JPS63169544A - X-ray inspection device for crystalline substance - Google Patents

X-ray inspection device for crystalline substance

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JPS63169544A
JPS63169544A JP61309289A JP30928986A JPS63169544A JP S63169544 A JPS63169544 A JP S63169544A JP 61309289 A JP61309289 A JP 61309289A JP 30928986 A JP30928986 A JP 30928986A JP S63169544 A JPS63169544 A JP S63169544A
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JP
Japan
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base
sample
axis
rotation
ray
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JP61309289A
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Japanese (ja)
Inventor
レオニード アレクサンドロヴイチ アスラノフ
ゲンナデイ ウラジミロヴイチ フエチソフ
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MOSUKO GOSU UNIV IM M V ROMONO
MOSUKO GOSU UNIV IMENI M V ROMONOSOOWA
Original Assignee
MOSUKO GOSU UNIV IM M V ROMONO
MOSUKO GOSU UNIV IMENI M V ROMONOSOOWA
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Publication date
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回折放射を利用した材質調査、より詳細には結
晶物質のX線検査装置に関し、主としてその構造を□解
明し精練する目的で検査する単1結晶によってX線反射
の全体的強度を決定するため、単1結晶内の電子濃度分
布を検査するため、更には多結晶物質の構造、位相構成
、組織、及びマクロとミクロの歪みを解明するために、
多結晶体によって回折される反射の強度の調査に使用さ
れる。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to material investigation using diffraction radiation, and more specifically to an X-ray inspection device for crystalline materials, mainly for the purpose of elucidating and refining the structure of the material. To determine the overall intensity of X-ray reflection by a single crystal, to examine the electron concentration distribution within a single crystal, and to investigate the structure, phase composition, texture, and macro- and micro-distortion of polycrystalline materials. To find out,
Used to study the intensity of reflections diffracted by polycrystals.

強誘電体、圧電物質及び熱電気物質の構成における位相
変化や、電磁放射、磁界及び電界の、物質との相互作用
等の問題を解明することは、本来結晶構造の解明と分析
に関連している。工業において結晶の使用と製造の際に
結晶に生ずる過程の調査は、通常の環境と試料に対する
温度、圧力、電磁、磁界及び電界の作用との双方から受
ける構造と電子分布の変化について、実験的に得たデー
タの分析を必要とする。結晶構造と分子構造の解明のた
め手にし得る機器の中で最強のものは、単1結晶のX線
構造分析装置である。しかし、外的作用下の構造調査は
、適用方向に左右される試料に対する作用効果によって
複雑化し、X線構造データを人手する間、この方向を結
晶内で一定に維持しなければならない。更に結晶中の電
子分布をX線検査する間、結晶からの反射の集合は可能
な限り完璧であるべきで、X線検査装置の個々の構成要
素がつくる不鮮明な領域における損失を最小に留め、弱
くともあらゆる反射を記録すべきである。
Elucidating problems such as phase changes in the composition of ferroelectric, piezoelectric, and thermoelectric materials, and the interaction of electromagnetic radiation, magnetic fields, and electric fields with materials is originally related to the elucidation and analysis of crystal structures. There is. The investigation of the processes that occur in crystals during their use and manufacture in industry involves the experimental study of changes in structure and electron distribution caused by both the normal environment and the effects of temperature, pressure, electromagnetic, magnetic and electric fields on the sample. requires analysis of the data obtained. The most powerful equipment available for elucidating crystal and molecular structures is a single-crystal X-ray structure analyzer. However, structural investigation under external influence is complicated by the effects on the sample that depend on the direction of application, and this direction must be kept constant within the crystal during the manual interpretation of the X-ray structural data. Furthermore, during X-ray examination of the electron distribution in a crystal, the collection of reflections from the crystal should be as perfect as possible, minimizing losses in the blurred areas created by the individual components of the X-ray examination equipment, and All reflexes, however weak, should be recorded.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

通常4円回折装置と呼ぶ赤道儀式走査配列の装置が既知
であり、これは水平基台に固着されたX線源と、可動な
X線探知器と、軸中心に回転可能で、2個の同軸環から
成る可動の円環に緊締された試料ホールダとを含み、そ
の同軸環の外側のものがX線放射検波器の回転軸と整合
して枢着されている。該検波器の回転軸はX線の主光線
の方向と2個の同軸環から成る円の軸線に垂直である。
A device with an equatorial ceremonial scanning array, commonly referred to as a four-circle diffraction device, is known, consisting of an X-ray source fixed to a horizontal base, a movable X-ray detector, rotatable about an axis, and two The sample holder is fastened to a movable ring made of a coaxial ring, and the outer part of the coaxial ring is pivotally mounted in alignment with the rotational axis of the X-ray radiation detector. The rotation axis of the detector is perpendicular to the direction of the chief ray of the X-rays and the axis of the circle formed by the two coaxial rings.

