JP4859019B2 - Ｘ線回折装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線を用いて試料を解析するＸ線回折装置に関する。

一般に、Ｘ線回折装置では、試料にＸ線を照射すると共に該試料で回折したＸ線をＸ線検出器によって検出するという測定が行われる。このような測定を行うにあたっては、通常、オペレータによって複数の測定条件が所定の値又は所定の範囲に設定される。測定条件としては、例えば、測定軸としてどの軸を選択するかとか、回折角度の何度から何度までを測定範囲にするかとか、何度の角度ステップ幅で回折角度を走査するかとか、どの程度の速さの走査速度で回折角度を走査するか、等といった条件が考えられる。

このようにＸ線回折装置において測定条件を設定する際、測定条件を入力するための画像をディスプレイの画面上に表示する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＸ線回折装置によれば、オペレータが入力画面を視認しながらマウス等といった入力装置を操作することにより、測定条件を所望の値又は範囲に設定できる。

特開平１１−２３７３４８号公報（第３頁、図２）

しかしながら、上記従来の入力画像に関しては、測定条件を入力するための欄又は領域は表示されるものの、その測定条件に関する説明は表示されなかった。このため、入力不可能な数値を誤って入力してしまうことがあった。そして、このような誤りを避けるためにはＸ線回折装置の取扱説明書を参照する必要があった。

また、従来のＸ線回折装置の画面表示において、測定条件を入力するための欄又は領域の近傍に、その測定条件に関する説明を常に表示させるようにした画面表示技術が知られている。この従来の技術では、入力領域が増えるほど測定条件の説明のための表示が増えることになるので、画面表示が見難くなると共に、画面表示の面積が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、測定条件に関する説明を表示装置の画面上でオペレータに提示することができ、しかも、その提示を行う場合でも画面が見難くなることのない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、（１）複数の移動系の連動によって規定される測定軸を含む複数の測定軸を有すると共にそれら複数の測定軸のうちの１つを選択してその測定軸を基準としてＸ線要素を移動させて測定を行う測定手段と、（２）画像データに基づいて画面上に画像を表示する表示手段と、（３）該表示手段の画面内の領域を指定して入力を行う入力手段と、（４）前記１つの測定軸を選択するための入力を行うための測定軸入力領域、その１つの測定軸を基準とする前記Ｘ線要素の走査速度を入力するための走査速度入力領域、及び走査のステップ幅を入力するためのステップ幅入力領域の３つの領域を含む入力用画像の画像データを生成し、その画像データを前記表示手段へ供給し、該表示手段の画面上に前記入力用画像を表示させる入力用画像生成表示手段と、（５）複数の移動系の連動によって規定される前記測定軸の１つが前記入力手段によって指示され、さらに前記入力手段によって前記走査速度が入力されたときに、前記ステップ幅入力領域に入力できるステップ幅の値の有効範囲を、指示された前記１つの測定軸を規定する前記複数の移動系及び入力された前記走査速度に応じて演算によって決める有効範囲データ生成手段と、（６）該有効範囲データ生成手段によって決められたステップ幅の有効範囲の値を含む画像の画像データを生成し、その画像データを前記表示手段へ供給し、前記入力手段によって前記ステップ幅入力領域が指示された後の所定時間だけ前記表示手段の画面上に前記測定軸入力領域及び前記ステップ幅入力領域と同時にステップ幅の有効範囲を表示させる有効範囲用画像生成表示手段とを有することを特徴とする。

上記構成において、「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、試料支持装置、Ｘ線検出装置、その他、種々のＸ線要素が含まれる。また、これらのＸ線要素を測定のために駆動する各種の駆動系、すなわち移動系も含まれる。上記の測定軸はこの駆動系の１つずつ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合せによって１つの測定軸が実現されることもある。

上記構成において、「測定手段」は、例えば、Ｘ線を放射するＸ線源、そのＸ線を試料へ導く入射側光学系、試料を支持する試料支持装置、試料で回折したＸ線をＸ線検出器へ導く受光側光学系、そしてＸ線を検出するＸ線検出器等といったＸ線要素をそれぞれに所定の位置に配置することによって形成できる。

「表示手段」は、例えば、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)を用いたディスプレイ、液晶表示装置等といったフラットパネルディスプレイを用いたディスプレイ、その他任意の構造で画像を表示する表示装置によって構成できる。また、「入力手段」は、例えば、キーボード、マウス等といった入力装置を含んで構成される。

また、「入力用画像生成表示手段」、「有効範囲データ生成手段」、及び「有効範囲用画像生成表示手段」は、例えば、コンピュータの演算機能及び制御機能を実現するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク等といった記憶媒体や、それらを機能実現手段として機能させるアプリケーションソフトや、表示手段に適した画像信号を生成して供給する画像信号処理回路等を組み合わせて構成できる。

