JP2866471B2 - Monochromatic X-ray diffractometer - Google Patents
Monochromatic X-ray diffractometerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、試料で回折した回折X線の強度を測定する
ことによって試料の同定、その他の解析を行うX線回折
装置に関する。特に、X線進行路上に湾曲結晶モノクロ
メータを配置することにより、X線を単色化して測定を
行う、いわゆる単色X線回折装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray diffractometer for identifying a sample and performing other analysis by measuring the intensity of diffracted X-rays diffracted by the sample. In particular, the present invention relates to a so-called monochromatic X-ray diffractometer, in which a curved crystal monochromator is arranged on an X-ray traveling path to monochromaticize X-rays for measurement.
[従来の技術] 一般に、粉末試料の同定などを目的として行われるX
線回折測定においては単色X線、すなわち単一波長のX
線が利用される。また、通常の測定においては上記の単
一波長のX線としてKα線が選択されている。[Prior Art] Generally, X is performed for the purpose of identifying a powder sample or the like.
In X-ray diffraction measurement, monochromatic X-rays,
Lines are used. In normal measurement, Kα ray is selected as the X-ray of the single wavelength.
従来、X線源から放射されたX線、すなわち種々の波
長のX線を含んだ連続X線を単色化する方法として、X
線進行路上にKβフイルタを設置してKβ線などといっ
たKα線以外のX線の吸収を減衰させる方法が知られて
いる。Conventionally, X-rays emitted from an X-ray source, that is, continuous X-rays including X-rays of various wavelengths have been monochromaticized as X-rays.
There is known a method of installing a Kβ filter on a line traveling path to attenuate absorption of X-rays other than Kα rays such as Kβ rays.
また、X線進行路上に湾曲結晶モノクロメータを配置
し、このモノクロメータによってKα線のみを回折させ
て取り出すという方法も知られている。従来、この場合
に用いられる湾曲結晶モノクロメータとしては、ロッキ
ングカーブにおけるモザイク角度の広がりの大きいグラ
ファイト、フッ化リチウム(LiF)などが一般的であっ
た。There is also known a method in which a curved crystal monochromator is arranged on an X-ray traveling path, and only Kα rays are diffracted and extracted by the monochromator. Conventionally, as a curved crystal monochromator used in this case, graphite, lithium fluoride (LiF), and the like, in which a mosaic angle in a rocking curve has a large spread, have been generally used.
[発明が解決しようとする課題] 以上のように、X線回折測定において単色X線、すな
わちKα線を利用するということは既に良く知られてい
るが、このKα線は比較的波長の近い2種のX線、すな
わちKα1およびKα2線によって形成されている。例
えば、X線源のターゲット(対陰極)として銅(Cu)タ
ーゲットを用いた場合には、第4図に示すように波長差
Δλが約3.8×10-3オングストロームのKα1線および
Kα2線がKα線の中に含まれている。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, it is well known that monochromatic X-rays, that is, Kα rays are used in X-ray diffraction measurement. It is formed by different types of X-rays, namely Kα1 and Kα2 rays. For example, when a copper (Cu) target is used as a target (anti-cathode) of the X-ray source, as shown in FIG. 4, the Kα1 line and the Kα2 line having a wavelength difference Δλ of about 3.8 × 10 −3 Å are Kα. Included in the line.
上述したグラファイトなどから成る湾曲結晶モノクロ
メータあるいはKβフイルタを用いた従来の単色X線回
折装置においては、Kα1線およびKα2線の両線を含
むKα線の強度をそのまま測定することによってX線回
折曲線を作成し、そのX線回折曲線に基づいて試料の解
析を行っていた。例えば、上記従来方法によってある種
の粉末試料についてX線回折測定を行うと、第5図に示
すような形状のX線回折曲線が得られる。この曲線のう
ちX線強度ピークP1はKα1線によって現れたものであ
り、もう1つのX線強度ピークP2はKα2線によって現
れたものである。In a conventional monochromatic X-ray diffractometer using a curved crystal monochromator made of graphite or the like or a Kβ filter, an X-ray diffraction curve is obtained by directly measuring the intensity of Kα rays including both Kα1 and Kα2 rays. And analyzed the sample based on the X-ray diffraction curve. For example, when a certain powder sample is subjected to X-ray diffraction measurement by the above-mentioned conventional method, an X-ray diffraction curve having a shape as shown in FIG. 5 is obtained. Among these curves, the X-ray intensity peak P1 appears with the Kα1 ray, and the other X-ray intensity peak P2 appears with the Kα2 ray.
