JP4383374B2 - Ｘ線回折装置 - Google Patents

Description

本発明は、試料で回折したＸ線をＸ線検出手段によって検出するＸ線回折装置に関する。

一般に、Ｘ線回折装置では、Ｘ線源で発生したＸ線を試料に照射し、そのＸ線照射時に試料で回折したＸ線をＸ線検出器によって検出する。また、このＸ線回折装置は、Ｘ線源、試料、Ｘ線検出器等といった構成要素を移動させるための複数の移動系を有することが多い。例えば、Ｘ線源を試料を中心として回転させるθｓ移動系、Ｘ線検出器を試料に対して回転させるθｄ移動系、その他、種々の移動系が設置される。そして、これらの移動系を単独で作動させることにより、又はそれらの移動系のうちの複数を連動させることにより、複数の構成要素のうちの適宜の１つ又は複数を移動させながら測定が行われる。

このような測定の際にその測定の基準となる軸は測定軸と呼ばれている。例えば、Ｘ線源が試料を見込む角度θｓを変化させるときの測定軸としてθｓ軸が知られている。このθｓ軸はθｓ移動系を単独で作動させることによって実現される。また、Ｘ線検出器が試料を見込む角度θｄを変化させるときの測定軸としてθｄ軸が知られている。このθｄ軸はθｄ移動系を単独で作動させることによって実現される。また、試料に入射するＸ線に対する回折Ｘ線の成す角度２θを規定する測定軸として２θ軸が知られている。この測定軸はθｓ移動系とθｄ移動系とを互いに関連して作動させることによって実現される。

上記複数の測定軸のうちの１つの測定軸に関して測定を行うと、その１つの測定軸に関する測定データが得られる。例えば、２θ軸に関して測定を行えば、回折角度２θと回折線強度Ｉとの関係を表わす測定データ（２θ，Ｉ）が得られる。このような測定データは、従来、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、フラットディスプレイ等といった表示装置の画面上にグラフの画像として表示されることがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２５０７０４号公報（第７頁、図７）

従来、Ｘ線回折装置を用いて測定されたデータを表示装置の画面上に表示する技術として、次の技術が知られている。すなわち、例えば図１６に示すように、ディスプレイの画面５１内の所定領域にプロファイルを表示するための領域を設定しておき、測定軸が変わる毎に新しい測定軸に関するプロファイルをその領域に上書きし、前のプロファイルは消してゆくという表示技術である。この従来の技術では、異なる測定軸の間でプロファイルを比較することが非常に難しかった。なお、この従来技術では、複数の異なる測定軸に関するプロファイルデータが別々のファイルに保存されていた。

また、従来のＸ線回折装置において次の表示技術も知られている。すなわち、例えば図１７から図１９に示すように、第１番目の測定軸（ω軸）に関するプロファイルが得られるとそれを画面の所定領域に表示し（図１７）、次の異なる測定軸（２θ軸）に関するプロファイルが得られると、画面を２分割してその得られたプロファイルを元のプロファイルと共に表示し（図１８）、さらに次の異なる測定軸（φ軸）に関するプロファイルが得られると、画面を３分割してその得られたプロファイルを元の２つのプロファイルと共に表示する（図１９）という表示技術である。

この従来の技術では、測定軸が変わる毎に画面を分割して表示するので、プロファイルの表示サイズが小さくなるという問題があった。また、プロファイル表示の大きさを統一できないという問題があった。また、この従来技術では、複数の異なる測定軸に関するプロファイルデータが別々のファイルに保存されていた。このため、図１９に示す分割表示を一旦解消すると、その分割表示を再度表示することができないという問題があった。

本発明は、従来のＸ線回折装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、複数の異なる測定軸を用いて得られた複数のデータを表示することに関して、それら複数のデータを有効に活用できるＸ線回折装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線回折装置は、Ｘ線を発生するＸ線源と、試料を支持する試料支持手段と、Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、測定の基準となる複数の測定軸と、画像を表示する表示手段と、該表示手段に供給する画像データを生成する画像データ生成手段とを有し、前記画像データ生成手段は、前記複数の測定軸の個々に関する測定データをＴＡＢ表示と共に個別に表示するための画像データを生成し、前記複数のＴＡＢ表示のうちの１つが指示されたときに当該ＴＡＢ表示に対応する測定データを画面上に表示するための画像データを生成することを特徴とする。

