。

【００１９】この実施形態に係るクラツキ型スリット装
置は、上述した入射ブロック１０とブリッジ１２とを、
支持台１４上に搭載してある。この支持台１４は、ブリ
ッジ１２の散乱抑制部１２ａにおける入射ブロック寄り
のエッジ位置Ｐをほぼ中心として、回動自在となってい
る。支持台１４には真空室１３の外部から操作できる駆
動機構１５が連結してあり、この駆動機構１５により、
支持台１４は外部から回動操作できるようになってい
る。

【００２０】図２はこの実施形態に係るクラツキ型スリ
ット装置の構造を示す平面断面図、図３は図２のＡ−Ａ
線断面図である。図２に示すように、上記エッジ位置Ｐ
にはボールベアリング１６が配設してあり、支持台１４
はこのボールベアリング１６に支持されて回動自在とな
っている。駆動機構１５は、マイクロメータヘッドに用
いられる精密ねじ機構を利用した構造となっており、ス
リーブ１５ａが真空室１３の壁面に固定され、シンブル
１５ｂの回転操作により、スピンドル１５ｃが軸方向に
直線移動する。シンブル１５ｂは、真空室１３の外部に
露出している（図２，図３参照）。スピンドル１５ｃの
先端は支持台１４に当接している。一方、支持台１４に
おけるスピンドル１５ｃの当接面と反対の面には、圧縮
ばね１７が当接しており、この圧縮ばね１７とスピンド
ル１５ｃとにより、支持台１４の自由な回動が規制され
ている。以上の構成により、支持台１４はスピンドル１
５ｃの直線移動に伴いエッジ位置Ｐを略中心に回動す
る。

【００２１】上述した構成のクラツキ型スリット装置
は、小角散乱装置のＸ線発生部に組み込まれ、試料ホル
ダ２に装着した試料に対して、微小幅に制御したＸ線を
照射することができる。すなわち、Ｘ線源から出射して
きたＸ線は、まず入射ブロック１０の突き出し部１０
ａ，１０ｂと入射スリット１１の端部１１ａとで幅が制
限される。さらに、ブリッジ１２の散乱抑制部１２ａに
より、Ｘ線の散乱を抑制して試料ホルダ２に装着した試
料へと照射される（図１参照）。

【００２２】ここで、クラツキ型スリット装置を通過し
てきたＸ線は、入射スリット１１の端部１１ａおよびブ
リッジ１２の散乱抑制部１２ａを通る平面（第１平面）
ａと、その第１平面ａに平行でかつ入射ブロック１０の
突き出し端部１０ａに接する平面（第２平面）ｂとで囲
まれた領域が最大強度（Ｉｍａｘ）を示す。小角散乱測
定においては、このＸ線が最大強度を示す領域の幅（Ｘ
線最大強度幅）の中央位置を測定原点（２θ＝０）にお
き、試料からの散乱Ｘ線の角度（２θ）と強度（Ｉ）と
を検出する。

【００２３】この実施形態に係るクラツキ型スリット装
置では、Ｘ線最大強度幅を、駆動機構１５を操作するこ
とにより簡易且つ高精度に調整することができる。駆動
機構１５の操作は、既述したとおり真空室１３の外部か
ら行なえるので、Ｘ線最大強度幅の調整にあたり、真空
室１３を開放しなくてすむ。

【００２４】駆動機構１５を操作して支持台１４を、ブ
リッジ１２の散乱抑制部１２ａにおける入射ブロック寄
りのエッジ位置Ｐをほぼ中心として回動させると、入射
ブロック１０に形成した突き出し端部１０ａの位置が変
動する。一方、入射スリット１１は固定したままなの
で、その端部１１ａの位置は変動しない。さらに、ブリ
ッジ１２の散乱抑制部１２ａにおける入射ブロック寄り
のエッジは、回動中心にあることからこのエッジの位置
Ｐも変動しない。したがって、入射スリット１１の端部
１１ａおよびブリッジ１２の散乱抑制部１２ａを通る第
１平面ａは変動せず、入射ブロック１０の突き出し端部
１０ａに接する第２平面ｂ′のみが変動することにな
る。

【００２５】このようにしてＸ線最大強度幅（第１平面
と第２平面との間の幅）を変化させることができる。こ
のとき、第１平面ａは固定したままなので、Ｘ線最大強
度幅を変化させても、測定原点（２θ＝０）であるＸ線
最大強度幅の中央位置が大きくずれることはない。