また、別の種類の粉末試料についてX線回折測定を行
うと、第6図に示すような形状のX線回折曲線も得られ
る。この曲線においてX線強度ピークP1,P2そしてP3は
Kα1線によって現れたものであるが、この測定に供し
た試料については、それら3つのピークの格子面間隔da
およびdbが非常に小さいので、Kα1線による強度ピー
クP1,P2,P3にKα2線による強度ピークP4,P5,P6が混入
してしまう。図示の例では、Kα2線による強度ピーク
P5が完全にKα1線による強度ピークP3に混入してしま
い、両者が区別できない状態になっている。When X-ray diffraction measurement is performed on another type of powder sample, an X-ray diffraction curve having a shape as shown in FIG. 6 is obtained. In this curve, the X-ray intensity peaks P1, P2, and P3 are caused by the Kα1 ray. In the sample used for this measurement, the lattice spacing da of these three peaks is da.
And db are very small, the intensity peaks P4, P5, P6 due to the Kα2 line are mixed with the intensity peaks P1, P2, P3 due to the Kα1 line. In the illustrated example, the intensity peak due to the Kα2 line
P5 is completely mixed into the intensity peak P3 due to the Kα1 line, and both are indistinguishable.
以上のように、Kα1線およびKα2線の両者を含む
Kα2重線を用いた従来のX線回折測定においては、K
α1およびKα2の2重線によるX線強度ピークが混在
してしまい、鋭敏で正確なX線回折曲線が得られず、正
確な試料の解析ができないという問題があった。As described above, in the conventional X-ray diffraction measurement using the Kα doublet including both the Kα1 ray and the Kα2 ray,
X-ray intensity peaks due to the α1 and Kα2 double lines are mixed, and a sharp and accurate X-ray diffraction curve cannot be obtained, so that accurate sample analysis cannot be performed.
本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みてな
されたものであって、測定に供するX線からKα2線を
分離してKα1線のみを用いての測定を可能とすること
により、極めて正確なX線回折曲線を得ることのできる
X線回折装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional apparatus, and has achieved extremely accurate measurement by separating Kα2 rays from X-rays used for measurement and enabling measurement using only Kα1 rays. It is an object of the present invention to provide an X-ray diffraction device capable of obtaining a proper X-ray diffraction curve.
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明に係る第1のX線
回折装置は、X線源から放射されたX線を試料に照射
し、その試料で回折した回折X線の強度を、試料を走査
回転させながら、X線検出器によって検出するX線回折
装置であって、上記X線源から上記X線検出器に至るX
線進行路上に受光スリットおよび湾曲結晶モノクロメー
タを備えたX線回折装置であり、次の点を特徴としてい
る。すなわち、上記受光スリットのスリット幅をFwと
し、その受光スリットと上記湾曲結晶モノクロメータと
の間の距離をLとし、さらにKα1線とKα2線との間
の波長差(Δλ)に基づいて生じる、上記湾曲結晶モノ
クロメータにおけるKα1線とKα2線との間の角度分
散をΔθとした場合、 Fw≦L×Δθ となるように設定されている。[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the first X-ray diffractometer according to the present invention irradiates a sample with X-rays radiated from an X-ray source and diffracts the sample. An X-ray diffractometer for detecting the intensity of diffracted X-rays by an X-ray detector while scanning and rotating a sample.
This is an X-ray diffraction apparatus provided with a light receiving slit and a curved crystal monochromator on a line traveling path, and is characterized by the following points. That is, the slit width of the light receiving slit is Fw, the distance between the light receiving slit and the curved crystal monochromator is L, and the wavelength is generated based on the wavelength difference (Δλ) between the Kα1 line and the Kα2 line. When the angle variance between the Kα1 line and the Kα2 line in the curved crystal monochromator is Δθ, Fw ≦ L × Δθ is set.
また、第2のX線回折装置は、X線源から放射された
X線を試料に照射し、その試料で回折した回折X線の強
度を、試料を走査回転させながら、X線検出器によって
検出するX線回折装置であって、上記X線源から上記X
線検出器に至るX線進行路上に受光スリット、湾曲結晶
モノクロメータおよび集中点スリットを備えたX線回折
装置であり、上記集中点スリットのスリット幅をFXと
し、上記集中点スリットと上記湾曲結晶モノクロメータ
との間の距離をKとし、さらにKα1線とKα2線との
間の波長差(Δλ)に基づいて生じる、上記湾曲結晶モ
ノクロメータにおけるKα1線とKα2線との間の角度
分散をΔθとした場合、 FX≦K×Δθ となるように設定されている。The second X-ray diffractometer irradiates a sample with X-rays emitted from an X-ray source, and measures the intensity of the diffracted X-ray diffracted by the sample while scanning and rotating the sample, using an X-ray detector. An X-ray diffractometer for detecting the X-ray from the X-ray source.
