JPH0695080B2 - Ｘ線回折装置 - Google Patents
Ｘ線回折装置Info
- Publication number
- JPH0695080B2 JPH0695080B2 JP61297343A JP29734386A JPH0695080B2 JP H0695080 B2 JPH0695080 B2 JP H0695080B2 JP 61297343 A JP61297343 A JP 61297343A JP 29734386 A JP29734386 A JP 29734386A JP H0695080 B2 JPH0695080 B2 JP H0695080B2
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- Japan
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- ray
- detector
- detectors
- ray detector
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は生産現場での使用等に適した角度走査を行わな
い型のＸ線回折装置に関する。
い型のＸ線回折装置に関する。
ロ．従来の技術 Ｘ線回折装置は構造物の応力測定とか試料の判定，同定
等に用いられるが、従来のＸ線回折装置は、ゴニオメー
タ上でＸ線検出器を移動させる角度走査型であり、一つ
の試料の測定に相当の時間を要し、多数の試料の処理或
は連続走行しているような材料の検査には不向きな装置
であった。測定に時間がかかるのは、一個のＸ線検出器
を用いているので、一つの角位置でのＸ線強度を測定し
ているときは他の方向に出ているＸ線は測定に寄与して
おらず、測定上要求されるS/N比を得るためには角度走
査の速度をおそくする他ないからである。
等に用いられるが、従来のＸ線回折装置は、ゴニオメー
タ上でＸ線検出器を移動させる角度走査型であり、一つ
の試料の測定に相当の時間を要し、多数の試料の処理或
は連続走行しているような材料の検査には不向きな装置
であった。測定に時間がかかるのは、一個のＸ線検出器
を用いているので、一つの角位置でのＸ線強度を測定し
ているときは他の方向に出ているＸ線は測定に寄与して
おらず、測定上要求されるS/N比を得るためには角度走
査の速度をおそくする他ないからである。
位置検出機能を有するＸ線検出器即ちＸ線強度の一次元
的な分布を測定し得るＸ線検出器としてはガスチャンバ
ー内に電極ワイヤーを一定間隔で並行に多数張設し、ワ
イヤと平行の方向にＸ線を入射させる型のものがPSPC等
と云う名称で商品化されており、このようなＸ線検出器
を用いれば、角度走査を行わないで回折Ｘ線の位置及び
強度のプロファイルを測定することが可能であり、測定
所要時間を短縮させることができるが、ガスチャンバー
に常時アルゴンメタン混合ガス等を流通させて使用しな
くてはならないので、使用法が面倒であり、保守にも手
がかかるため研究的な目的には適用できても、生産現場
での日常的な品質管理用等には適さないものである。
的な分布を測定し得るＸ線検出器としてはガスチャンバ
ー内に電極ワイヤーを一定間隔で並行に多数張設し、ワ
イヤと平行の方向にＸ線を入射させる型のものがPSPC等
と云う名称で商品化されており、このようなＸ線検出器
を用いれば、角度走査を行わないで回折Ｘ線の位置及び
強度のプロファイルを測定することが可能であり、測定
所要時間を短縮させることができるが、ガスチャンバー
に常時アルゴンメタン混合ガス等を流通させて使用しな
くてはならないので、使用法が面倒であり、保守にも手
がかかるため研究的な目的には適用できても、生産現場
での日常的な品質管理用等には適さないものである。
ハ．発明が解決しようとする問題点 シンチレーション検出器とか比例計数管等は安定した性
能，保守の簡単さ等について長い実績があり、充分信頼
できるものであるが、位置検出機能がないため、これを
用いたＸ線回折装置は角度走査型であり、測定に時間が