それらの交差点は試料ホールダの軸に属するため、試料
は上記の軸のすべての交差点で保持される(L、A、ア
スラノフ「X線構造分析の器械的技術」ソ連邦モスクワ
大学出版局1983年刊、185〜187頁参照)。
Their intersections belong to the axes of the sample holder, so the sample is held at all intersections of the above-mentioned axes (L., A. Aslanov, "Instrumental technology of X-ray structural analysis", Moscow State University Press of the USSR, 1983, 185 (See pages 187-187).

しかし、上記の4円回折装置によって、直接的なレーザ
ー光線や強い磁力束等の例のような、所定の結晶学上の
方向での検査結晶に対する作用時の結晶構造を調査する
ことは不可能であろう。なぜなら、試料ホールダの回転
軸と一致する結晶査定に最適な方向は、検査結晶の反射
位置に応じて水平から垂直まで、どんな空間位置でもと
り得る結果、所定の方向に沿って作用を維持するため、
試料ホールダの作動と同時的に、試料に対する作用源を
移動することが必要になるが、作用源がレーザー又は同
種類のものの場合、これは明らかに実際的でない。その
上、この設計は低温保持検査で、例えば液体ヘリウムの
温度では「ブラインド」又は不鮮明な領域を形成しやす
い。
However, with the above-mentioned four-circle diffractometer, it is not possible to investigate the crystal structure when acting on the test crystal in a given crystallographic direction, such as for example with a direct laser beam or a strong magnetic flux. Probably. This is because the optimal direction for crystal assessment, which coincides with the axis of rotation of the specimen holder, can take any spatial position, from horizontal to vertical, depending on the reflection position of the test crystal, resulting in maintaining the action along a given direction. ,
Simultaneously with actuation of the sample holder, it would be necessary to move the source relative to the sample, which is clearly impractical if the source is a laser or the like. Moreover, this design is prone to forming "blind" or blurred areas in cryogenic testing, for example at liquid helium temperatures.

別の従来型装置では、2個の同軸環から成る円の協働作
用を、検波器の回転軸に対して傾斜50度の付加軸を中
心とする試料ホールダの回転によって代替する(上記「
X線構造分析の器械的技術」193頁参照)。
In another conventional device, the cooperative action of a circle of two coaxial rings is replaced by rotation of the sample holder about an additional axis at an angle of 50 degrees to the axis of rotation of the detector (see above).
193).

しかし、この装置も電磁力、磁力あるいは物理的な力に
作用された結晶の構造を調査する条件に欠ける。
However, this device also lacks the conditions to investigate the structure of crystals affected by electromagnetic, magnetic, or physical forces.

本発明に最も近い従来の技術は結晶物質のX線検査装置
(ソ連邦発明者証、第1,040,390 、国際特許
分類GOIN 23/227 1983年3月16日発
行)であるが、これは基台に垂直な軸を中心に回転する
機構と、作動可能に連結した可動の台を支持する水平に
延びた基台を含み、X線放射源及び回折されたX線放射
の検波器を担持し、その双方が基台に平行な軸の周囲を
相対して個別に、かつ連係して回転するための機構と作
動可能に連結され、更に基台に平行な軸を中心に回転す
る機構と作動可能に連結された結晶物質試料ホールダが
ブラケットによって基台上に支持されている。
The conventional technology closest to the present invention is an X-ray inspection device for crystalline substances (USSR Inventor's Certificate, No. 1,040,390, International Patent Classification GOIN 23/227, issued on March 16, 1983); a horizontally extending base supporting a movable base operatively coupled to a mechanism for rotation about an axis perpendicular to the base, carrying an X-ray radiation source and a detector of diffracted X-ray radiation; and both of them are operably connected to a mechanism for rotating each other individually and in conjunction with each other about an axis parallel to the base, and further a mechanism for rotating about an axis parallel to the base. An operably connected crystalline material sample holder is supported on the base by a bracket.

前述した結晶物質のX線検査装置では、基台上で試料ホ
ールダを回転させる機構を支えるブラケットは弧状の片
持式アームを有し、ブラケットと基台との接着点及び試
料ホールダを回転させる機構が台の回転軸と別の側に配
置されている。この配置はX線源と検波器を検査試料に
近寄せるのを妨害するが、反射の弱い結晶の調査ではこ
れは必須である。更に、この配置により試料ホールダ側
の空間に、実質的な「ブラインド・ゾーン」が生じ、調
査に役立つ反射の数が減小する。また、弧状片持式アー
ムは不鮮明な領域をつくる。
In the above-mentioned X-ray inspection apparatus for crystalline substances, the bracket that supports the mechanism for rotating the sample holder on the base has an arc-shaped cantilevered arm, and the attachment point between the bracket and the base and the mechanism for rotating the sample holder are connected to each other. is placed on the opposite side of the table from the rotation axis. Although this arrangement interferes with the proximity of the X-ray source and detector to the test specimen, it is essential in the investigation of weakly reflective crystals. Furthermore, this arrangement creates a substantial "blind zone" in the space on the sample holder side, reducing the number of reflections useful for investigation. Also, arcuate cantilevered arms create blurred areas.