An X-ray diffraction apparatus having a light receiving slit, a curved crystal monochromator, and a concentrated point slit on an X-ray traveling path leading to a ray detector, wherein the slit width of the concentrated point slit is FX, the concentrated point slit and the curved crystal The distance between the monochromator and the monochromator is represented by K, and the angular dispersion between the Kα1 line and the Kα2 line in the curved crystal monochromator generated based on the wavelength difference (Δλ) between the Kα1 line and the Kα2 line is represented by Δθ. Is set so that FX ≦ K × Δθ.
上記の各X線回折装置において、湾曲結晶モノクロメ
ータは、弾性変形が可能であり、さらにロッキングカー
ブにおけるモザイク角度広がりの小さい単結晶、例えば
SiO2、Ge(ゲルマニウム)、Si(シリコン)などである
ことが好ましい。In each of the X-ray diffractometers described above, the curved crystal monochromator is capable of elastic deformation and is a single crystal having a small mosaic angle spread in a rocking curve, for example,
It is preferably SiO 2 , Ge (germanium), Si (silicon), or the like.
ここでロッキングカーブとは、単結晶試料の完全性を
評価する際、従来より一般的に用いられているX線回折
図形であって、例えば次のような測定方法によって得る
ことができる。すなわち、第8図に示すように、X線源
2から放射されたX線を、欠陥のほとんどない完全性の
高い第1結晶3に入射させて平行な回折ビームを得、こ
の平行回折ビームを単結晶試料4に入射させる。単結晶
試料4で回折した回折X線は、X線検出器5によってそ
の強度が測定される。単結晶試料4を回折X線の強度ピ
ーク点を中心として微少角度ωだけ揺動すると、第9図
に示すようにある幅Wを持ったピーク図形が得られる。
一般にこのピーク図形がロッキングカーブと呼ばれるも
のである。Here, the rocking curve is an X-ray diffraction pattern generally used in the past when evaluating the integrity of a single crystal sample, and can be obtained by, for example, the following measurement method. That is, as shown in FIG. 8, an X-ray radiated from the X-ray source 2 is made incident on the first crystal 3 having almost no defect and having high perfection, thereby obtaining a parallel diffraction beam. The light is incident on the single crystal sample 4. The intensity of the diffracted X-ray diffracted by the single crystal sample 4 is measured by the X-ray detector 5. When the single crystal sample 4 is swung by a small angle ω about the diffraction X-ray intensity peak point, a peak pattern having a certain width W as shown in FIG. 9 is obtained.
Generally, this peak figure is called a rocking curve.
上記のピーク幅Wは、単結晶試料のモザイク角度広が
りと相関関係があり、モザイク角度広がりの大きい結
晶、例えばグラフアイトやLiF(フッカリチウム)など
は、曲線Aで示すようにそのピーク幅Wが広くなる。一
方、モザイク角度広がりの小さい結晶、例えばSiO2、Ge
(ゲルマニウム)、Si(シリコン)などは、曲線Bで示
すようにそのピーク幅Wが狭くて鋭敏な回折曲線を呈す
る。The above peak width W is correlated with the mosaic angle spread of the single crystal sample. As shown by the curve A, the peak width W of a crystal having a large mosaic angle spread, for example, graphite or LiF (hookah lithium), is increased. Become wider. On the other hand, crystals having a small mosaic angle spread, for example, SiO 2 , Ge
(Germanium), Si (silicon), etc. have a narrow peak width W as shown by a curve B and exhibit a sharp diffraction curve.
本発明では、ロッキングカーブにおけるピーク幅が狭
くなる、すなわちモザイク角度広がりの小さい単結晶を
用いて湾曲結晶モノクロメータを構成することが好まし
い。In the present invention, it is preferable to configure a curved crystal monochromator using a single crystal having a narrow rocking curve peak width, that is, a small mosaic angle spread.