上記の測定軸とは、測定を行う際にその測定の基準となる軸のことである。Ｘ線回折装置にはＸ線源、試料指示装置、Ｘ線検出装置、その他、種々の構成要素が含まれる。また、これらの構成要素を移動させるための各種の駆動系も含まれる。上記の測定軸はこれらの駆動系を１つずつ単独に作動させることによって実現される場合もあるし、複数の駆動系の動作の組み合わせによって１つの測定軸が実現されることもある。このような測定軸としては、例えば、
（１）入射Ｘ線に対する回折角度２θを規定する２θ軸、
（２）試料に入射するＸ線の入射角度ωを規定するω軸、
（３）試料に入射するＸ線の入射角度ωと試料で回折するＸ線の回折角度２θとを連動して規定する２θ／ω軸、
（４）Ｘ線発生系が試料を見込む角度θsを規定するθｓ軸、
（５）Ｘ線検出手段が試料を見込む角度θdを規定するθｄ軸、
（６）試料のあおり移動を規定するＲｘ軸及びＲｙ軸、
（７）試料の垂直方向の昇降移動を規定するＺ軸、又は
（８）試料の面内回転を規定するφ軸
等が考えられる。

なお、上記各種の測定軸を実現するための移動系としては、例えば
（ａ）試料を通る水平軸線を中心としてＸ線発生系を回転させることによりそのＸ線発生系から試料へ向かうＸ線の出射角度θｓを調整するための移動系であるθｓ移動系や、
（ｂ）Ｘ線発生系から出射するＸ線の光軸に対して直角方向のＸ線発生系の位置を微調整するための移動系であるＴs移動系や、
（ｃ）モノクロメータへ入射するＸ線の入射角度ωＭを調整するための移動系であるωＭ1移動系や、
（ｄ）試料を垂直方向へ平行移動させる移動系であるＺ移動系や、
（ｅ）試料をあおり移動させるための移動系であるあおり移動系や、
（ｆ）試料を面内回転移動させるための移動系であるφ移動系や、
（ｇ）試料を通る水平軸線を中心としてＸ線検出器を回転させることにより、そのＸ線検出器が試料を見込む角度θｄを調整するための移動系であるθｄ移動系
等が考えられる。

また、上記「表示手段」としては画像表示装置、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を用いたディスプレイや、液晶パネル等といったフラットパネルを用いたディスプレイを用いることができる。また、上記「画像データ生成手段」は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、画像信号処理装置、ＶＲＡＭ（ビデオラム）等を用いたコンピュータシステムを用いることができる。

また、上記「ＴＡＢ表示」は、コンピュータの画面表示における１つの表示技術のことであり、ウインドウ表示（すなわち、枠内に表示）される表示内容を指し示すラベル表示のことである。コンピュータのＯＳ（オペレーション・システム）として近年広く用いられているＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）では、多種類の表示内容をディスプレイの画面内において複数の枠内に個別に表示できるように設定されている。そして、複数の枠表示は画面内に同時に並べて又は重ねて表示される。「ＴＡＢ表示」は、例えば、その枠の外側へ張り出す画像として形成されるものである。複数の枠状の表示内容が画像的に互いに重なって表示されることにより、一部の表示内容が他の表示内容に画像的に隠れて見えない場合でも、各表示内容に対応するＴＡＢ表示は全て画面内で視認できるように表示される。

上記構成の本発明に係るＸ線回折装置によれば、複数の測定軸の個々に関する測定データをＴＡＢ表示と共に画面上に表示し、複数のＴＡＢ表示のうちの１つがオペレータのポインティング操作、例えばマウス入力装置を用いた入力操作によって指示されたときには、そのＴＡＢ表示に対応する表示内容を画面に表示するようにした。このため、複数の異なる測定軸に関して得られた複数のデータを、画面上のＴＡＢ表示に対して簡単な操作を行うだけで、表示手段の画面上で有効に活用できるようになった。

次に、本発明に係るＸ線回折装置において、前記画像データ生成手段は、前記表示手段の画面上に複数の測定データを分割表示するための画像データを生成することが望ましい。分割表示とは、複数の測定データを表示する画面枠の全体を表示手段の画面内の別々の領域に表示するものである。

次に、本発明に係るＸ線回折装置は、測定データを記憶するための記憶手段をさらに有し、該記憶手段は、前記複数の測定軸の個々に関する測定データを１つのファイル内にまとめて格納することが望ましい。測定データの保存の仕方としては、複数の測定データの１つ１つを個別のファイル内に格納するというファイル管理手法も考えられる。しかしながらこの方法では、測定データを読み出す際に複数存在するファイルを１つずつ認識した上で必要なファイルを指定しなければならず、簡単で迅速なデータ処理を行うことが難しい。これに対し、上記のように測定データを１つのファイル内にまとめて格納することにすれば、複数の測定データに対する処理を非常に行い易くすることができる。