「有効範囲データ生成手段」は、例えば、測定軸として２θ軸が選択されたときにはその２θ軸に適合する有効範囲を決定し、測定軸としてω軸が選択されたときにはそのω軸に適合する有効範囲を決定し、また、測定軸として２θ／ω軸が選択されたときにはその２θ／ω軸に適合する有効範囲を決定する。決定の仕方としては、例えば、アプリケーションソフトの中に演算式を記憶させておいて、逐次、演算によって決定する方法が考えられる。また、データテーブルを用いて決定する方法を採用することもできる。

上記構成のＸ線回折装置によれば、入力用画像生成表示手段によって入力用画像を表示手段の画面上に表示すると共に、入力手段によって画面内の領域を指示できるようにしたので、オペレータは測定手段に関する測定条件を画面を見ながら設定できる。

また、入力値に関する有効範囲の画像は、入力手段によって入力領域が指示された後の所定時間だけ画面上に表示されるだけで、入力領域が指示されないときにはその画像を表示しないので、すなわち有効範囲の画像はポップアップ表示されるので、入力用画像の通常時の画面は簡単な表示内容とすることができ、それ故、通常時の画面が見難くなることを防止できる。

また、入力手段によって測定軸の１つが指示され、さらに入力手段によって走査速度が入力されたときに、前記ステップ幅入力領域に入力できるステップ幅の値の有効範囲を、前記１つの測定軸及び前記走査速度に応じて演算によって決めると共に、その有効範囲を前記有効範囲用画像生成表示手段によって前記表示手段の画面上に表示するようにしたので、オペレータは有効範囲を計算等によって自分自身で決める必要なく、画面に表示された有効範囲を参考にして適正なステップ幅をステップ幅入力領域へ入力できる。

次に、本発明に係るＸ線回折装置において、前記有効範囲データ生成手段は、前記有効範囲に加えて、（１）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸の回りに回転移動するときの設定可能な角度走査最小ステップ幅、（２）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸に沿って平行移動するときの設定可能な距離走査最小ステップ幅、（３）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸の回りに回転移動するか、又は当該１つの測定軸に沿って平行移動するときの設定可能な最低走査速度、（４）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸の回りに回転移動することによって行われる測定の際の時間あたりの角度値で示される最高走査速度、及び（５）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸に沿って平行移動することによって行われる測定の際の時間あたりの距離値で示される最高走査速度の（１）から（５）の少なくとも１つ又はそれらの少なくとも２つの組合せを演算によって決めることができる。この構成によれば、測定手段に関する測定条件をオペレータが入力する際の操作を、より一層簡単且つ適切に行うことができるようになる。

次に、本発明に係るＸ線回折装置において、前記複数の移動系の連動によって規定される複数の測定軸は、（１）Ｘ線発生系が試料を見込む角度θsを変化させるためのθs移動系とＸ線検出手段が試料を見込む角度θdを変化させるためのθd移動系との連動によって規定される軸であって、入射Ｘ線に対する回折角度２θを規定する２θ軸か、（２）前記θs移動系と前記θd移動系とをθd＝２θ−θsのように連動させたときのθsと同じ値の軸であって、試料に入射するＸ線の入射角度ωを規定するω軸か、（３）前記θs移動系と前記θd移動系との連動によって規定される軸であって、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とを連動して変化させる際の基準となる２θ／ω軸か、のいずれかであることが望ましい。

以下、本発明に係るＸ線回折装置を一実施形態を例示して説明する。なお、本発明がその実施形態に限定されるものでないことは、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。画像制御回路１３はこれに入力される画像データに基づいて画像信号を生成する。画像制御回路１３に入力される画像データは、ＣＰＵ７、ＲＡＭ８、ＲＯＭ９及びハードディスク１１を含んで構成されるコンピュータによって実現される各種の演算手段の働きによって形成される。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。

データファイル１９の中に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、（１）測定対象物質名、（２）測定装置の種類、（３）何度から何度までの測定温度範囲、（４）測定開始時刻、（５）測定終了時刻、（６）何度から何度までの測定角度範囲、（７）走査移動系の移動速度、（８）走査条件、（９）試料に入射するＸ線の種類、（１０）試料高温装置等といったアタッチメントを使ったか否か、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。また、θｓ移動系２６は、試料Ｓを通る水平軸線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のように揺動運動、いわゆる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。この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させ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）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）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とを、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軸を基準とする角度値は、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。

図２の測定装置２に関しては、上記複数の測定軸のそれぞれについて、測定可能な有効範囲が決まっている。この有効範囲は、装置の機械的な構成や、その他の種々の要因によって決まるものである。以下、この有効範囲がどのようにして決められるかを、論理軸であるω軸を例に挙げて説明する。
図８（ａ）においてθｓ＝θｄ＝５°に設定されている。つまり、２θ＝１０°に設定されている。このとき、ω＝５°である。この状態から、図８（ｂ）に示すように２θ＝１０°に保ったままでωを０°にすると、θｓは５°から０°に変化し、θｄは５°から１０°に変化する。