上記Kα1線とKα2線との間の角度分散(Δθ)と
は、第7図に示すように、湾曲結晶モノクロメータ1上
の任意の一点QにKα1線とKα2線とが同時に入射し
て両者共にそこで回折する場合、それら両入射Kα1線
とKα2線とが成す角度範囲のことである。従って、こ
れをブラッグの回折条件式を考慮して数式的に表示すれ
ば、 で表される。The angular dispersion (Δθ) between the Kα1 line and the Kα2 line means that the Kα1 line and the Kα2 line simultaneously enter an arbitrary point Q on the curved crystal monochromator 1 as shown in FIG. When both are diffracted there, it refers to the angle range formed by the two incident Kα1 and Kα2 lines. Therefore, if this is expressed numerically in consideration of Bragg's diffraction condition, It is represented by
[作用] 請求項1の単色X線回折装置において、X線源からX
線検出器に至るX線進行路上に設置した受光スリットに
より、試料に入射するX線あるいは試料から回折したX
線の線幅が制限される。この場合、受光スリットによっ
て制限されて湾曲結晶モノクロメータの一点に入射する
X線の角度の広がりは、その湾曲結晶モノクロメータに
関するKα1線とKα2線との間の角度分散(Δθ)よ
りも狭くなる。これにより、Kα1線が受光スリットを
通過して湾曲結晶モノクロメータで回折するとき、それ
と同時にKα2線が受光スリットを通過することが阻止
され、従って、両線の分光(一方の進行を許容して他方
の進行を阻止すること)を確実に行うことができる。そ
の結果、Kα2線の混入のないKα1線のみによるX線
回折曲線を得ることが可能になる。[Function] In the monochromatic X-ray diffractometer according to claim 1, X-ray source X
X-rays incident on the sample or X-rays diffracted from the sample by the light receiving slit installed on the X-ray traveling path to the X-ray detector
The line width of the line is limited. In this case, the spread of the angle of the X-ray which is limited by the light receiving slit and enters one point of the curved crystal monochromator becomes narrower than the angular dispersion (Δθ) between the Kα1 line and the Kα2 line regarding the curved crystal monochromator. . This prevents the Kα1 line from passing through the light receiving slit and diffracted by the curved crystal monochromator, and at the same time, prevents the Kα2 line from passing through the light receiving slit. (Preventing the other from proceeding) can be reliably performed. As a result, it becomes possible to obtain an X-ray diffraction curve using only the Kα1 ray without mixing of the Kα2 ray.
ところで、本発明に係るX線回折装置は、試料、受光
スリットおよびX線検出器を走査回転移動させながら、
試料からの回折X線の強度測定が行われる。受光スリッ
トを走査回転移動させるということは、Kα2線の進行
を全く完全に阻止することはできず、ある瞬間にはどう
してもいくらかのKα2線が受光スリットを通過して湾
曲結晶モノクロメータに到着することを意味している。
しかしながら、そのような場合であっても、本発明によ
れば、湾曲結晶モノクロメータにおけるブラックの回折
条件は、受光スリットを通過してくるKα1線の波長に
合わせて設定されているので、仮にある瞬間にKα2線
が受光スリットを通過して湾曲結晶モノクロメータに到
達しても、ブラックの回折条件が満足されず、従ってそ
こでの回折が起こらず、Kα2線のそれ以降の進行が完
全に阻止される。By the way, the X-ray diffractometer according to the present invention scans and rotates the sample, the light receiving slit and the X-ray detector,
The intensity of the diffracted X-ray from the sample is measured. Moving the light receiving slit by scanning rotation does not completely prevent the progression of the Kα2 line, and at some moment some Kα2 line must arrive at the curved crystal monochromator through the light receiving slit. Means
However, even in such a case, according to the present invention, since the diffraction condition of black in the curved crystal monochromator is set in accordance with the wavelength of the Kα1 line passing through the light receiving slit, there is a provision. Even if the Kα2 ray instantaneously passes through the light receiving slit and reaches the curved crystal monochromator, the black diffraction condition is not satisfied, so that diffraction does not occur there and the further progression of the Kα2 ray is completely prevented. You.
請求項2のX線回折装置においては、受光スリットに
代えて、集中点スリットと湾曲結晶モノクロメータとの
組み合せによってKα2線の進行を阻止している。In the X-ray diffractometer according to the second aspect, the traveling of the Kα2 ray is prevented by a combination of a converging point slit and a curved crystal monochromator instead of the light receiving slit.
請求項3のように、モザイク角度広がりの小さい単結
晶によって湾曲結晶モノクロメータを形成しておけば、
該モノクロメータにおける回折条件をKα1線に合致さ
せて角度設定しておけば、より一層確実にKα2線の進
行を阻止できる。If a curved crystal monochromator is formed by a single crystal having a small mosaic angle spread as in claim 3,
If the angle of the diffraction condition in the monochromator is set so as to match the Kα1 line, the progress of the Kα2 line can be more reliably prevented.
[実施例] 第1図は本発明に係る単色X線回折装置の一実施例を
示している。同図において、X線管6内のX線源2から
放射されたX線は、発散スリット8によって水平面内の
発散角が制限されながら、測定対象である粉末試料7に
照射され、さらに該試料7において回折する。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the monochromatic X-ray diffractometer according to the present invention. In the figure, an X-ray radiated from an X-ray source 2 in an X-ray tube 6 is applied to a powder sample 7 to be measured while a divergence angle in a horizontal plane is restricted by a divergence slit 8, and the sample is further irradiated with the X-ray. Diffracted at 7.