かかる。位置検出機能を有する検出器は保守が面倒で現
場の日常的使用に適さない。一般に位置分解能を持たせ
たＸ線検出器はそれを持たないＸ線検出器に比し、構造
が繊細で使い難く信頼性も低く高価である。本発明はシ
ンチレーション検出器とか比例計数管のような使用が容
易で信頼性はあるが位置分解能を持たない検出器を用い
てしかも角度走査が不要、迅速に測定ができるＸ線回折
装置を得ようとするものである。
能，保守の簡単さ等について長い実績があり、充分信頼
できるものであるが、位置検出機能がないため、これを
用いたＸ線回折装置は角度走査型であり、測定に時間が
かかる。位置検出機能を有する検出器は保守が面倒で現
場の日常的使用に適さない。一般に位置分解能を持たせ
たＸ線検出器はそれを持たないＸ線検出器に比し、構造
が繊細で使い難く信頼性も低く高価である。本発明はシ
ンチレーション検出器とか比例計数管のような使用が容
易で信頼性はあるが位置分解能を持たない検出器を用い
てしかも角度走査が不要、迅速に測定ができるＸ線回折
装置を得ようとするものである。
ニ．問題点解決のための手段 位置分解能を持たない複数のＸ線検出器を一円周の或る
角度範囲にわたって近接配列し、このようなＸ線検出器
配列を複数組、各組のＸ線検出器をＸ線検出器の配列円
周方向に少しずつずらせて重ね、これらのＸ線検出器の
配列円周の中心を連ねる共通の中心線上に試料面の被測
定部を位置させるようにした。
角度範囲にわたって近接配列し、このようなＸ線検出器
配列を複数組、各組のＸ線検出器をＸ線検出器の配列円
周方向に少しずつずらせて重ね、これらのＸ線検出器の
配列円周の中心を連ねる共通の中心線上に試料面の被測
定部を位置させるようにした。
ホ．作 用 一円周上に並べた検出器の直径をｄ、配列ピッチをｐと
し、上記円周の半径をＲとすると、相隣る検出器の上記
円周の中心に対する角距離はp/Rである。検出器列をＮ
列少しずつずらせて重ねる場合、相隣る円周上の検出器
間のずらせ角をp/（NR）とすると、一つの円周上の隣合
う検出器の間の角が等分割されて、各分割位置にＸ線検
出器が配置されることになり、Ｘ線検出器をp/（NR）の
角ピッチで配置したのと同じになる。一つの円周上のピ
ッチｐはＸ線検出器の直径ｄより小さくはできないが、
上述したように検出器配列を複数列互いにずらせて重ね
ることにより、実質的な配列ピッチを検出器の直径ｄよ
り小さくでき、所望の角度分解能で或る角範囲にわた
り、Ｘ線検出器で角度走査をしないで一度にＸ線強度の
測定を行うことができる。
し、上記円周の半径をＲとすると、相隣る検出器の上記
円周の中心に対する角距離はp/Rである。検出器列をＮ
列少しずつずらせて重ねる場合、相隣る円周上の検出器
間のずらせ角をp/（NR）とすると、一つの円周上の隣合
う検出器の間の角が等分割されて、各分割位置にＸ線検
出器が配置されることになり、Ｘ線検出器をp/（NR）の
角ピッチで配置したのと同じになる。一つの円周上のピ
ッチｐはＸ線検出器の直径ｄより小さくはできないが、
上述したように検出器配列を複数列互いにずらせて重ね
ることにより、実質的な配列ピッチを検出器の直径ｄよ
り小さくでき、所望の角度分解能で或る角範囲にわた
り、Ｘ線検出器で角度走査をしないで一度にＸ線強度の
測定を行うことができる。
ヘ．実施例 図面は本発明の一実施例を示す。第１図ＡはＸ線検出器
の配列の正面図で、Ｂはこの配列を矢印Ｖの方向から見
た図である。ＣはＸ線検出器の配列円周で、Ｏはその中
心であり、半径Ｒは400mm、ＤがＸ線検出器で、その直
径は10mm、配列ピッチは12mmである。第１図Ｂに示され
ているようにＸ線検出器列は３列ある。一つの検出器列
でＸ線検出器の配列ピッチが円周中心に対して張る角は
1.5゜であり、隣合う列同士のＸ線検出器Ｄのずれ角は
0.5゜であり、この実施例ではＸ線検出器Ｄの一群の角
度分解能は0.5゜である。
の配列の正面図で、Ｂはこの配列を矢印Ｖの方向から見
た図である。ＣはＸ線検出器の配列円周で、Ｏはその中
心であり、半径Ｒは400mm、ＤがＸ線検出器で、その直