また、図８（ｃ）において、機械的な構造上の理由からθｓの有効範囲は−１．５°から７７°に決められる。このため、ωの低角度側の限界、すなわちローリミットは−１．５°になる。２θ＝１０°に保ったままでω＝−１．５°にする場合を考えると、θｓは０°から−１．５°に変化し、θdは１０°から１１．５°に変化する。

次に、図８（ｄ）において、機械的な構造上の理由からθｄの有効範囲は−５°から１２０°に決められる。このため、ωの高角度側の限界、すなわちハイリミットは１５°になる。２θ＝１０°に保ったままでω＝１５°にする場合を考えると、θｓは−１．５°から１５°に変化し、θｄは１１．５°から−５°に変化する。

以上より、測定装置２の現状が２θ＝１０°になっている場合を考えれば、ωの有効範囲は−１．５°から１５°ということになる。現在のＸ線回折装置の分野では、測定装置２の初期状態は２θ＝１０°に設定されることが多い。つまり、測定装置２の電源をＯＮにすると、装置は自動的に２θ＝１０°の状態に移動してその位置に停止して待機するという初期制御が行われることが多い。

以上の説明は測定装置２が２θ＝１０°に設定されている場合のものであるが、次に、測定装置２が２θ＝０°に設定されている場合について図９を用いて考える。図９（ａ）においてθｓ＝θｄ＝０°に設定されている。つまり、２θ＝ω＝０°に設定されている。

次に、図９（ｂ）において、機械的な構造上の理由からθsの有効範囲は−１．５°から７７°に決められる。このため、ωの低角度側の限界、すなわちローリミットは−１．５°になる。２θ＝０°に保ったままでωを−１．５°にすると、θｓは０°から−１．５°に変化し、θｄは０°から１．５°に変化する。

次に、図９（ｃ）において、機械的な構造上の理由からθd の有効範囲は−５°から１２０°に決められる。このため、ωの高角度側の限界、すなわちハイリミットは５°になる。２θ＝０°に保ったままでω＝５°にする場合を考えると、θｓは−１．５°から５°に変化し、θｄは１．５°から−５°に変化する。以上より、測定装置２の現状が２θ＝０°になっている場合を考えれば、ωの有効範囲は−１．５°から５°ということになる。

次に、図１０（ａ）において、２θはθｓとθｄとの成す角度である。また、角度ωは角度２θを一定に保った状態の角度θｓである。つまり、角度ωは、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、角度θｓと角度θｄとが１：−１で連動して動く場合の角度である。

上記のように、測定にあたってどの測定軸を選定するかに応じて図２のどの移動系を選択して作動させるかが決まる。また、選定した測定軸に対応して入力可能な有効測定範囲が決まる。このような測定軸と移動系との関係、及び測定軸と有効測定範囲との関係は、例えば、図１のハードディスク１１内の適宜の記憶領域に、例えばデータテーブルの形で記憶されている。また、所定の記憶領域に数式を記憶しておき、その数式を用いて上記の有効測定範囲を求めても良い。

なお、既述の説明から理解されるように、２θ軸、ω軸、２θ／ω軸の各軸は、これらの各軸を基準とするＸ線要素の移動量に応じて、その他の測定軸を基準としてＸ線要素が移動できる範囲、すなわち移動有効範囲が変化するものである。一方、θｓ軸、θｄ軸、Ｒｘ軸、Ｒｙ軸、Ｚ軸、及びφ軸の各軸を基準としてＸ線要素が移動できる移動有効範囲は他の軸に連動することなく独自に決まる範囲である。

図２に示す測定装置２は、以上に例示した複数の測定軸のいずれか１つを選択して測定を行うことができる。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３のステップＳ１において、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。

このメインフレーム４１において、符号４６は状態表示画面である。この状態表示画面４６の「名称」の欄に表示されたθｓ，θｄ，２θ／ω，φ，Ｚ，Ｒｘ，Ｒｙ，Ｓ，Ｔｓ，ω，２θ，ωＭ1は、ぞれぞれ、以上に説明したθｓ軸，θｄ軸，２θ／ω軸，φ軸，Ｚ軸，Ｒｘ軸，Ｒｙ軸，Ｓ軸，Ｔｓ軸，ω軸，２θ軸，ωＭ1軸の各測定軸を示している。そして、「状態」は、図２の測定装置２がそれらの各測定軸に関して現在どのような状態に設定されているかを表示する。例えば、２θ軸に関して２θ＝０°に設定されていれば、２θに対応する「状態」欄には「０°」の数値が表示される。また、２θ軸に関して２θ＝１０°に設定されていれば、２θに対応する「状態」欄には「１０°」の数値が表示される。

メインフレーム４１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内の該当するメニューを指示する。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、θｄ移動系３７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、図３のステップＳ４でそのことが認識され、ステップＳ５に進んで図５のメインフレーム４１内の適所に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（ａ）の通りである。