試料7で回折した回折X線は、散乱X線などの進行を
防止するための散乱スリット9を通過し、さらに、主に
Kα線を取り出すために配置された受光スリット10を通
過した後に、湾曲結晶モノクロメータ1に照射されここ
で再び回折する。この回折X線は集中点スリット16を介
してX線検出器12に受け取られてそのX線強度が測定さ
れる。The diffracted X-rays diffracted by the sample 7 pass through a scattering slit 9 for preventing the progress of scattered X-rays and the like, and further pass through a light receiving slit 10 arranged mainly for extracting Kα rays, and then bend. The light is irradiated to the crystal monochromator 1 and diffracted again. This diffracted X-ray is received by the X-ray detector 12 via the converging point slit 16 and its X-ray intensity is measured.
上記の試料7は、円柱状の試料台13に支持されてい
て、回転軸線ω(紙面垂直方向に延びている)を中心と
して微少速度で走査回転(θ回転ということにする)す
る。The sample 7 is supported by a column-shaped sample stage 13 and rotates at a very small speed around a rotation axis ω (extending in the direction perpendicular to the plane of the paper) (referred to as θ rotation).
上記散乱スリット9、受光スリット10および湾曲結晶
モノクロメータ1は、上記の試料回転軸線線ωを中心と
して試料台13から独立して回転移動する第1カウンタア
ーム14上に固定して配置されている。湾曲結晶モノクロ
メータ1は、微妙な角度調整ができるように微回転機構
15を介して第1カウンタアーム14上に設けられている。
集中点スリット16およびX線検出器12は、第1カウンタ
アーム14と一体である第2カウンタアーム17上に固定し
て配置されている。第1カウンタアーム14および第2カ
ウンタアーム17は、試料回転軸線ωを中心として試料の
回転速度(θ回転)の2倍の速度で同じ方向へ走査回転
(2θ回転ということにする)する。The scattering slit 9, the light receiving slit 10, and the curved crystal monochromator 1 are fixedly arranged on a first counter arm 14 that rotates independently of the sample stage 13 about the sample rotation axis ω. . The curved crystal monochromator 1 has a fine rotation mechanism to enable fine angle adjustment.
It is provided on the first counter arm 14 via 15.
The concentrated point slit 16 and the X-ray detector 12 are fixedly arranged on a second counter arm 17 integrated with the first counter arm 14. The first counter arm 14 and the second counter arm 17 perform scanning rotation (referred to as 2θ rotation) in the same direction at twice the rotation speed (θ rotation) of the sample around the sample rotation axis ω.
以上のように試料7をθ回転させ、それに同期させて
第1および第2カウンタアーム14,17を2θ回転させな
がら、試料7からの回折X線強度をX線検出器12によっ
て測定することにより、目標とするX線回折曲線が得ら
れる。As described above, the X-ray detector 12 measures the diffracted X-ray intensity from the sample 7 while rotating the sample 7 by θ and rotating the first and second counter arms 14 and 17 by 2θ in synchronization with the rotation. And a target X-ray diffraction curve is obtained.
ところで、湾曲結晶モノクロメータ1上の任意の一点
に入射して回折するKα1線とKα2線に関して角度分
散(Δθ)があることは、第7図に関連して既に説明し
た通りである。本実施例では、発散スリット10と湾曲結
晶モノクロメータ1との間の距離をLとした場合、発散
スリット10のスリット幅FWが、 FW≦L×Δθ となるように設定してある。As described above with reference to FIG. 7, there is an angular dispersion (Δθ) between the Kα1 line and the Kα2 line that enter and diffract at an arbitrary point on the curved crystal monochromator 1. In this embodiment, when the distance between the divergence slit 10 and the curved crystal monochromator 1 is L, the slit width FW of the divergence slit 10 is set such that FW ≦ L × Δθ.
このように設定しておけば、粉末試料7で回折して進
行するKα1線およびKα2線が同時に発散スリット10
を通過することがなくなり、それ故、湾曲結晶モノクロ
メータ1でKα1線が回折するその時に、Kα2線の進
行を遮断して、Kα1線のみを分光して取り出すことが
できる。With this setting, the Kα1 line and the Kα2 line that are diffracted and progress on the powder sample 7 are simultaneously divergent.
Therefore, at the time when the Kα1 ray is diffracted by the curved crystal monochromator 1, the Kα2 ray can be blocked and the Kα1 ray alone can be spectrally extracted.