以下、本発明に係るＸ線回折装置を一実施形態を挙げて説明する。なお、本発明がその実施形態に限定されないことはもちろんである。

図１は、本発明に係るＸ線回折装置の一実施形態を示している。このＸ線回折装置１は、適宜の物質を試料として測定を行う測定装置２と、キーボード、マウス等によって構成される入力装置３と、表示手段としての画像表示装置４と、印刷手段としてのプリンタ６と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８と、ＲＯＭ（Read Only Memory）９と、外部記憶媒体としてのハードディスク１１とを有する。これらの要素はバス１２によって互いにつながれている。

画像表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等といった画像表示機器によって構成されており、画像制御回路１３によって生成される画像信号に従って画面上に画像を表示する。プリンタ６は、インクプロッタ、ドットプリンタ、インクジェットプリンタ、静電転写プリンタ、その他任意の構造の印刷用機器を用いることができる。なお、ハードディスク１１は、光磁気ディスク、半導体メモリ、その他任意の構造の記憶媒体によって構成することもできる。

ハードディスク１１の内部には、本実施形態に係るＸ線回折装置１の全般的な動作を司る分析用アプリケーションソフト１６と、測定装置２を用いた測定処理の動作を司る測定用アプリケーションソフト１７と、画像表示装置４を用いた表示処理の動作を司る表示用アプリケーションソフト１８とが格納されている。これらのアプリケーションソフトは、必要に応じてハードディスク１１から読み出されてＲＡＭ８へ転送された後に所定の機能を実現する。また、ハードディスク１１の内部には、測定装置２によって求められた各種の測定データを記憶するためのデータファイル１９が設けられている。

複数の測定データを記憶するためのファイル管理方法としては、個々の測定データを個別のファイル内に格納する方法も考えられるが、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、複数の測定データを１つのデータファイル１９内に単に連続して格納することにしている。なお、図１（ａ）において「条件」と記載された記憶領域は、測定データが得られたときの測定条件を記憶するための領域である。このような測定条件としては、例えば、（１）測定開示時刻、（２）測定終了時刻、（３）走査移動系の移動速度、（４）走査条件、（５）試料に入射するＸ線の種類、（６）試料高温装置等といったアタッチメントの有無、その他の各種の条件が考えられる。

測定装置２としては、例えば、図２に示す装置を用いることにする。この測定装置２は、測定対象である試料Ｓを支持する試料支持装置２１と、Ｘ線を発生するＸ線源２２と、Ｘ線を検出するＸ線検出器２３とを有する。Ｘ線源２２と試料Ｓとの間には、例えば単結晶材料によって形成されたモノクロメータ２４が設けられている。Ｘ線検出器２３は、例えば、ゼロ次元カウンタであるＳＣ（Scintillation Counter）によって構成できる。この測定装置２は、粉末試料の解析や、単結晶試料の解析や、単結晶の薄膜試料の解析を行うことができる。

Ｘ線源２２は、例えば、加熱されて熱電子を放出する陰極、すなわちフィラメントと、フィラメントから出た熱電子が高速で衝突する対陰極、すなわちターゲットとを用いて構成できる。フィラメントから出た熱電子がターゲットに衝突する領域がＸ線焦点であり、このＸ線焦点からＸ線が放射される。熱電子が衝突するターゲットの表面は、例えば銅（Ｃｕ）によって形成することができ、この場合には、ＣｕＫαの特性線を含んだ連続Ｘ線がＸ線焦点から放出される。なお、Ｘ線焦点からは、断面点状のＸ線、いわゆるポイントフォーカスのＸ線を取り出すこともできるし、あるいは、断面長方形状のＸ線、いわゆるラインフォーカスのＸ線を取り出すこともできる。

Ｘ線源２２及びモノクロメータ２４を含んだＸ線発生系２０は、Ｔｓ移動系２５によって支持される。また、Ｔｓ移動系２５はθｓ移動系２６によって支持される。θｓ移動系２６は、試料Ｓを通る水平線Ｘ０を中心としてＸ線発生系２０を回転させることにより、Ｘ線源２２から出射してモノクロメータ２４で単色化されたＸ線の水平線Ｘ０に対する出射角度θｓを調整するための移動系である。なお、Ｘ線発生系２０はモノクロメータ２４を含まない構成とすることができる。そしてこの場合には、Ｘ線発生系２０から出射するＸ線の出射角度θｓはＸ線源２２から出射するＸ線の出射角度ということになる。また、Ｔｓ移動系２５は、Ｘ線発生系２０から出て試料Ｓへ入射するＸ線の光軸に対して直角の方向Ｔｓに沿ってＸ線発生系２０の位置を微調整するための移動系である。