図６（ａ）において、「制御対象軸」の欄は、図２の測定装置２の中の複数の測定軸２θ、２θ／ω、…、φ、ωのうちのいずれを測定対象の軸とするかを指示する領域である。また、「移動条件」の欄は、測定に先立って図２のＸ線発生系２０及びＸ線検出器２３を希望する場所へ移動させたい場合に、その移動先等を指示するための領域である。また、「測定条件」の欄は、測定開始角度を何度にするかや、測定終了角度を何度にするかや、何度のステップ角度幅で走査を行うかや、何度のスキャン速度で走査を行うか等といった条件を指示する領域である。

移動条件の欄及び測定条件の欄の中には、オペレータが希望する数値を入力するための複数の入力領域が設定されている。図ではそれらの入力領域を数値を囲んでいる四角い実線枠で示している。オペレータは、例えば、マウス入力具によって移動させることができる領域指示用の画像であるポインタ３８によっていずれかの入力領域を指示した上でキーボード等といった入力機器を用いて数値を入力することにより、希望する入力項目に関して希望する値を入力できる。なお、「測定条件」の欄の中には測定の開始を指示するための「測定実行」のアイコン４４が表示されている。

マニュアル制御画面４３を用いて行った設定の内容は、図１のハードディスク１１内の所定の記憶領域に記憶される。なお、ＣＰＵ７はマニュアル制御画面４３の画面立ち上げに先立って、ハードディスク１１内の所定の記憶領域をアクセスして、前回の測定の際に設定された条件がどのような条件であったかを読み出し、その条件をマニュアル制御画面４３の中に表示する。図６（ａ）に示す表示状態は、矢印Ａで示すように測定軸としてω軸が選択され、移動条件の増減量として０．００２０ｄｅｇが指示され、測定条件の測定開始角度として１０．００００ｄｅｇが指示され、測定条件の測定終了角度として１３．００００ｄｅｇが指示され、測定条件のステップ幅として１．０００４ｄｅｇが指示され、測定条件のスキャン速度として４．８０００ｄｅｇ／ｍｉｎが指示されている状態を示している。

オペレータがこの条件の下で測定を行うことを希望する場合には、表示された条件に変更を加えること無く測定実行のアイコン４４をクリックして指示する。すると、図３のステップＳ６で測定実行の指示が認識される（ステップＳ６でＹＥＳ）。今考えているのは、図６（ａ）のマニュアル制御画面４３の内容に変更が加えられない場合であるので、図３のステップＳ７では「ＮＯ」と判断され、ステップＳ１１へ進んで、図６（ａ）の条件で測定が実行される。すなわち、ω軸を測定軸として測定が行われる。

より具体的には、図２において、Ｘ線発生系２０からＸ線を出射し、Ｘ線入射角度ωを所定のステップ幅で所定のステップ速度で変化させながら、試料Ｓで回折する回折線を所定の２θ位置に配置されたＸ線検出器２３によって検出する。これにより、角度ωの何度の所に強度Ｉがいくつの回折線が出たかを測定でき、（ω，Ｉ）の測定データが得られる。

こうして測定データが得られると、必要に応じて、ステップＳ１２において図７に示すように測定の結果をＸ線プロファイルＰ１として表示する。また、ステップＳ１３において測定データを図１のＲＡＭ８に記憶する。その後、測定装置２から測定終了の信号が伝送されると、ステップＳ１４においてそのことが認識され（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１５において図１のＲＡＭ８内の測定データがハードディスク１１内のデータファイル１９へ転送されて保存される。

図３のステップＳ１４において測定終了の指示が成されていないと判断されると（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ５へ戻って図７のマニュアル制御画面４３が表示され続ける。マニュアル制御画面４３は、測定中も表示されているが、入力はできないようになっている。測定が終了するとマニュアル制御画面４３の入力が可能となる。マニュアル制御画面４３の表示は「閉じる」ボタンで終了する。

オペレータが測定の条件を変えて測定を続けたいと希望する場合には、オペレータは図６（ａ）のマニュアル制御画面４３において希望する条件を変化させる。例えば、測定条件の欄の測定開始の入力領域にポインタ３８を当てて、マウスの入力ボタンをクリックして指示する。図３のステップＳ７でその指示が認識されると（ステップＳ７でＹＥＳ）、その指示された条件項目がポップアップ表示を行うべき項目であるか否かがステップＳ８において判断される。

ここで、ポップアップ表示とは、測定条件に関する事項、例えば、入力可能な測定の有効範囲は何度から何度までであるとか、設定可能な測定の分解能は何度までであるかとか、等といった事項を説明するための画像を、図１の画像表示装置４の画面上に常に表示させるのではなく、対応する測定条件が選択されて指示された場合にだけ、マニュアル制御画面４３に重ねて又はマニュアル制御画面４３に重ならない画面上の領域に表示することである。