第1図において、第1カウンタアーム14の2θ走査回
転に伴って発散スリット10が試料回転軸線ωを中心とし
て走査回転移動するということは既述のとおりである。
このように、発散スリット10は、X線進行路を横切る方
向に移動するようになっているので、Kα2線の進行を
完全に遮断することはできず、その走査回転移動中にわ
ずかのKα2線が発散スリット10を通過して湾曲結晶モ
ノクロメータ1に到達してしまうことは免れない。In FIG. 1, as described above, the divergent slit 10 scans and moves about the sample rotation axis ω with the 2θ scanning rotation of the first counter arm 14.
As described above, since the divergence slit 10 moves in the direction crossing the X-ray traveling path, the traveling of the Kα2 ray cannot be completely interrupted, and the slight Kα2 ray Is inevitable to pass through the divergence slit 10 and reach the curved crystal monochromator 1.
しかしながらこの場合には、モノクロメータ1へのK
α2線の入射角が、いわゆるブラッグの回折条件2d・si
nθ=λ(但し、d:結晶格子面間隔、θ:X線入射角、λ:
X線波長)を満足せず、Kα2線は回折しない。これに
より、Kα2線の進行が阻止される。However, in this case, the K
The angle of incidence of α2 ray is the so-called Bragg diffraction condition 2d ・ si
nθ = λ (however, d: crystal lattice spacing, θ: X-ray incident angle, λ:
X-ray wavelength), and the Kα2 ray does not diffract. As a result, the progression of the Kα2 line is prevented.
この場合、湾曲結晶モノクロメータ1を構成する単結
晶は、ロッキングカーブ(第9図)におけるピーク幅W
が狭いもの、すなわちモザイク角度の広がりの小さいも
のであって、弾性変形が可能であるものを用いることが
好ましい。このような単結晶としては、SiO2、Ge(ゲル
マニウム)、Si(シリコン)などが考えられる。このよ
うに、モザイク角度の広がりの小さい単結晶を用いるの
が好都合であるとうのは、湾曲結晶モノクロメータ1に
関するX線回折条件をKα1線に適合させた場合に、そ
の湾曲結晶モノクロメータ1にKα2線が入射したとし
ても、回折条件が満たされずに、Kα2線の回折による
進行を確実に阻止できるからである。In this case, the single crystal constituting the curved crystal monochromator 1 has a peak width W in the rocking curve (FIG. 9).
It is preferable to use a material having a small width, that is, a material having a small spread of the mosaic angle and capable of elastic deformation. As such a single crystal, SiO 2 , Ge (germanium), Si (silicon) and the like can be considered. As described above, it is advantageous to use a single crystal having a small spread of the mosaic angle because, when the X-ray diffraction condition for the curved crystal monochromator 1 is adapted to the Kα1 ray, the curved crystal monochromator 1 is used. This is because even if the Kα2 ray is incident, the diffraction condition is not satisfied, and the progress of the Kα2 ray by diffraction can be reliably prevented.
以上のように、Kα2線の進行を阻止してKα1線の
みを用いてX線回折測定を行った場合には、従来のKα
2重線(Kα1およびKα2の両方を含むX線)を用い
た装置において第5図のようなX線回折曲線を呈した試
料が、第2図に示すように、Kα1線のみによるピーク
P1を示すという結果が得られた。また、従来装置によっ
て第6図の結果を呈した試料から、第3図に示すような
結晶が得られた。いずれの場合も、X線回折曲線に現れ
るピークはKα1線のみによってもたらされるものであ
り、Kα2線の混入によるデータの乱れがなくなる。従
って、極めて正確な試料解析ができる。As described above, when the X-ray diffraction measurement is performed using only the Kα1 ray while the progress of the Kα2 ray is stopped, the conventional Kα
In an apparatus using a double line (an X-ray including both Kα1 and Kα2), a sample exhibiting an X-ray diffraction curve as shown in FIG. 5 shows a peak due to only the Kα1 line as shown in FIG.
A result indicating P1 was obtained. In addition, a crystal as shown in FIG. 3 was obtained from a sample exhibiting the results shown in FIG. 6 by the conventional apparatus. In any case, the peak appearing in the X-ray diffraction curve is caused only by the Kα1 line, and the data is not disturbed by the mixture of the Kα2 line. Therefore, extremely accurate sample analysis can be performed.