この配置は、表明に対して垂直に回転される平坦な多結
晶試料がつくり出す回折パターンの記録を不可能にし、
これは粉末結晶回折装置と通常関連した過程である。そ
の上、多結晶物質の調査で焦点配列を設定する上で、こ
の配置は台の配列軸とX線源及び検波器の回転機構との
交差点から、検査試料を移動する受容量を制限する。
This arrangement makes it impossible to record the diffraction pattern produced by a flat polycrystalline sample rotated perpendicular to the surface.
This is a process commonly associated with powder crystal diffractometers. Moreover, in setting the focal array in the investigation of polycrystalline materials, this arrangement limits the amount of movement of the test sample from the intersection of the platform's array axis and the rotation mechanism of the X-ray source and detector.

更に、従来の装置の配列は、ヘリウム低温保持装置、強
力超厚電磁石等の検査試料に対する作用源の最大寸法を
厳しく制限する結果、該装置に導入される調査について
の採用を押えられる。
Additionally, conventional instrument arrangements severely limit the maximum dimensions of the source of action on the test specimen, such as helium cryostats, high-power ultra-thick electromagnets, etc., thereby limiting their adoption for investigations into which they are introduced.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

検査結晶物質の見本又は試料のホールダと、その回転機
構と、該機構を基台上に支持するブラケットとが、平坦
な表面を備えた多結晶試料の回折パターンを計測し、そ
の平坦な表面に対し垂直な線を中心に試料を回転させる
条件を備えるよう配置され、他方、単1結晶を試料の全
周囲空間において検査する受容力を保有するような、結
晶物質X線検査装置を提供することが本発明の目的であ
る。
A holder for a specimen or sample of test crystal material, a rotation mechanism thereof, and a bracket supporting the mechanism on a base measure the diffraction pattern of a polycrystalline sample with a flat surface, and To provide an X-ray inspection device for crystalline substances, which is arranged to provide conditions for rotating a sample around a line perpendicular to the object, and has a receptive power to inspect a single crystal in the entire surrounding space of the sample. is the object of the present invention.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

基台に垂直な軸を中心とする回転機構に作動可能に連結
された可動の台を支持する水平に延びた基台を含み、談
合がX線放射源及び回折されたX線放射の検波器を装着
し、その双方が基台に平行な軸を中心に相互に独立して
、かつ連係して回転するための機構に作動可能に連結さ
れ、基台に平行な軸を中心とする回転機構に作動可能に
連結された結晶物質試料ホールダがブラケットによって
基台上に支持される結晶物質X線検査装置において上記
の目的は達成され、本発明に依れば、該装置では、結晶
物質試料ホールダと、基台に平行な軸を中心とする回転
機構と、ブラケットとは談合の回転軸の同一側に配置さ
れる。
a horizontally extending base supporting a movable base operably connected to a rotation mechanism about an axis perpendicular to the base; mounted thereon, both of which are operably connected to a mechanism for rotating independently and in conjunction with each other about an axis parallel to the base, the rotation mechanism about an axis parallel to the base; The above object is achieved in a crystalline material X-ray examination apparatus in which a crystalline material sample holder operably connected to a crystalline material sample holder is supported on a base by a bracket, in which the crystalline material sample holder , a rotation mechanism centered on an axis parallel to the base, and the bracket are arranged on the same side of the rotation axis of the rigging.

本X線検査装置が基台に平行な軸を中心とする回転機構
と、結晶物質試料ホールダとを連結する延長部をも含む
のが便利である。
Conveniently, the present X-ray examination device also includes an extension connecting the rotation mechanism about an axis parallel to the base and the crystalline material sample holder.

また、レントゲン撮影検査装置が結晶物質試料に対する
作用源を少くとも1つ含み、その作用時における構造を
解明し、電子濃度分布を決定するのが便利である。
It is also convenient for the X-ray examination device to include at least one source of action on the crystalline material sample to elucidate the structure and determine the electron concentration distribution during its action.

本発明によって構成した結晶物質のX線検査装置は、単
1結晶における電子濃度分布の調査及び多結晶の構造、
位相構成、組織、マクロ並びにミクロな歪みの解明を提
供する一方、多結晶の調査について必要などんな焦点配
列をも実施可能にする。
The X-ray inspection device for crystalline materials constructed according to the present invention is capable of investigating the electron concentration distribution in a single crystal, and examining the structure of polycrystals.
It provides resolution of phase structure, texture, macro- and micro-distortion, while enabling any focal alignment needed for polycrystalline investigation.

〔実施例〕〔Example〕

結晶物質のX線検査装置の実施例に関し、添付図面を参
照しつつ、本発明を詳述する。
The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings with regard to embodiments of an X-ray inspection apparatus for crystalline materials.

本発明に基づいて構成した結晶物質のX線検査装置は水
平に延長する基台1から成り(第1図)、該基台1は、
同基台1に垂直なZ軸を中心とする回転機構3に作動可
能にしっかり連結された可動な台2を支持する。現在説
明中の実施例では、台2を回転させる機構3は、回転角
度の伝動装置と連携した電気モーターを含む(図にない
)。
The X-ray examination apparatus for crystalline substances constructed according to the present invention consists of a horizontally extending base 1 (FIG. 1), which comprises:
It supports a movable platform 2 which is operably and firmly connected to a rotation mechanism 3 about a Z-axis perpendicular to the base 1. In the embodiment currently being described, the mechanism 3 for rotating the platform 2 comprises an electric motor associated with a rotation angle transmission (not shown).