【００２６】すなわち、変更前のＸ線最大強度幅ｘの中
央位置（ｘ／２）と、変更後のＸ線最大強度幅ｘ′の中
央位置（ｘ′／２）とのずれは、（ｘ′−ｘ）／２とな
る。そして、小角散乱測定に用いるＸ線の最大強度幅
（ｘ，ｘ′）は、もともと０．０５ｍｍ以下の微小幅で
あるため、受光面３や試料ホルダ２において、この程度
のずれが生じても測定結果に影響はない。したがって、
既述した従来のクラツキ型スリット装置のように、測定
原点（２θ＝０）および試料ホルダ２の位置補正や、Ｘ
線の光軸調整を行なう必要がなく、作業が容易となる。

【００２７】なお、図１では、Ｘ線最大強度幅の変更前
後の状態を明確に表現するため、入射ブロック１０およ
びブリッジ１２の回動量を大きく示しているが、実際の
小角散乱測定において必要とされる当該回動量は、例え
ば、ブリッジ１２のエッジ位置Ｐと入射スリット１１と
の間の距離が約１４０ｍｍ、ブリッジ１２のエッジ位置
Ｐと入射ブロック１０の突き出し端部１０ａとの間の距
離が約７０ｍｍとして、１°以内の微小角度である。

【００２８】また、上述した実施形態では、入射ブロッ
ク１０の二箇所に突き出し端部１０ａ，１０ｂを形成し
た構造を示したが、一箇所にのみ突き出し端部を有する
入射ブロックを用いたクラツキ型スリット装置にも、こ
の発明は同様に適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
入射ブロックとブリッジとを一体に回動自在とするとと
もに、これら入射ブロックおよびブリッジを真空室の外
部から回動操作する構成としたので、真空室を開放せず
にＸ線最大強度幅を任意に調整でき、その調整作業を迅
速かつ容易に行なうことができる。またこの発明は、入
射ブロックと前記ブリッジとを、ブリッジの散乱抑制部
における入射ブロック寄りのエッジ位置をほぼ中心とし
て一体に回動自在としたので、Ｘ線最大強度幅を調整す
るために必要な作業工数を減らし、作業の容易化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係るクラツキ型スリット
装置の概要を示す平面構成図である。

【図２】この発明の実施形態に係るクラツキ型スリット
装置の構造を示す平面断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】従来のクラツキ型スリット装置の概要を示す平
面構成図である。

【図５】従来のクラツキ型スリット装置の問題点を説明
するための平面構成図である。

【符号の説明】

１：Ｘ線焦点 ２：試料ホルダ ３：受光面 １０：入射ブロック １０ａ，１０ｂ：突き出し端部 １１：入射スリット １１ａ：端部 １２：ブリッジ １２ａ：散乱抑制部 １３：真空室 １４：支持台 １５：駆動機構 １６：ボールベアリング １７：圧縮ばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線幅制限用の突き出し端部を少なくと
   も一箇所に形成した入射ブロックと、Ｘ線幅制限用の端
   部を前記入射ブロックに対向させるとともに前記入射ブ
   ロックとの間に所要の間隔を設けて配置した入射スリッ
   トと、前記入射ブロックの突き出し端部と同一平面上に
   散乱抑制部が配置され、前記入射ブロックと入射スリッ
   トとの間を通過してきたＸ線の散乱を抑制するブリッジ
   と、を真空室の内部に備え、 前記入射スリットの端部および前記ブリッジの散乱抑制
   部を通る平面と、該平面に平行でかつ前記入射ブロック
   の突き出し端部に接する平面と、で囲まれた隙間から通
   過するＸ線の強度が最大となるクラツキ型スリット装置
   であって、前記入射ブロックと前記ブリッジとを一体に
   回動自在とするとともに、これら入射ブロックおよびブ
   リッジを前記真空室の外部から回動操作する構成とした
   ことを特徴とするクラツキ型スリット装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクラツキ型スリット装置
   において、 前記入射ブロックと前記ブリッジとを、前記ブリッジの
   散乱抑制部における入射ブロック寄りのエッジ位置をほ
   ぼ中心として一体に回動自在としたことを特徴とするク
   ラツキ型スリット装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のクラツキ型スリ
   ット装置において、 前記入射ブロックと前記ブリッジとを搭載して回動自在
   な支持手段と、該支持手段を回動させる駆動手段とを備
   えたことを特徴とするクラツキ型スリット装置。