なお、以上の説明は、受光スリット10と湾曲結晶モノ
クロメータ1との組合せによって、Kα2線の進行を阻
止してKα1線のみを取り出そうというものであった。
しかしながら、受光スリット10に代えて集中点スリット
16を用いて同様の単色化を達成することもできる。この
場合には、集中点スリット16のスリット幅をFX、集中
点スリット16と湾曲結晶モノクロメータ1との間の距離
をKとした場合、 FX≦K×Δθ に設定される。Δθは、既に説明したように、湾曲結晶
モノクロメータ1についてのKα1線とKα2線との間
の角度分散である。In the above description, the combination of the light receiving slit 10 and the curved crystal monochromator 1 prevents the Kα2 line from traveling and extracts only the Kα1 line.
However, instead of the light receiving slit 10, a concentrated point slit
Similar monochromaticity can also be achieved using 16. In this case, if the slit width of the converging point slit 16 is FX and the distance between the converging point slit 16 and the curved crystal monochromator 1 is K, then FX ≦ K × Δθ is set. Δθ is the angular dispersion between the Kα1 line and the Kα2 line for the curved crystal monochromator 1 as described above.
以上、好ましい実施例をあげて本発明を説明したが、
本発明はその実施例に限定されない。As described above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments.
The present invention is not limited to the embodiment.
例えば、上記実施例では受光スリット10と湾曲結晶モ
ノクロメータ1との組み合せ、あるいは集中点スリット
16と湾曲結晶モノクロメータ1との組み合せによるKα
2線の遮断機構をX線進行路に関して試料7の後流側
(図の左側)に配置した。しかしながら、上記のような
Kα2線遮断機構を試料7上の上流側、すなわちX線源
2と試料7との間に配置することも可能である。但し、
そのような配置機構を採った場合には、湾曲結晶モノク
ロメータを出た後のKα1線と測定試料7との間の光軸
調整をしなければならないという面倒な作業を行わなけ
ればならないし、さらにX線管6それ自体がかなり大型
の機器である上に、その近くに湾曲結晶モノクロメータ
を含んだKα2線の遮断機構を設置しなければならなく
なるので、スペース的にも無理が生じる。よって、湾曲
結晶モノクロメータを含んだKα2線遮断機構の設置位
置としては、第1図の実施例のように試料7の後流側で
あることが好ましい。For example, in the above embodiment, the combination of the light receiving slit 10 and the curved crystal monochromator 1 or the focusing point slit
16 in combination with curved crystal monochromator 1
The two-wire blocking mechanism was disposed on the downstream side of the sample 7 (left side in the figure) with respect to the X-ray traveling path. However, it is also possible to arrange the above Kα2 ray blocking mechanism on the upstream side of the sample 7, that is, between the X-ray source 2 and the sample 7. However,
When such an arrangement mechanism is employed, a troublesome operation of adjusting the optical axis between the Kα1 line after exiting the curved crystal monochromator and the measurement sample 7 must be performed, Furthermore, since the X-ray tube 6 itself is a very large device and a Kα2 ray blocking mechanism including a curved crystal monochromator must be installed near the X-ray tube 6, space is unreasonable. Therefore, the installation position of the Kα2 ray blocking mechanism including the curved crystal monochromator is preferably on the downstream side of the sample 7 as in the embodiment of FIG.
[発明の効果] 本発明によれば、Kα2重線に含まれるKα2線の進
行が阻止され、Kα1のみを用いたX線回折測定が可能
となり、極めて精度の高い試料解析を行うことができる
ようになった。[Effects of the Invention] According to the present invention, the progress of the Kα2 ray included in the Kα doublet is prevented, X-ray diffraction measurement using only Kα1 becomes possible, and extremely accurate sample analysis can be performed. Became.