本実施例で台2は、円周沿いに規則的に隔置された3個
の球状転がり接触軸受け4で移動するように、基台1に
設置される(軸受け4は1個のみを図に示す)。台2は
X線放射源5と回折X線放射の検波器6を装着し、双方
は基台1に平行な釉の周囲を相対して個別に、かつ連係
して回転するためのそれぞれの機構7,8と作動可能に
連結する。該機構7,8は回転角度伝動装置を含む駆動
装置である(図示されてない)。
In this embodiment, the platform 2 is installed on the base 1 so as to move on three spherical rolling contact bearings 4 regularly spaced along the circumference (only one bearing 4 is shown in the figure). show). The stand 2 is equipped with an X-ray radiation source 5 and a detector 6 for diffracted X-ray radiation, both of which have respective mechanisms for rotating independently and in conjunction with each other around the glaze parallel to the base 1. 7 and 8. The mechanisms 7, 8 are drives including rotation angle transmissions (not shown).

本装置は更に通常の条件下と、電磁、磁界又は電界、物
理的な力、又は温度等の作用下において調査される結晶
物質試料のホールダ9を含む。ホールダ9は基台1に平
行な軸(Y軸〉を中心とする回転機構10と作動可能に
連結され、ブラケット11によって基台1上に支持され
る。試料ホールダ9、回転機構10及びブラケット11
は台2の回転軸Zの同一側に配置されている。
The apparatus further comprises a holder 9 for a sample of crystalline material to be investigated under normal conditions and under the influence of electromagnetic, magnetic or electric fields, physical forces, temperature, etc. The holder 9 is operably connected to a rotation mechanism 10 centered on an axis (Y axis) parallel to the base 1, and supported on the base 1 by a bracket 11.The sample holder 9, the rotation mechanism 10, and the bracket 11
are arranged on the same side of the rotation axis Z of the table 2.

本X線検査装置は更に、試料ホールダ9を回転させる機
構10と試料ホールダ9自身とに連結された延長手段1
2を含む。今説明の実施例では、延長手段は単純なロッ
ドであるが、他の実施例では、延長手段ははめ込み式の
設計であってもよい。
The X-ray inspection apparatus further includes an extension means 1 connected to a mechanism 10 for rotating the sample holder 9 and to the sample holder 9 itself.
Contains 2. In the embodiment just described, the extension means is a simple rod, but in other embodiments the extension means may be of a telescoping design.

電磁界における作用時の試料S−単1結晶−の調査に関
して、その構造と電子濃度分布を決定するための結晶物
質試料Sの作用源は、基台1に装着したレーザー13で
あり、そのビームは取り外し可能な延長ブラケット15
を介して、ブラケット11に支持されたミラー14によ
って、試料ホールダ9(Y軸)の回転軸に沿って導かれ
る。
Regarding the investigation of the sample S - single crystal - when acting in an electromagnetic field, the source of action on the crystalline material sample S for determining its structure and electron concentration distribution is a laser 13 mounted on the base 1, whose beam is a removable extension bracket 15
is guided along the rotation axis of the sample holder 9 (Y axis) by a mirror 14 supported by a bracket 11.

磁界における単1結晶の調査に関して、該装置の対応形
態の設計は、上記のそれと基本的に同じである。しかし
相違は磁力作用時の構造及び電子濃度分布を決定するた
めの結晶物質試料作用源が、極の間に調査試料を収容し
た電磁石の形をとることである(第2図)。この実施例
では、延長ホールダ9は電磁石16の極のうち1個のコ
イルを通り上記例と同様に取り外し可能な延長ブラケッ
ト15によってブラケット11に支持されている。
Regarding the investigation of single crystals in a magnetic field, the design of the corresponding form of the device is essentially the same as that described above. The difference, however, is that the source of the crystalline material sample for determining the structure and electron concentration distribution during magnetic action takes the form of an electromagnet with the investigation sample accommodated between its poles (FIG. 2). In this embodiment, the extension holder 9 passes through the coil of one of the poles of the electromagnet 16 and is supported on the bracket 11 by an extension bracket 15 which is removable as in the previous example.

電界での単1結晶の調査については、電磁石16をコン
デンサ(図にない)に代える。物理的作用時の調査を行
うため、試料Sをホールダ9に同様に装着したダイアモ
ンド・アンビル付きの高圧セルに入れるが、温度条件に
ついて調査を行うためには、ブラケット15にヘリウム
低温維持装置、さもなければ試料Sを加熱するため炉を
支持させる(共に図に示していない)。
For investigation of single crystals in an electric field, the electromagnet 16 is replaced by a capacitor (not shown). In order to investigate the physical effects, the sample S is placed in a high-pressure cell with a diamond anvil attached to the holder 9 in the same way, but in order to investigate the temperature conditions, a helium cryostat or a helium cryostat is attached to the bracket 15. If not, support the furnace to heat the sample S (both not shown).