このポップアップ表示は、オペレータによって別の何等かの指示が行われるまでの間、ずっと表示し続けることもできるし、オペレータによる操作に関係なく一定の時間だけ表示させた後に自動的に消すようにしても良い。

指示された条件項目がポップアップ表示を行うべき項目であるとステップＳ８において判定されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、ＣＰＵ７は表示用アプリケーションソフト１８を起動して、選択されている測定軸（今の場合はω軸）に関する有効測定範囲を演算によって求める。この演算は、例えば、図８及び図９に関連して説明したような規則に従って行われる。この演算の結果、選択されている測定軸に関する有効測定範囲が求められると、ステップＳ１０においてその有効測定範囲が図６（ｂ）に符号４７で示すようにマニュアル制御画面４３に重ねて、又は図５に示すメインフレーム４１に重ねて、又はメインフレーム４１と重ならない領域の画面上に表示される。

図６（ｂ）に示す例では、ポップアップ表示４７として、入力可能な有効角度走査範囲が角度−２．４９９８°〜角度１５３．４９９８°であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（いわゆる、分解能）が角度０．０００２°であることを示している。これを見たオペレータは、測定開始角度及び測定終了角度をどの範囲内で選択すれば良いかを極めて簡単に判断できる。また、どのような分解能で測定が行われるかを極めて容易に知ることができる。こうしてオペレータは、測定開始角度及び測定終了角度を誤りなく入力できる。

以上の説明は測定開始角度及び測定終了角度に関するポップアップ表示４７に関するものであるが、本実施形態の表示用アプリケーションソフト１８は多数の入力項目に関するデータを持っている。例えば、「移動条件」の欄の「移動先」に関する有効範囲のデータや、「測定条件」の欄の「スキャン速度」に関する有効範囲のデータ等も有している。従って、図６（ａ）においてオペレータがポインタ３８を、「測定開始角度」の欄に代えて、「移動条件」の欄の「移動先」の入力欄に合わせると、その移動先に関する有効範囲の情報がポップアップ表示される。また、オペレータがポインタを「スキャン速度」の入力欄に合わせると、そのスキャン速度に関する有効範囲の情報がポップアップ表示される。

以下、ポップアップ表示の具体例を説明する。図１１（ａ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、２θ軸周りの角度２θが２θ＝０°のときに示される、ω軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度−１．５０００°〜角度５．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲や分解能は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてω軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

次に、図１１（ｂ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、２θ軸周りの角度２θが２θ＝１０°のときに示される、ω軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度−１．５０００°〜角度１５．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてω軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

次に、図１２（ａ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、ω軸周りの角度ωがω＝０°のときに示される、２θ軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度−５．００００°〜角度１２０．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にして２θ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１２（ｂ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、ω軸周りの角度ωがω＝５°のときに示される、２θ軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度０．００００°〜角度１２５．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にして２θ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１３（ａ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、２θ／ω軸周りの角度２θ／ωが２θ／ω＝０°のときに示される、ω軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度−１．５０００°〜角度５．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてω軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１３（ｂ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、２θ／ω軸周りの角度２θ／ωが２θ／ω＝２０°のときに示される、ω軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度−１．５０００°〜角度２５．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてω軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１４（ａ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、２θ／ω軸周りの角度２θ／ωが２θ／ω＝０°のときに示される、２θ軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度−５．００００°〜角度１２０．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にして２θ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１４（ｂ）は、移動条件欄の移動先の入力欄がオペレータによって指示された場合であって、２θ／ω軸周りの角度２θ／ωが２θ／ω＝２０°のときに示される、２θ軸周りの移動先に関するポップアップ表示４７を示している。このポップアップ表示４７は、移動先として設定できる有効角度走査範囲が角度５．００００°〜角度１３０．００００°の範囲であり、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。この有効範囲は、図１の表示用アプリケーションソフト１８の演算により又はハードディスク１１内の適所に保存したデータテーブルにより決められる。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にして２θ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１５（ａ）は、θｓ軸周りの角度をθs＝５°にし、θｄ軸周りの角度をθd＝３０°にしたときの、２θ軸の移動先の有効範囲をポップアップ表示４７によって表示する場合を示している。θｓ＝５°、θｄ＝３０°に移動すると、２θ軸周りの角度は２θ＝３５°になり、θ軸周りの角度はθ＝５°になる。この場合、２θ軸周りの角度の移動先の有効角度走査範囲は、ポップアップ表示４７が示すように０．００００〜１２５．００００°である。また、ポップアップ表示４７は、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にして２θ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１５（ｂ）は、θｓ軸周りの角度をθｓ＝５°にし、θｄ軸周りの角度をθｄ＝３０°に移動したときの、ω軸の移動先の有効範囲をポップアップ表示４７によって表示する場合を示している。θｓ＝５°、θｄ＝３０°に移動すると、２θ軸周りの角度は２θ＝３５°になり、θ軸周りの角度はθ＝５°になる。この場合、ω軸周りの角度の移動先の有効範囲は、ポップアップ表示４７が示すように−１．５０００〜４０．００００°である。また、ポップアップ表示４７は、分解能が０．０００１°であることを示している。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてω軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１５（ｃ）は、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）の場合に図５の状態表示画面４６に表示される、各軸の現在位置に関する表示を示している。