第1図は本発明に係る単色X線回折装置の一実施例を示
す平面図、第2図および第3図はその単色X線回折装置
による測定結果である回折X線曲線を示すグラフ、第4
図はKα2重線のスペクトル図、第5図および第6図は
従来のKα2重線を用いたX線回折測定結果を示すグラ
フ、第7図はKα1線とKα2線との間の角度分散(Δ
θ)を表す模式図、第8図はロッキングカーブの測定法
の一例を示す概略図、第9図は数種の単結晶についての
ロッキングカーブを示すグラフである。 2……X線源、7……粉末試料、12……X線検出器、10
……受光スリット、1……湾曲結晶モノクロメータ、16
……集中点スリット、13……試料台、14……第1カウン
タアーム、17……第2カウンタアームFIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a monochromatic X-ray diffractometer according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are graphs showing diffraction X-ray curves as measurement results by the monochromatic X-ray diffractometer. 4
The figure is a spectrum diagram of a Kα doublet, FIGS. 5 and 6 are graphs showing the results of X-ray diffraction measurement using a conventional Kα doublet, and FIG. 7 is the angular dispersion between the Kα1 line and the Kα2 line ( Δ
θ), FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a method of measuring a rocking curve, and FIG. 9 is a graph showing a rocking curve for several types of single crystals. 2 ... X-ray source, 7 ... powder sample, 12 ... X-ray detector, 10
...... Reception slit, 1 ... Curved crystal monochromator, 16
… Focus point slit, 13… Sample stage, 14… First counter arm, 17… Second counter arm
Claims (4)
し、その試料で回折した回折X線の強度を、試料を走査
回転させながら、X線検出器によって検出するX線回折
装置であって、 上記X線源から上記X線検出器に至るX線進行路上に受
光スリットおよび湾曲結晶モノクロメータを備えたX線
回折装置において、 上記受光スリットのスリット幅をFw; その受光スリットと上記湾曲結晶モノクロメータとの間
の距離をL; Kα1線とKα2線との間の波長差(Δλ)に基づいて
生じる、上記湾曲結晶モノクロメータにおけるKα1線
とKα2線との間の角度分散をΔθ; とした場合、 Fw≦L×Δθ であることを特徴とする単色X線回折装置。An X-ray diffractometer for irradiating a sample with X-rays emitted from an X-ray source and detecting the intensity of diffracted X-rays diffracted by the sample by an X-ray detector while scanning and rotating the sample. In an X-ray diffraction apparatus having a light receiving slit and a curved crystal monochromator on an X-ray traveling path from the X-ray source to the X-ray detector, the slit width of the light receiving slit is set to Fw; The distance between the curved crystal monochromator is L; the angular dispersion between the Kα1 line and the Kα2 line in the curved crystal monochromator, which is generated based on the wavelength difference (Δλ) between the Kα1 line and the Kα2 line. A monochromatic X-ray diffractometer, wherein Fw ≦ L × Δθ, where Δθ;
し、その試料で回折した回折X線の強度を、試料を走査
回転させながら、X線検出器によって検出するX線回折
装置であって、 上記X線源から上記X線検出器に至るX線進行路上に受
光スリット、湾曲結晶モノクロメータおよび集中点スリ
ットを備えたX線回折装置において、 上記集中点スリットのスリット幅をFX; 上記集中点スリットと上記湾曲結晶モノクロメータとの
間の距離をK; Kα1線とKα2線との間の波長差(Δλ)に基づいて
生じる、上記湾曲結晶モノクロメータにおけるKα1線
とKα2線との間の角度分散をΔθ; とした場合、 FX≦K×Δθ であることを特徴とする単色X線回折装置。2. An X-ray diffractometer for irradiating a sample with X-rays emitted from an X-ray source and detecting the intensity of diffracted X-rays diffracted by the sample by an X-ray detector while scanning and rotating the sample. An X-ray diffractometer having a light receiving slit, a curved crystal monochromator, and a convergence point slit on an X-ray traveling path from the X-ray source to the X-ray detector, wherein a slit width of the convergence point slit is FX The distance between the converging point slit and the curved crystal monochromator is K; the Kα1 line and the Kα2 line in the curved crystal monochromator, which are generated based on the wavelength difference (Δλ) between the Kα1 line and the Kα2 line. Where X is the angle variance between Δθ; and FX ≦ K × Δθ.
が可能であり、さらにロッキングカーブにおけるモザイ
ク角度広がりの小さい単結晶によって構成されているこ
とを特徴とする請求項1または2記載の単色X線回折装
置。3. The monochromatic X-ray according to claim 1, wherein the curved crystal monochromator is made of a single crystal capable of elastic deformation and having a small mosaic angle spread in a rocking curve. Diffraction device.
に関して試料よりも後流側のX線進行路上に配置される
ことを特徴とする請求項1または2記載の単色X線回折
装置。4. The monochromatic X-ray diffractometer according to claim 1, wherein the curved crystal monochromator is arranged on the X-ray traveling path downstream of the sample in the X-ray traveling direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308370A JP2866471B2 (en) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | Monochromatic X-ray diffractometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308370A JP2866471B2 (en) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | Monochromatic X-ray diffractometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04178547A JPH04178547A (en) | 1992-06-25 |
| JP2866471B2 true JP2866471B2 (en) | 1999-03-08 |
Family
ID=17980250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2308370A Expired - Lifetime JP2866471B2 (en) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | Monochromatic X-ray diffractometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2866471B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106461579A (en) * | 2014-06-05 | 2017-02-22 | 株式会社理学 | X-ray diffractometer |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2308370A patent/JP2866471B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106461579A (en) * | 2014-06-05 | 2017-02-22 | 株式会社理学 | X-ray diffractometer |
| CN106461579B (en) * | 2014-06-05 | 2019-05-07 | 株式会社理学 | X-ray Diffraction Apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04178547A (en) | 1992-06-25 |
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