Ｘ線源２２から出たＸ線はモノクロメータ２４へ照射される。モノクロメータ２４はωＭ1移動系２８に支持されている。このωＭ1移動系２８は、モノクロメータ２４へ入射するＸ線の入射角度ωＭを調整するための移動系である。モノクロメータ２４はＸ線源２２から放射された連続Ｘ線から自らの材質に対応した特性Ｘ線を回折して出射する。モノクロメータ２４は、例えばＣｕＫαを回折によって出射し、この回折線はスリットＳ１を通って試料Ｓへ入射する。

試料Ｓを支持する試料支持装置２１は、試料Ｓを垂直方向（すなわち、Ｚ方向）へ平行移動させるＺ移動系３１と、そのＺ移動系３１によって支持されたφ移動系３２と、そのφ移動系３２によって支持されたあおり移動系３３とを有する。試料Ｓは直接的には、あおり移動系３３によって支持されている。φ移動系３２は、試料Ｓを直角方向に横切る軸線であるφ軸線を中心として試料Ｓを矢印φのように回転、いわゆる面内回転させる移動系である。

あおり移動系３３は試料Ｓを矢印Ｒｘ及び矢印Ｒｙのように、あおり移動させるための移動系である。ここで、あおり移動Ｒｘは、試料Ｓに入射するＸ線に対して横方向のあおり移動である。また、あおり移動Ｒｙは、試料Ｓに入射するＸ線に沿った方向のあおり移動である。次に、Ｚ移動系３１は試料Ｓを垂直方向（すなわち、Ｚ方向）へ平行移動させるための移動系である。

試料ＳにＸ線が入射した場合、入射Ｘ線と試料Ｓとの間で回折条件、いわゆるブラッグ条件が満足されると、Ｘ線が試料Ｓで回折する。この回折線は受光スリットＳ２に集光して該スリットＳ２を通過した後、Ｘ線検出器２３によって検出される。スリットＳ３は不要なＸ線がＸ線検出器２３に取り込まれることを防止するためのスリットである。Ｘ線検出器２３はθｄ移動系３７によって支持されている。θｄ移動系３７はＸ線検出器２３の入射Ｘ線に対する角度２θを調整するためにＸ線検出器２３を水平軸線Ｘ０を中心として回転させるための移動系である。

本実施形態に係る測定装置２は複数の測定軸を持っている。これらの測定軸とは、Ｘ線発生系２０、試料Ｓ、Ｘ線検出器２３等といった要素を単独で又は連動して移動させるときの基準となる軸のことである。これらの測定軸に関しては、上記の各移動系のうちの１つの単独の動作によって実現される測定軸もあるし、上記の各移動系のうちの複数の連動によって実現される測定軸もある。以下、これらの測定軸について説明する。

（１）θｓ軸
この測定軸は、Ｘ線発生系２０が試料Ｓを見込む角度θsを変化させるときの測定軸である。この測定軸は、θs移動系２６が作動してＸ線発生系２０を回転移動させるときの基準となる回転軸のことである。
（２）θｄ軸
この測定軸は、Ｘ線検出器２３が試料Ｓを見込む角度θｄを変化させるときの測定軸である。この測定軸は、θｄ移動系３７が作動してＸ線検出器２３を回転移動させるときの基準となる回転軸のことである。

（３）Ｒｘ軸
この測定軸は、試料Ｓのあおり角度Ｒｘを変化させるときの測定軸である。この測定軸は、あおり移動系（Ｒｘ）３４が作動して試料ＳをＲｘ方向へあおり移動させるときの基準となる回転軸のことである。
（４）Ｒｙ軸
この測定軸は、試料Ｓのあおり角度Ｒｙを変化させるときの測定軸である。この測定軸は、あおり移動系（Ｒｙ）３４が作動して試料ＳをＲｙ方向へあおり移動させるときの基準となる回転軸のことである。

（５）Ｚ軸
この測定軸は、試料Ｓを垂直方向（すなわち、上下方向）へ平行移動させるときの測定軸である。この測定軸は、Ｚ移動系３１が作動して試料Ｓを垂直方向、すなわちＺ方向へ平行移動させるときの基準となる軸のことである。
（６）φ軸
この測定軸は、試料Ｓを面内回転させるときの測定軸である。この測定軸は、φ移動系３２が作動して試料Ｓを垂直軸線φを中心として回転移動させるときの基準となる軸のことである。