図１６（ａ）は、θｓ軸周りの角度をθs＝３０°にし、θｄ軸周りの角度をθd＝５°にしたときの、２θ軸の移動先の有効範囲をポップアップ表示４７によって表示する場合を示している。θｓ＝３０°、θｄ＝５°に移動すると、２θ軸周りの角度は２θ＝３５°になり、θ軸周りの角度はθ＝３０°になる。この場合、２θ軸周りの角度の移動先の有効角度走査範囲は、ポップアップ表示４７が示すように２５．００００〜１５０．００００°である。また、ポップアップ表示４７は、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にして２θ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１６（ｂ）は、θｓ軸周りの角度をθｓ＝３０°にし、θｄ軸周りの角度をθｄ＝５°に移動したときの、ω軸の移動先の有効範囲をポップアップ表示４７によって表示する場合を示している。θｓ＝３０°、θｄ＝５°に移動すると、２θ軸周りの角度は２θ＝３５°になり、θ軸周りの角度はθ＝３０°になる。この場合、ω軸周りの角度の移動先の有効範囲は、ポップアップ表示４７が示すように−１．５０００〜４０．００００°である。また、ポップアップ表示４７は、分解能が０．０００１°であることを示している。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてω軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１６（ｃ）は、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）の場合に図５の状態表示画面４６に表示される、各軸の現在位置に関する表示を示している。

図１７（ａ）は、θｓ軸周りの移動先の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効角度走査範囲が−１．５０００〜７７．００００°であることを示している。また、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。θｓ軸は物理軸なので、θｓ軸の有効範囲は他の軸の位置に関係なく、常に、θｓ軸の機械的な有効範囲として表示される。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてθｓ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１７（ｂ）は、θｄ軸周りの移動先の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効角度走査範囲が−５．００００〜１２０．００００°であることを示している。また、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。θｄ軸は物理軸なので、θｄ軸の有効範囲は他の軸の位置に関係なく、常に、θｄ軸の機械的な有効範囲として表示される。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてθｄ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１８（ａ）は、Ｒｘ軸周りの移動先の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効角度走査範囲が−３．０００〜３．０００°であることを示している。また、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．００２°であることを示している。Ｒｘ軸は物理軸なので、Ｒｘ軸の有効範囲は他の軸の位置に関係なく、常に、Ｒｘ軸の機械的な有効範囲として表示される。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてＲｘ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１８（ｂ）は、Ｒｙ軸周りの移動先の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効角度走査範囲が−３．０００〜３．０００°であることを示している。また、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．００２°であることを示している。Ｒｙ軸は物理軸なので、Ｒｙ軸の有効範囲は他の軸の位置に関係なく、常に、Ｒｙ軸の機械的な有効範囲として表示される。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてＲｙ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１９（ａ）は、Ｚ軸に沿った移動先の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効距離走査範囲が−１０．００００〜２．００００ｍｍであることを示している。また、設定可能な距離走査最小ステップ幅（すなわち、分解能が０．０００１ｍｍであることを示している。Ｚ軸は物理軸なので、Ｚ軸の有効範囲は他の軸の位置に関係なく、常に、Ｚ軸の機械的な有効範囲として表示される。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてＺ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図１９（ｂ）は、φ軸周りの移動先の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効角度走査範囲が−７２０．０００〜７２０．０００°であることを示している。また、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．００２°であることを示している。φ軸は物理軸なので、φ軸の有効範囲は他の軸の位置に関係なく、常に、φ軸の機械的な有効範囲として表示される。オペレータは、このポップアップ表示４７に示された有効範囲を参考にしてφ軸周りの移動先を誤り無く入力できる。

図２０（ａ）は、マニュアル制御画面４３内の測定条件欄のステップ幅がオペレータによって指示されたときに表示されるポップアップ表示４７を示している。指定可能な最低のステップ幅は、そのときに指定されているスキャン速度から１ステップ当りの計数時間が５０ｍｓｅｃ以下にならないステップ幅を計算して表示する。ここで、臨界時間を５０ｍｓｅｃに設定したのは電気回路の特性に従ったためである。

図２０（ａ）は、スキャン速度が０．１°／ｍｉｎである場合のω軸のステップ幅の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効角度走査範囲が０．０００２〜１．００００°であることを示している。また、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。スキャン速度が０．１°／ｍｉｎのときに１ステップ当りの計数時間が５０ｍｓｅｃになるステップ幅は
０．０５ｓｅｃ×０．１°÷６０．０ｓｅｃ＝０．００００８３°
である。０．００００８３°は駆動軸の物理的な最低ステップ幅（分解能×２＝０．０００２°）より小さいので、最低ステップ幅は０．０００２°となる。