本X線検査装置は試料に対する作用のどんな組合わせに
ついても調査可能である。
This X-ray inspection device can investigate any combination of effects on the sample.

ブラグーブレンターノ焦点配列による多結晶検査装置の
第3図に示した実施例は、基本的には第1図で概略的に
示したものに等しい。この例の相違は試料SがX軸に垂
直なことである。該実施例で、放射源5からのX線放射
はソーラースリット(図にない)で規準されるのが望ま
しく、延長手段12は例えばはめ込み式に長さを変えら
れる。
The embodiment shown in FIG. 3 of a polycrystal inspection apparatus with a Bragou-Brentano focal arrangement is essentially equivalent to that schematically shown in FIG. The difference in this example is that the sample S is perpendicular to the X axis. In this embodiment, the X-ray radiation from the radiation source 5 is preferably calibrated by a Solar slit (not shown), and the extension means 12 are variable in length, for example in a telescoping manner.

〔作 用〕[For production]

単1結晶を調査するための実施例における、本結晶物質
のX線検査装置の作用は次の通りである。
The operation of the X-ray inspection apparatus for crystalline materials in the embodiment for investigating single crystals is as follows.

外的作用のない状態で単1結晶を調査するとき0、3 
n++n以下の大きさの試料S(第1図)を標準的な測
角ヘッド(図にない)に装着したガラス又は水晶のホー
ルダ9にのり付けする。測角ヘッドの3つの垂直方行の
線的配置によって、試料Sの中心は台2の幾何学的回転
軸と、検波器6及びX線放射源5の幾何学的軸の交差点
とに合致する。緊急の角測定は、中心が上記の幾何学的
軸の交差点と合致する直交座標システムの軸から行われ
る。
0, 3 when investigating a single crystal in the absence of external effects
A sample S (FIG. 1) having a size of n++n or less is glued to a glass or crystal holder 9 mounted on a standard angle measurement head (not shown). Due to the three vertical linear arrangements of the angle measurement heads, the center of the sample S coincides with the intersection of the geometrical axis of rotation of the stage 2 and the geometrical axes of the detector 6 and the X-ray radiation source 5. . Emergent angular measurements are taken from the axes of a Cartesian coordinate system whose centers coincide with the intersection points of the above-mentioned geometrical axes.

このような座標システムのZ軸は台2の幾何学的回転軸
と整合して基台1から上方に延長し、Y軸は回転機構1
0による試料Sの幾何学的回転軸と一致して機構10か
ら延長し、X軸はYZの面に対し垂直に延長するため、
X、Y、Zは右方ベクトルの三幅対を画定する。本結晶
物質X線検査装置における回転軸システムに関連する座
標システムは、添付図面、第4図に詳しく示されていて
、図中、赤道儀式配列を備えた4円回折装置の表示回転
角度に一般的に採用される記号は:ファイ(φ)−基台
1に平行な軸を中心とする試料Sの回転角度、オメガ(
ω)−基台1に平行な軸を中心とするX線放射源の回転
角度、シータ(θ)−基台1に平行な軸を中心とする回
折されたX線の検波装置の回転角度、そしてカイ(χ)
−基台1に垂直な軸を中心とする台2の回転角度である
。オメガ、カイ、ファイ角のゼロ値は適宜選択される。
The Z-axis of such a coordinate system extends upwardly from the base 1 in alignment with the geometric rotation axis of the platform 2, and the Y-axis extends upwardly from the base 1
extends from the mechanism 10 in line with the geometrical axis of rotation of the sample S according to 0, and the X axis extends perpendicular to the plane of YZ,
X, Y, Z define a three-way pair of right vectors. The coordinate system associated with the rotational axis system in the present crystal material X-ray examination apparatus is shown in detail in the accompanying drawing, Figure 4, in which the indicated rotational angles of a four-circle diffractometer with an equatorial ceremonial arrangement are shown in detail. The symbols adopted are: phi (φ) - the rotation angle of the sample S around the axis parallel to the base 1, omega (
ω) - the rotation angle of the X-ray radiation source about the axis parallel to the base 1; theta (θ) - the rotation angle of the detector of the diffracted X-rays about the axis parallel to the base 1; and chi (χ)
- the angle of rotation of the platform 2 about an axis perpendicular to the platform 1; The zero values of the omega, chi, and phi angles are selected appropriately.