（７）２θ軸
この測定軸は、試料Ｓに入射するＸ線に対する回折Ｘ線の成す角度２θを規定する測定軸である。回折角度２θは２θ＝θｓ＋θｄによって決まる値であり、θｓ移動系２６とθｄ移動系３７との連動によって決まる値である。
（８）ω軸
この測定軸は、試料Ｓに入射するＸ線の入射角度ωを規定する軸である。ω軸はθｓ軸と同じ測定軸のように感じられるが、角度θｓはθｓ移動系２６の単独の動作によって規定される角度であるのに対し、角度ωは回折角度２θを保持したままその値を変化させなければならない。すなわち、角度θｓはθｓ移動系２６の単独の動作によって変化させることができるのに対し、角度ωはθｓ移動系２６とθｄ移動系３７を、θｄ＝２θ―θｓとなるように連動させることにより変化させることができる。このように動かしたとき、角度ωは角度θｓに一致する。このような事情から、ω測定軸とθｓ測定軸とは互いに異なった測定軸として存在する。

（９）２θ／ω軸
この測定軸は、Ｘ線入射角度ωとＸ線回折角度２θとを互いに連動して変化させる際の基準となる軸である。この２θ／ω軸は、θｓ移動系２６とθｄ移動系３７との連動によって決まる値である。

以下、上記構成より成るＸ線回折装置１の動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。図１の入力装置３を介してオペレータによってスタートの指示が成されると、分析用アプリケーション１６が起動して図４のメインフレーム４１が図１の画像表示装置４の画面上に表示される。

これを見たオペレータは、測定を開始する前に図２の測定装置２内の各光学要素の初期位置を調整することができる。この初期位置の調整はゼロ調整と呼ばれることがある。オペレータがゼロ調整を希望する場合、オペレータは図４のメインフレーム４１内のメニューバー４２内の該当するアイコンを指示する。図１のＣＰＵ７が図３のステップＳ２においてゼロ調整の指示があったことを確認すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３でゼロ調整を行う。

具体的には、図２において、試料支持装置２１によって試料Ｓを支持しない状態でＸ線光路上の適所にＸ線フィルタを配置した上で、Ｘ線源２２からＸ線を放射し、θｓ移動系２６、Ｔｓ移動系２５等といった各移動系を調節しながら、Ｘ線検出器２３によってＸ線を検出する。そして、各移動系を適切な位置にセットする。

その後、オペレータが測定を希望する場合には、オペレータは図４の画面のメニューバー４２で「マニュアル制御」を選択する。すると、メインフレーム４１内の適所に図５に示すようなマニュアル制御画面４３が表示される。このマニュアル制御画面４３を詳細に示せば図６の通りである。オペレータは、このマニュアル制御画面４３に掲示されたアイコンをマウス入力装置を用いてクリック指示することにより、各種の測定条件を設定できる。図６では、矢印Ａで示すように測定軸として２θ測定軸が選択された状態を示している。この状態でオペレータが「測定実行」のアイコン４４をクリック指示すると、図２の測定装置２において２θ測定軸に関する測定が次のようにして行われる。

すなわち、図３のステップＳ４において、ＣＰＵは、オペレータによって測定の指示がなされたか否かをチェックする。指示が成されていると判断すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ５において、図２のいずれの測定軸が選択されているかをチェックする。少なくとも１つの測定軸が選択されていれば、ＣＰＵはステップＳ６において測定のルーチンを実行する。測定のルーチンが開始されると、図１の測定用アプリケーション１７が起動し、図２において、選択された測定軸に関して測定が実施される。例えば、図６に示した場合では２θ測定軸が選択されているので、図２においてθｓ移動系２６及びθｄ移動系３７を作動させて測定が行われる。この場合、角度２θは、２θ＝θｓ＋θｄによって決められる。

この測定が行われている間、ＣＰＵは図３のステップＳ７でリアルタイム表示の指示がオペレータによってなされているか否かをチェックし、成されていると判断した場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ８において表示のルーチンを実行する。表示のルーチンが開始されると、図１の表示用アプリケーション１８が起動して、図２の測定装置２によって行われている測定の結果をその測定の最中に図７に示すようなプロファイルＰ１としてメインフレーム４１の一部の領域に表示する。

図７では回折角度２θが７．０°から９．０°の範囲内の全ての測定データがプロファイルＰ１として表示されている状態を示しているが、実際には、測定の経過に従ってプロファイルＰ１が低角度側から徐々に表示される。図７の画面で表示されているマニュアル制御画面４３は、図８に示す画面、すなわち２θ測定軸が選択されている状態の画面である。このマニュアル制御画面４３内には、２θ測定軸を用いて行われる測定における各種の条件も併せて表示されている。この条件は、予め図１のハードディスク１１の中に記憶させておいても良いし、測定を行うたびにオペレータが指示しても良い。