図２０（ｂ）は、スキャン速度が８．０°／ｍｉｎである場合のω軸のステップ幅の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効角度走査範囲が０．００６６〜１．００００°であることを示している。また、設定可能な角度走査最小ステップ幅（すなわち、分解能）が０．０００１°であることを示している。スキャン速度が８．０°／ｍｉｎのときに１ステップ当りの計数時間が５０ｍｓｅｃになるステップ幅は
０．０５ｓｅｃ×８．０°÷６０．０ｓｅｃ＝０．００６６°
である。０．００６６°は駆動軸の物理的な最低ステップ幅（分解能×２＝０．０００２°）より大きいので、最低ステップ幅は０．００６６°となる。

図２１（ａ）は、マニュアル制御画面４３内の測定条件欄のスキャン速度がオペレータによって指示されたときに表示されるポップアップ表示４７を示している。指定可能な最高スキャン速度は、そのときに指定されているステップ幅から１ステップ当りの計数時間が５０ｍｓｅｃ以下にならないスキャン速度を計算して表示する。ここで、臨界時間を５０ｍｓｅｃに設定したのは電気回路の特性に従ったためである。

図２１（ａ）は、ステップ幅が０．１°である場合のω軸のスキャン速度の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効スキャン速度範囲が０．０００１〜１００．００００°／ｍｉｎであることを示している。また、設定可能な最低走査速度が０．０００１°／ｍｉｎであることを示している。ステップ幅が０．１°のときに１ステップ当りの計数時間が５０ｍｓｅｃになるスキャン速度は
６０．０ｓｅｃ×０．１°÷０．０５ｓｅｃ＝１２０．０°／ｍｉｎ
である。１２０．０°／ｍｉｎは駆動軸の物理的な最高スキャン速度（１００．０°／ｍｉｎ）より大きいので、最高スキャン速度は１００．０°／ｍｉｎとなる。

図２１（ｂ）は、ステップ幅が０．００１°である場合のω軸のスキャン速度の有効範囲をポップアップ表示４７で表示する場合を示している。ポップアップ表示４７は、有効スキャン速度範囲が０．０００１〜１．２０００°／ｍｉｎであることを示している。また、設定可能な走査速度最小ステップ幅が０．０００１°／ｍｉｎであることを示している。ステップ幅が０．００１°のときに１ステップ当りの計数時間が５０ｍｓｅｃになるスキャン速度は
６０．０ｓｅｃ×０．００１°÷０．０５ｓｅｃ＝１．２°／ｍｉｎ
である。１．２°／ｍｉｎは駆動軸の物理的な最高スキャン速度（１００．０°／ｍｉｎ）より小さいので、最高スキャン速度は１．２°／ｍｉｎとなる。

なお、本実施形態に係る装置によって実施可能なポップアップ表示は、以上のように図示して説明したポップアップ表示に限られず、必要に応じて種々の事項を選定できる。例えば、図１９（ｂ）におけるφ軸に関する設定の際に、オペレータのポインティング操作によってスキャン速度の入力領域が指示されたときに、測定の際の時間当たりの角度値で示される最高走査速度をポップアップ表示することができる。また、図１９（ａ）におけるＺ軸に関する設定の際に、オペレータのポインティング操作によってスキャン速度の入力領域が指示されたときに、測定の際の時間当たりの距離値で示される最高走査速度をポップアップ表示することができる。

以上のように、本実施形態によれば、図６（ａ）に示すようなマニュアル制御画面４３、すなわち入力用画面を図１の画像表示装置４の画面上に表示すると共に、入力装置３によって画面４３内の領域を指示できるようにしたので、オペレータは測定装置２に関する測定条件を画面４３を見ながら設定できる。また、測定条件に関する事項（例えば、入力可能な測定有効範囲の情報、設定可能な分解能の情報等）を画面上に表示するようにしたので、オペレータはわざわざ取扱説明書等を参照すること無く正確な入力操作を行うことができる。

さらに、入力可能な測定有効範囲等といった測定に関する事項は、入力装置３によって入力領域が指示されたときに画面上に表示され、入力領域が指示されていないときには画面上に表示されないようになっている。つまり、測定に関する事項の画像は必要なときだけに画面上に表示、いわゆるポップアップ表示される。このため、入力用画面それ自体は非常に簡潔な表示で足りるので、画面が見難くなることを防止できる。

さらに、ポップアップ表示される内容は、既に設定されている条件（例えば、どの測定軸が選択されているかや、２θがいくつに設定されているかや、ωがいくつに設定されているかや、２θ／ωがいくつに設定されているかや、θs 及びθd がいくつに設定されているかや、ステップ幅がいくつに設定されているかや、スキャン速度がいくつに設定されているか等）に基づいてコンピュータの演算によって求められた値であるので、入力を行おうとしているオペレータは、自分で計算をすることなしに情報が得られことになり、非常に便利である。