現在、説明の実施例では、オメガのゼロ値はX線源5が
Z軸の(+)分枝と整合する位置に対応する。次にプラ
グ角シータのゼロ値は、X線放射検波器6の受容スリッ
トがZ軸の(−)分枝と整合する位置に対応し、カイの
ゼロ値はX線放射源及び検波器を回転させる機構7及び
同8(第1図)が、それら自身の軸によってY軸(第4
図)のく+)分枝と整合する位置に対応する。ファイの
ゼロ値は適当に選ばれるが、1個の見本又は試料を調査
する少(とも全過程において一定に維持せねばならない
。検査下の単4結晶による反射を測定するには、試料8
1台2、X線放射源5及びX線検波器6を試料Sの所定
面による回折状態が完全であるように、各回転機構10
.1,3,7.8(第1図)を操作し、対応する回転角
伝動装置(図にない)の読み取りを監視することによっ
て設定される。測定された反射の全体的強度を決定する
には、試料Sを不動に保ってX線放射源5(第4図)と
検波器6を回転させて走査する。同一方向、同一角速度
の放射源5、検波器6の回転は、従来の赤道儀式配列の
4円回折装置におけるオメガ走査と対応する。即ちω/
2θ走査は放射源5の検波器6を同一角速度で反対方向
に回転させることにより効力を生ずる。そして検波器6
を静止させたまま、放射源5を回転させるとオメガ/シ
ータ条件は完成する。他のどの走査方式も達成可能であ
る。
Currently, in the described embodiment, the zero value of omega corresponds to the position where the X-ray source 5 is aligned with the (+) branch of the Z-axis. Then, the zero value of the plug angle theta corresponds to the position where the receiving slit of the X-ray radiation detector 6 is aligned with the (-) branch of the Z axis, and the zero value of chi corresponds to the position where the receiving slit of the X-ray radiation detector 6 aligns with the (-) branch of the Z-axis. Mechanisms 7 and 8 (FIG. 1) that move the Y-axis (fourth
Figure) Corresponds to the position that matches the branch. The zero value of phi is chosen arbitrarily but must be kept constant during at least the entire process of examining a single specimen or sample. To measure the reflection by the AAA crystal under examination,
1 unit 2, the X-ray radiation source 5, and the
.. 1, 3, 7.8 (FIG. 1) and monitoring the readings of the corresponding rotational angle transmission (not shown). To determine the overall intensity of the measured reflections, the sample S is kept stationary and the X-ray radiation source 5 (FIG. 4) and the detector 6 are rotated and scanned. The rotation of the radiation source 5 and detector 6 in the same direction and with the same angular velocity corresponds to an omega scan in a conventional equatorial ceremonial array four-circle diffractometer. That is, ω/
2θ scanning is effected by rotating the detector 6 of the radiation source 5 in opposite directions at the same angular velocity. and detector 6
If the radiation source 5 is rotated while keeping it stationary, the omega/theta condition is completed. Any other scanning scheme is achievable.

測定可能な検査試料の全反射の記録の結果から、結晶の
電子濃度分布が計算される。
From the result of recording the total internal reflection of the measurable test sample, the electron concentration distribution of the crystal is calculated.

こ−に発表の装置で、X線放射源5と検波器6を検査試
料Sから近距離に配置することによって微弱に反射する
試料の電子濃度分布を検査できる。
In the apparatus disclosed here, by arranging the X-ray radiation source 5 and the detector 6 at a short distance from the test sample S, it is possible to test the weakly reflected electron concentration distribution of the sample.

単1結晶をある条件下で該結晶に適用した外的作用に関
して検査すべき際に、例としてレーザ作用13(第1図
)、調査する単1結晶を、その選定方向がY軸と整合す
るように方向づけ、直径1〜2+nmのミラー14をブ
ラケット15に装着し、Y軸のプラス分枝と一致させて
、レーザー13のビームを試料Sに投影する。残りの調
査手順は前述の操作と基本的に同じである。
When a single crystal is to be examined with respect to an external action applied to it under certain conditions, by way of example laser action 13 (FIG. 1), the single crystal to be investigated is selected so that its selected direction is aligned with the Y axis. A mirror 14 with a diameter of 1 to 2+ nm is mounted on the bracket 15, and the beam of the laser 13 is projected onto the sample S, oriented as shown in FIG. The rest of the investigation procedure is basically the same as the operation described above.

単1結晶を磁界で調査する場合、心に軸方向ボアを備え
た電磁石(第2図)を、その磁力東の軸がY軸と整合す
るようにブラケット15に装着し、試料ホールダ9を軸
方向ボアに通し、結晶の選定方向がY軸と整合するよう
に試料Sを取り付ける。
When investigating a single crystal using a magnetic field, an electromagnet with an axial bore in the center (Fig. 2) is attached to the bracket 15 so that the east axis of its magnetic force is aligned with the Y axis, and the sample holder 9 is Mount the sample S through the directional bore so that the selected direction of the crystal is aligned with the Y axis.

その他の手順は上に述べた操作と同じである。The rest of the procedure is the same as the operation described above.

氷結晶物質X線検査装置はブラグーブレンターノ配列で
多結晶を調査するため、実際上再調整を必要としない。
The ice crystal material X-ray examination device examines polycrystals in the Bragou-Brentano arrangement and therefore practically does not require readjustment.