図７において、プロファイルＰ１が表示されたウインドウには「２θ」を指示するＴＡＢ表示４５が表示されている。このＴＡＢ表示４５は、表示されているプロファイルＰ１が２θ測定軸に関する測定データに基づくものであることを指示している。図２の測定装置２を用いて２θ測定軸に関する測定が終了すると、ＣＰＵは測定された（２θ，Ｉ）のデータを図３のステップＳ９において図１のＲＡＭ８へ一時的に記憶する。

その後、ステップＳ１２において測定の終了がオペレータによって指示されているか否かがチェックされ、終了が指示されていないと判断されれば（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ４へ戻って、再度、測定を行う。オペレータが図２の測定装置２において２θ測定軸に関する測定に引き続いて、他の異なる測定軸、例えば２θ／ω測定軸に関する測定を行いたいと希望する場合には、オペレータは、図７のマニュアル制御画面４３、すなわち図８のマニュアル制御画面４３において矢印Ｂで示すように、異なる測定軸として２θ／ω測定軸を選択する。

ＣＰＵは図３のステップＳ５において２θ／ω測定軸が選択されたことを認識し、図２において２θ／ω測定軸に関する測定が実行される。そして、ステップＳ７の判定に従ってステップＳ８において測定結果をリアルタイムで、すなわち測定と同時に表示する。この表示は図９に示す通りであり、メインフレーム４１においてそれまでプロファイルＰ１（図７参照）のウインドウが表示されていた領域に、２θ／ω移動軸に関する測定データに対応したプロファイルＰ２を表示する。プロファイルＰ２の表示と同時にＴＡＢ表示欄４５には、前回のＴＡＢ表示である「２θ」に加えて現在のＴＡＢ表示である「２θ／ω」が表示される。

プロファイルＰ２を含むウインドウは図７に示したプロファイルＰ１のウインドウに重ねて表示されており、そのため、プロファイルＰ１はオペレータによって視認できない状態となっている。しかしながら、オペレータは図９の画面において「２θ」のＴＡＢ表示４５をマウス入力装置を用いたクリック操作によって指示することができる。このようなクリック操作が行われると、そのクリック操作によって選択された前回の測定結果Ｐ１（図７参照）を図３のステップＳ１０及びステップＳ１１において読み出して、図９のプロファイルＰ２に代えて視認可能な状態に表示させることができる。

図９の画面（すなわち、２θ／ω測定軸を用いた測定結果Ｐ２が表示されている画面）においてもマニュアル制御画面４３が表示される。この場合のマニュアル制御画面４３の詳細は、図１０に示される通りである。図示の通り、測定軸として「２θ／ω」が選択され、さらに、この２θ／ω測定軸を用いた測定における各種の条件が表示されている。図２の測定装置２を用いて２θ／ω測定軸に関する測定が終了すると、ＣＰＵは測定された（２θ／ω，Ｉ）のデータを図３のステップＳ９において図１のＲＡＭ８へ一時的に記憶する。

その後、ステップＳ１２において測定の終了がオペレータによって指示されているか否かがチェックされ、終了が指示されていないと判断されれば（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ４へ戻って、再度、測定を行う。オペレータが図２の２θ／ω測定軸を用いた測定に引き続いて、他の異なる測定軸、例えばあおり（Ｒx）移動系３４を用いたＲｘ測定軸に関する測定を行いたいと希望する場合には、オペレータは、図９のマニュアル制御画面４３、すなわち図１０のマニュアル制御画面４３において矢印Ｃで示すように、異なる測定軸としてＲｘ測定軸を選択する。

ＣＰＵは図３のステップＳ５においてＲｘ測定軸が選択されたことを認識し、図２においてＲｘ測定軸に関する測定が実行される。そして、ステップＳ７の判定に従ってステップＳ８において測定結果をリアルタイムで（すなわち、測定と同時に）表示する。この表示は図１１に示す通りであり、メインフレーム４１においてそれまでプロファイルＰ２（図９参照）のウインドウが表示されていた領域に、Ｒｘ測定軸に関する測定データに対応したプロファイルＰ３を表示する。そして、プロファイルＰ３の表示と同時にＴＡＢ表示欄４５には、前回のＴＡＢ表示である「２θ／ω」及び前々回のＴＡＢ表示である「２θ」に加えて現在のＴＡＢ表示である「Ｒｘ」が表示される。