径は10mm、配列ピッチは12mmである。第１図Ｂに示され
ているようにＸ線検出器列は３列ある。一つの検出器列
でＸ線検出器の配列ピッチが円周中心に対して張る角は
1.5゜であり、隣合う列同士のＸ線検出器Ｄのずれ角は
0.5゜であり、この実施例ではＸ線検出器Ｄの一群の角
度分解能は0.5゜である。
Ｘ線回折装置に用いられるＸ線源は通常、電子ビームを
ターゲット上に線状にフォーカスさせるようにしたもの
が用いられており、本発明でもそのようなＸ線源を用い
ている。Ｘ線源のターゲット上の電子フォーカスライン
は40mm程度の長さがある。第２図でＸが上述したＸ線源
であり、Slはソーラスリットで、Ｘ線源における電子線
のフォーカスラインは鎖線方向に延びている。ソーラス
リットSlはこのフォーカスラインと平行で、平板状のＸ
線ビームＢを形成し、試料Ｓ上の線状のＸ線照射域Ａが
このＸ線ビームＢによって照射されている。矢印θは回
折Ｘ線の回折角測定方向を示し、Ｘ線検出器Ｄの配列円
周Ｃはこの方向に沿っており、３列のＸ線検出器列は図
のようにＸ線照射域Ａの長手方向に中心をずらせて互い
に平行に配置されている。
ターゲット上に線状にフォーカスさせるようにしたもの
が用いられており、本発明でもそのようなＸ線源を用い
ている。Ｘ線源のターゲット上の電子フォーカスライン
は40mm程度の長さがある。第２図でＸが上述したＸ線源
であり、Slはソーラスリットで、Ｘ線源における電子線
のフォーカスラインは鎖線方向に延びている。ソーラス
リットSlはこのフォーカスラインと平行で、平板状のＸ
線ビームＢを形成し、試料Ｓ上の線状のＸ線照射域Ａが
このＸ線ビームＢによって照射されている。矢印θは回
折Ｘ線の回折角測定方向を示し、Ｘ線検出器Ｄの配列円
周Ｃはこの方向に沿っており、３列のＸ線検出器列は図
のようにＸ線照射域Ａの長手方向に中心をずらせて互い
に平行に配置されている。
第３図は本実施例装置の全体を示す。１はＯ点を中心に
回動可能な腕であり、基体２に枢支されており、Ｘ線管
Ｘは基体２に固定されている。SlはＸ線管Ｘに取付けら
れたソーラスリットで、腕１はこのソーラスリットSlの
方向を基準として回転角が測定されるようになってい
る。つまり、腕１はＸ線回折装置のゴニオメータであ
る。腕１にはソーラスリット３が固定されている。この
ソーラスリットはその後方に配置されるＸ線検出器群４
の各Ｘ線検出器Ｄに対応する個々のソーラスリットの集
合で、個々のスリットは夫々が腕１の回転中心線の方向
に向けて固定されている。Ｘ線検出器群４の構成は第１
図に示すように個々のＸ線検出器を配置したものであ
る。Ｘ線検出器は一列に７個配置され、検出器群４全体
で約10゜の角範囲をカバーしており、角度分解能は0.5
゜である。
回動可能な腕であり、基体２に枢支されており、Ｘ線管
Ｘは基体２に固定されている。SlはＸ線管Ｘに取付けら
れたソーラスリットで、腕１はこのソーラスリットSlの
方向を基準として回転角が測定されるようになってい
る。つまり、腕１はＸ線回折装置のゴニオメータであ
る。腕１にはソーラスリット３が固定されている。この
ソーラスリットはその後方に配置されるＸ線検出器群４
の各Ｘ線検出器Ｄに対応する個々のソーラスリットの集
合で、個々のスリットは夫々が腕１の回転中心線の方向
に向けて固定されている。Ｘ線検出器群４の構成は第１
図に示すように個々のＸ線検出器を配置したものであ
る。Ｘ線検出器は一列に７個配置され、検出器群４全体
で約10゜の角範囲をカバーしており、角度分解能は0.5
゜である。
検出器群４の各Ｘ線検出器の出力パルスは増幅波形整形
等の信号処理回路群５を通してカウンタ群６により計数
され、データ処理装置７に取込まれる。データ処理装置
７は次のような動作を行う。
等の信号処理回路群５を通してカウンタ群６により計数
され、データ処理装置７に取込まれる。データ処理装置
７は次のような動作を行う。
まず各Ｘ線検出器の特性のばらつき等の補正動作。この
動作は予め任意試料の一つの回折Ｘ線ピークを、腕１を
回転させながら検出器４の各Ｘ線検出器によって測定す