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の測定装置２は図２に示した構成のＸ線回折装置に限られず、他の任意の構成のＸ線回折装置とすることができる。また、入力用画像は図５に符号４３で示すようなマニュアル制御画面４３に限られず、必要に応じて、他の任意の構成の画像とすることができる。

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。 測定装置の一例を示す図である。 図１の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。 表示装置の画面上に表示される画像の一例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される画像の他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像の一例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される画像のさらに他の例を示す図である。 図２の測定装置における測定軸に関する有効測定範囲を説明するための図である。 図２の測定装置における測定軸に関する有効測定範囲を説明するための他の図である。 図２の測定装置における測定軸に関する有効測定範囲を説明するためのさらに他の図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像の他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。 表示装置の画面上に表示される入力用画像のさらに他の例を示す図である。

１．Ｘ線回折装置、 ２．測定装置、 ３．入力装置（入力手段）、
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、
２０．Ｘ線発生系、 ２１．試料支持装置、 ２２．Ｘ線源、 ２３．Ｘ線検出器、
２４．モノクロメータ、 ３８．ポインタ、 ４１．メインフレーム、
４３．マニュアル制御画面（入力用画面）、 ４４．測定実行のアイコン、
４６．状態表示画面、 ４７．ポップアップ表示、 Ｐ１．Ｘ線プロファイル、
Ｓ．試料、 Ｓ０．発散規制スリット、 Ｓ１．スリット、 Ｓ２．受光スリット、
Ｘ０．水平軸線、 Ｚ．垂直方向、 Ｒx，Ｒy．あおり移動

Claims (3)

1. 複数の移動系の連動によって規定される測定軸を含む複数の測定軸を有すると共にそれら複数の測定軸のうちの１つを選択してその測定軸を基準としてＸ線要素を移動させて測定を行う測定手段と、
   画像データに基づいて画面上に画像を表示する表示手段と、
   該表示手段の画面内の領域を指定して入力を行う入力手段と、
   前記１つの測定軸を選択するための入力を行うための測定軸入力領域、その１つの測定軸を基準とする前記Ｘ線要素の走査速度を入力するための走査速度入力領域、及び走査のステップ幅を入力するためのステップ幅入力領域の３つの領域を含む入力用画像の画像データを生成し、その画像データを前記表示手段へ供給し、該表示手段の画面上に前記入力用画像を表示させる入力用画像生成表示手段と、
   複数の移動系の連動によって規定される前記測定軸の１つが前記入力手段によって指示され、さらに前記入力手段によって前記走査速度が入力されたときに、前記ステップ幅入力領域に入力できるステップ幅の値の有効範囲を、指示された前記１つの測定軸を規定する前記複数の移動系及び入力された前記走査速度に応じて演算によって決める有効範囲データ生成手段と、
   該有効範囲データ生成手段によって決められたステップ幅の有効範囲の値を含む画像の画像データを生成し、その画像データを前記表示手段へ供給し、前記入力手段によって前記ステップ幅入力領域が指示された後の所定時間だけ前記表示手段の画面上に前記測定軸入力領域及び前記ステップ幅入力領域と同時にステップ幅の有効範囲を表示させる有効範囲用画像生成表示手段と
   を有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、
   前記有効範囲データ生成手段は、前記有効範囲に加えて、
   （１）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸の回りに回転移動するときの設定可能な角度走査最小ステップ幅、
   （２）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸に沿って平行移動するときの設定可能な距離走査最小ステップ幅、
   （３）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸の回りに回転移動するか、又は当該１つの測定軸に沿って平行移動するときの設定可能な最低走査速度、
   （４）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸の回りに回転移動することによって行われる測定の際の時間あたりの角度値で示される最高走査速度、及び
   （５）前記Ｘ線要素が前記指示された１つの測定軸に沿って平行移動することによって行われる測定の際の時間あたりの距離値で示される最高走査速度、
   の（１）から（５）の少なくとも１つ又はそれらの少なくとも２つの組合せを演算によって決める
   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、
   前記複数の移動系の連動によって規定される複数の測定軸は、
   （１）Ｘ線発生系が試料を見込む角度θsを変化させるためのθs移動系とＸ線検出手段が試料を見込む角度θdを変化させるためのθd移動系との連動によって規定される軸であって、入射Ｘ線に対する回折角度２θを規定する２θ軸か、
   （２）前記θs移動系と前記θd移動系とをθd＝２θ−θsのように連動させたときのθsと同じ値の軸であって、試料に入射するＸ線の入射角度ωを規定するω軸か、
   （３）前記θs移動系と前記θd移動系との連動によって規定される軸であって、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とを連動して変化させる際の基準となる２θ／ω軸か、のいずれかである
   ことを特徴とするＸ線回折装置。

Images