図１１の画面（すなわち、Ｒｘ測定軸に関する測定結果Ｐ３が表示されている画面）においても、マニュアル制御画面４３が表示される。この場合のマニュアル制御画面４３の詳細は、図１２に示される通りである。図示の通り、測定軸として「Ｒｘ」が選択され、さらに、このＲｘ測定軸に関する測定における各種の条件が表示されている。

図１１のプロファイルＰ３を含むウインドウは図９に示したプロファイルＰ２のウインドウに重ねて表示されており、そのため、前回のプロファイルＰ２及び前々回のプロファイルＰ１はオペレータによって視認できない状態となっている。しかしながら、オペレータは図１１の画面において「２θ／ω」又は「２θ」のＴＡＢ表示４５をマウス入力装置を用いたクリック操作によって指示することができる。このようなクリック操作が行われると、そのクリック操作によって選択された前回の測定結果Ｐ２（図９参照）や、前々回の測定結果Ｐ１（図７参照）を図３のステップＳ１０及びステップＳ１１において読み出して、図１１のプロファイルＰ３に代えて視認可能な状態に表示させることができる。

図１３は、図１１に示す状態においてＴＡＢ表示４５の「２θ／ω」を選択することにより、プロファイルウインドウの中に２θ／ωに関するプロファイルＰ２を読み出した状態を示している。また、図１４は、図１１に示す状態においてＴＡＢ表示４５の「２θ」を指示して選択することにより、プロファイルウインドウの中に２θに関するプロファイルＰ１を読み出した状態を示している。図１３及び図１４においては、マニュアル制御画面４３を図１１に示したままの状態（すなわち、図１２に示すようにＲｘ測定軸に関する測定における測定条件を示したままの状態）で、プロファイルの表示だけをＰ３からＰ２へ、又はＰ３からＰ１へと変化させている。しかしながら、このような表示態様に代えて、マニュアル制御画面４３の内容もプロファイルの変化に合わせて変化させることもできる。

以上のようにして数種類の測定軸、すなわち数種類の移動系を用いた測定が終了した後、オペレータが図２に示した多種類の測定軸に関する測定をさらに希望する場合には、図１２のマニュアル制御画面４３で測定軸を希望のものに設定して、さらに「測定実行」のアイコン４４をクリックすることにより、その希望する測定を行うことができる。

オペレータが測定の続行を希望しない場合は、図１の入力装置３を介してその旨を指示する。すると、ＣＰＵは図３のステップＳ１２においてその旨を認識し（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３へ進んで、それまでに得られた測定データ、本実施形態の場合は、「２θ」、「２θ／ω」、「Ｒｘ」のそれぞれの測定軸に関する複数の測定データを、図１のＲＡＭ８からハードディスク１１内のデータファイル１９へ転送してそこに記憶する。この場合、それら複数の測定データは１つのファイル内に単に連続する状態で測定条件のデータと共にまとめて記憶される。

以上のようにして複数の測定データが図１のデータファイル１９内に格納された後、図１の表示用アプリケーション１８は、オペレータの指示に従ってそれら複数の測定データのうちの１つ又は複数を自由に選択して読み出してディスプレイの画面上に表示することができる。すなわち、図３のステップＳ１４において、オペレータによって表示が選択されたことが認識されると、ＣＰＵはステップＳ１５において、選択された測定データを図１の画像表示装置４の画面上に表示する。この場合、選択された測定データが１種類であれば、その１種類の測定データが画面上に表示される。

一方、選択された測定データが複数種類であれば、ＣＰＵは、それらの測定データを１つの画面内に、「全体を重ねて表示」することもできるし、「一部を重ねて表示」することもできるし、あるいは「分割して表示」することもできる。「全体を重ねて表示」するとは、例えば図７、図９、及び図１１に示したように、複数の測定データＰ１，Ｐ２，Ｐ３の全体を重ねて表示することである。この表示態様によれば、古いデータが新しいデータに隠れて視認できないので、複数のデータ間の比較を１つの画面内で行うことはできないが、１つ１つの画面を大きく表示することができる。

次に、「一部を重ねて表示」するとは、複数の測定データの一部分が重なった状態で表示されることである。この表示態様によれば、表示すべき測定データの数が増えた場合でも、１つ１つのプロファイルウインドウの面積をある程度大きく維持できるという長所がある。しかしながら、表示が重なる部分では奥側の測定データは見えなくなるという欠点がある。次に、「分割して表示」するとは、図１５に示すように、複数（本実施形態では３個）の測定データＰ１，Ｐ２，Ｐ３の全てが視認できるように１画面を測定データの数分だけ分割して表示を行うことである。この表示態様によれば、表示すべき測定データの数が多くなると、１つ１つの測定データに割り当てられる表示のための面積が小さくなるので、細かな部分の観察を行うことに関しては不都合があるかもしれない。しかしながら、多数の測定データの大まかな特性を比較する際には非常に便利である。