円筒形の試料を調査する際、その軸が回転機構10の配
列軸に整合するように、第1図の実施例装置にセットす
る。回折パターンは、カイをゼロに、X線放射源5と検
波器6をX軸のプラス分枝方向へ同一角速度で回転させ
て記録される。
When investigating a cylindrical sample, it is set in the embodiment apparatus shown in FIG. 1 so that its axis is aligned with the alignment axis of the rotation mechanism 10. The diffraction pattern is recorded by setting chi to zero and rotating the X-ray radiation source 5 and detector 6 in the positive branch direction of the X-axis at the same angular velocity.

平坦面を持つ試料を副査するには、試料SをY軸に垂直
な延長手段12(第3図)の先端に固定して、その表面
をZ軸に合わせる。台2を回転してカイを90度にセッ
トし、放射源5と検波器6をY軸のプラス分枝方向へ同
一角速度で回転することによって、多結晶試料Sの回折
パターンが記録される。回折パターンは、位相構成、空
間格子期、ミクロの歪みなどの調査に利用できる。試料
のマクロな歪みを調べるには、例えば傾斜ダイアグラム
法による、カイの値を変化させ、その度に選定の回折線
を測定することによって回折反射の傾斜ダイアグラムが
得られる。組織検査の場合、反対極の数値と記録は(台
2の回転による〉カイの個々の変化と、放射源5と検波
器6を静止させた選定回折線の記録と、0度から360
度迄変化するファイによって達成される。平坦な多結晶
試料のその他の検査を、装置を再調整しないで行うこと
ができる。唯一の条件は、一方、試料SとXl線放射源
の間隔と他方、試料Sと回折放射の検波器6の間隔とが
ブラグーブレンターノ法の焦点要件に合致するかどうか
を確かめることである。
To sub-inspect a sample with a flat surface, the sample S is fixed to the tip of an extension means 12 (FIG. 3) perpendicular to the Y-axis, and its surface is aligned with the Z-axis. The diffraction pattern of the polycrystalline sample S is recorded by rotating the table 2 to set chi to 90 degrees and rotating the radiation source 5 and detector 6 in the positive branch direction of the Y-axis at the same angular velocity. Diffraction patterns can be used to investigate phase configurations, spatial lattice periods, microscopic distortions, and more. In order to investigate the macroscopic distortion of a sample, a slope diagram of the diffraction reflection can be obtained by varying the value of chi and measuring selected diffraction lines each time, for example using the slope diagram method. In the case of tissue examination, the opposite polarity values and records are the individual changes in chi (due to the rotation of the table 2), the records of selected diffraction lines with the radiation source 5 and detector 6 stationary, and the 360 degrees from 0 degrees.
This is achieved through phi that changes to the degree. Other tests on flat polycrystalline samples can be performed without readjusting the equipment. The only condition is to make sure that the spacing between the sample S and the Xl-ray radiation source, on the one hand, and between the sample S and the detector 6 of the diffracted radiation, on the other hand, comply with the focus requirements of the Bragou-Brentano method.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