なお、複数の測定データの表示態様が「全体を重ねて表示」する場合、「一部を重ねて表示」する場合、あるいは「分割して表示」する場合のいずれの場合であっても、「２θ」、「２θ／ω」、「Ｒｘ」等といったＴＡＢ表示４５の全てはオペレータにとって視認可能な状態に表示される。従って、オペレータは、それらのＴＡＢ表示４５のうちの希望するものをクリックして指示することにより、希望するプロファイルをいつでも自由に表示させることができる。

以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、図１において、複数の測定データをハードディスク１１内に記憶する際の記憶方法として、図１（ａ）に示すように１つのファイル内に連続して記憶することに代えて、個々の測定データを別々のファイルに格納するようにしても良い。但し、この場合には、希望する測定データを検索する際に多数のファイルを認識しなければならないので、処理が複雑になるおそれがある。
また、上記実施形態では図２に示した各種の移動系を備えた測定装置２を用いたが、移動系の種類及び数は図２の実施形態に限定されるものではない。

本発明に係るＸ線回折装置の一実施形態を示すブロック図である。 図１に示す測定装置の一例を示す図である。 図１に示すＸ線回折装置によって実行される制御の流れを示すフローチャートである。 図３に示す制御の中で行われる画面表示の一例を示す図である。 図３に示す制御の中で行われる画面表示の他の一例を示す図である。 図５に示す表示例の一部の領域を拡大して示す図である。 図３に示す制御の中で行われる画面表示のさらに他の一例を示す図である。 図７に示す表示例の一部の領域を拡大して示す図である。 図３に示す制御の中で行われる画面表示のさらに他の一例を示す図である。 図９に示す表示例の一部の領域を拡大して示す図である。 図３に示す制御の中で行われる画面表示のさらに他の一例を示す図である。 図１１に示す表示例の一部の領域を拡大して示す図である。 図３に示す制御の中で行われる画面表示のさらに他の一例を示す図である。 図３に示す制御の中で行われる画面表示のさらに他の一例を示す図である。 図３に示す制御の中で行われる画面表示のさらに他の一例を示す図である。 従来のＸ線回折装置における画面表示の一例を示す図である。 従来のＸ線回折装置における画面表示の他の一例を示す図である。 従来のＸ線回折装置における画面表示のさらに他の一例を示す図である。 従来のＸ線回折装置における画面表示のさらに他の一例を示す図である。

符号の説明

１．Ｘ線回折装置、 ２．測定装置、 ３．入力装置、 ４．画像表示装置（表示手段）
１１．ハードディスク（記憶手段）、 １２．バス、 ２１．試料支持装置、
２０．Ｘ線発生系、 ２２．Ｘ線源、 ２３．Ｘ線検出器、 ２４．モノクロメータ、
４１．メインフレーム、 ４２．メニューバー、 ４３．マニュアル制御画面、
４４．「測定実行」のアイコン、 ４５．ＴＡＢ表示、
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３．プロファイル、 Ｓ．試料、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３．スリット、 Ｘ０．水平軸線

Claims (3)

1. Ｘ線を発生するＸ線源と、
   試料を支持する試料支持手段と、
   Ｘ線を検出するＸ線検出手段と、
   測定の基準となる複数の測定軸と、
   画像を表示する表示手段と、
   該表示手段に供給する画像データを生成する画像データ生成手段とを有し、
   前記画像データ生成手段は、
   前記複数の測定軸の個々に関する測定データをＴＡＢ表示と共に個別に表示するための画像データを生成し、
   前記複数のＴＡＢ表示のうちの１つが指示されたときに当該ＴＡＢ表示に対応する測定データを画面上に表示するための画像データを生成する
   ことを特徴とするＸ線回折装置。
2. 請求項１記載のＸ線回折装置において、前記画像データ生成手段は、前記表示手段の画面上に複数の測定データを分割表示するための画像データを生成することを特徴とするＸ線回折装置。
3. 請求項１又は請求項２記載のＸ線回折装置において、測定データを記憶するための記憶手段をさらに有し、該記憶手段は、前記複数の測定軸の個々に関する測定データを１つのファイル内にまとめて格納することを特徴とするＸ線回折装置。
   

Images