ここに開示する結晶物質のX線検査装置は、装置機材に
よる不鮮明を生ぜずに、単1結晶の周域における回折反
射の全体的強度の測定を可能にし、従って、不鮮明領域
を迂回するために要する時間の節約を可能にする。本装
置の機構配置と延長手段の連携によって、試料ホールダ
を試料から離れて回転させる機構を実現させることは試
料ホールダの回転機構が起す「ブラインド・ゾーン」を
実質的に減少可能にし、よって電子濃度決定精度の放射
源及び検波器との間隔が最小になるため、微弱に反射す
る結晶の調査が可能になり、それに加えて多結晶の構造
、位相構成、マクロとミクロの歪みを再調整せずに調査
できる。
The X-ray examination apparatus for crystalline materials disclosed herein allows the measurement of the overall intensity of diffraction reflections in the periphery of a single crystal without blurring due to equipment equipment, and thus allows for the measurement of the overall intensity of diffraction reflections in the circumference of a single crystal, thus bypassing the blurred regions. Allows you to save time. By coordinating the mechanism arrangement of the present device with the extension means, realizing a mechanism for rotating the sample holder away from the sample can substantially reduce the "blind zone" caused by the rotation mechanism of the sample holder, thereby reducing the electron concentration. Minimum spacing between source and detector for determination accuracy allows investigation of weakly reflecting crystals, without readjusting polycrystalline structure, phase configuration, macro- and micro-distortions. can be investigated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はレーザーユニットと連携した結晶物質のX線検
査装置の実施例の概略斜視図、第2図はレーザーユニッ
トを設けず、磁力東源を設けた第1図の実施例の改変例
の斜視図、第3図はレーザーユニットのない、ブラグー
ブレンターノ焦点配列による多結晶物質を調査するだめ
の改変例の斜視図、 第4図は第2図に示した本装置実施例における幾何学的
軸の方向を概略的に示し、本発明に基づいて4円走査配
列における放射源、検波器、試料ホールダ及び台の回転
角度を示す図である。 1・・・基台、2・・・台、3・・・基台1に平行な軸
を中心として、台2を回転させるための機構、4・・・
球形転がり接触軸受け、5・・・X線放射源、6・・・
回折されたX線放射の検波器、7.訃・・基台1に平行
な軸を中心として、放射源5と検波器6とを相対的に個
別に、かつ連係して回転させるための機構、9・・・結
晶物質試料ホールダ、10・・・基台1に平行な軸を中
心として、ホールダ9を回転させる機構、11・・・ブ
ラケット、12・・・延長手段、13・・・レーザー、
14・・・ミラー、15・・・取り外し可能なブラケッ
ト、16・・・電磁石、17・・・試料ホールダ、S・
・・結晶物質試料、X、Y、Z・・・座標システムの垂
直軸、ファイ(φ)・・・基台1に平行な軸を中心とす
る試料Sの回転角、シーク(θ)・・・基台1に平行な
軸を中心とする回折X線検波器60回転角、オメガ(ω
)・・・基台1に平行な軸を中心とするX線放射源50
回転角、カイ(χ)・・・基台1に垂直な軸を中心とす
る台2の回転角。 t/b:4 EJ
Fig. 1 is a schematic perspective view of an embodiment of an X-ray inspection device for crystalline materials in conjunction with a laser unit, and Fig. 2 is a modified example of the embodiment of Fig. 1 in which a magnetic force source is provided without a laser unit. 3 is a perspective view of a modified example of a device for investigating polycrystalline materials with a Bragou-Brentano focal array without a laser unit; FIG. 4 is a geometrical representation of the embodiment of the device shown in FIG. Figure 3 schematically shows the orientation of the axes and the rotation angles of the radiation source, detector, sample holder and stage in a four-circular scanning arrangement according to the invention; DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Base, 2... Stand, 3... Mechanism for rotating the stand 2 around an axis parallel to the base 1, 4...
Spherical rolling contact bearing, 5... X-ray radiation source, 6...
7. Detector of diffracted X-ray radiation; A mechanism for rotating the radiation source 5 and the detector 6 relatively individually and in conjunction with each other about an axis parallel to the base 1, 9...Crystalline material sample holder, 10. ... Mechanism for rotating the holder 9 around an axis parallel to the base 1, 11... Bracket, 12... Extension means, 13... Laser,
14... Mirror, 15... Removable bracket, 16... Electromagnet, 17... Sample holder, S.
...Crystalline material sample, X, Y, Z... Vertical axis of coordinate system, phi (φ)... Rotation angle of sample S around axis parallel to base 1, seek (θ)...・60 rotation angles of the diffraction X-ray detector centered on the axis parallel to the base 1, omega (ω
)...X-ray radiation source 50 centered on an axis parallel to the base 1
Rotation angle, chi (χ)...The rotation angle of the platform 2 around the axis perpendicular to the base 1. t/b:4 EJ

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基台(1)に垂直な軸を中心とする回転機構(3
)に、作動可能に連結された可動の台(2)を支持する
水平に延びた基台(1)を含み、該台(2)にX線放射
源(5)及び回折されたX線放射の検波器(6)を装着
し、その双方が基台(1)に平行な軸を中心に相互に独
立してかつ連係して回転するための機構(7、8)に作
動可能に連結され、基台(1)に平行な軸を中心とする
回転機構(10)に作動可能に連結された結晶物質試料
ないし見本用ホールダ(9)がブラケット(11)によ
って基台上に支持される結晶物質の検査装置にして、結
晶物質試料ないし見本用ホールダ(9)と、基台(1)
に平行な軸を中心とする回転機構(10)と、ブラケッ
ト(11)とが該台(2)の回転軸の同一側に配置され
ることを特徴とする該結晶物質のX線検査装置。
(1) Rotation mechanism (3) centered around an axis perpendicular to the base (1)
) includes a horizontally extending base (1) supporting a movable platform (2) operably connected thereto, the platform (2) having an X-ray radiation source (5) and a diffracted X-ray radiation source (5); detector (6), both of which are operably connected to a mechanism (7, 8) for rotation independently and in conjunction with each other about an axis parallel to the base (1). , a crystal material sample or specimen holder (9) operably connected to a rotation mechanism (10) about an axis parallel to the base (1) is supported on the base by a bracket (11). A substance testing device that includes a holder for a crystalline substance sample or sample (9) and a base (1).
An X-ray inspection apparatus for crystalline substances, characterized in that a rotation mechanism (10) centered on an axis parallel to the rotation axis and a bracket (11) are arranged on the same side of the rotation axis of the table (2).
(2)結晶物質試料用ホールダ(9)を、基台(1)に
平行な軸を中心とする回転機構(10)に連結する延長
手段(12)を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の結晶物質のX線検査装置。
(2) comprising extension means (12) for connecting the crystalline material sample holder (9) to a rotation mechanism (10) about an axis parallel to the base (1); The X-ray inspection device for crystalline substances according to item 1.
(3)結晶物質の構造を解明し、作用時のその電子濃度
分布を決定するため、結晶物質試料又は見本に対して少
くとも1個の作用源を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第1項又は第2項に記載の結晶物質のX線検査装置
(3) It comprises at least one source of action on a crystalline material sample or sample in order to elucidate the structure of the crystalline material and determine its electron concentration distribution during action. An X-ray inspection device for crystalline substances according to item 1 or 2.
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