る。各Ｘ線検出器の特性のばらつきとか試料面のＸ線照
射領域におけるＸ線照度むら等がなければ、各Ｘ線検出
器によって得られる回折Ｘ線ピークのプロファイルは同
じ形になるが、これらのばらつきのため、各Ｘ線検出器
で測定されたプロファイルのピーク頂上の高さは異って
いる。データ処理装置７ではこのピーク高さの平均を求
め、各Ｘ線検出器により得られたピーク高さとこの平均
値との比を求めてこれを補正係数としてメモリに格納し
ておき、実際の試料測定時には、各Ｘ線検出器の出力デ
ータにこの補正係数を掛算して正しい測定データとする
のである。
動作は予め任意試料の一つの回折Ｘ線ピークを、腕１を
回転させながら検出器４の各Ｘ線検出器によって測定す
る。各Ｘ線検出器の特性のばらつきとか試料面のＸ線照
射領域におけるＸ線照度むら等がなければ、各Ｘ線検出
器によって得られる回折Ｘ線ピークのプロファイルは同
じ形になるが、これらのばらつきのため、各Ｘ線検出器
で測定されたプロファイルのピーク頂上の高さは異って
いる。データ処理装置７ではこのピーク高さの平均を求
め、各Ｘ線検出器により得られたピーク高さとこの平均
値との比を求めてこれを補正係数としてメモリに格納し
ておき、実際の試料測定時には、各Ｘ線検出器の出力デ
ータにこの補正係数を掛算して正しい測定データとする
のである。
もう一つ動作は測定データの補間計算である。測定デー
タは0.5゜飛びに得られるので、上記補正された各デー
タを用いて補間演算を行い、回折Ｘ線ピーク頂上の精密
な角位置を決定する。補間計算のアルゴリズムは任意
で、例えば、0.5゜とびの４個のデータを用い、最小２
乗法で回折線のプロファイルの２゜にわたる範囲を２次
曲線で表すようにする。このような補間演算の代わり
に、腕１を0.5゜の範囲で回動させ、0.5゜の範囲で角度
走査を行い、全体として連続したデータを得るようにし
てもよい。
タは0.5゜飛びに得られるので、上記補正された各デー
タを用いて補間演算を行い、回折Ｘ線ピーク頂上の精密
な角位置を決定する。補間計算のアルゴリズムは任意
で、例えば、0.5゜とびの４個のデータを用い、最小２
乗法で回折線のプロファイルの２゜にわたる範囲を２次
曲線で表すようにする。このような補間演算の代わり
に、腕１を0.5゜の範囲で回動させ、0.5゜の範囲で角度
走査を行い、全体として連続したデータを得るようにし
てもよい。
なお上例ではＸ線検出器群は腕１上に固定されている
が、腕上で半径方向に位置調節可能とすることにより、
角度分解能を或る範囲で可変にするようにしてもよい。
が、腕上で半径方向に位置調節可能とすることにより、
角度分解能を或る範囲で可変にするようにしてもよい。
ト．効 果 本発明によれば使い難く保守の面倒な位置検出機能を有
するＸ線検出器を用いず、信頼性が高く使用法が簡単な
位置検出機能を持たない通常のシンチレーション検出器
とか比例係数管のようなＸ線検出器を用いているので、
故障が少なく、使用上格別の操作とか注意（ガスを流通
させておくとかガス圧の管理等）が全く不要で長期間安
定して測定を行うことができ、しかも角度走査を要しな
い（任意に適宜角度範囲の走査を行うことは自由であ
る）から機構部も長寿命なものとなり、或る角範囲の測
定が同時にできるのであるから、同一S/N比の測定の場
合従来の角度走査方式に比し非常に短時間で一つの測定
を行うことができるので、次々に移送さされる材料の検
査等も生産工程の流れの中で実行可能となり、多数のＸ
線検出器を複数列に並べ、各列のＸ線検出器を少しずつ
ずらせて配置することで、Ｘ線検出器の実効的な配列ピ
ッチを小さくしたので、ゴニオメータ半径を大きくしな
いで充分な角度分解能が得られるから装置が小型にでき
上述した高速性，安定性，信頼性，用法の簡単さ等と相
まって生産現場での使用に甚だ好適なＸ線回折装置が得
られる。
するＸ線検出器を用いず、信頼性が高く使用法が簡単な
位置検出機能を持たない通常のシンチレーション検出器
とか比例係数管のようなＸ線検出器を用いているので、
故障が少なく、使用上格別の操作とか注意（ガスを流通
させておくとかガス圧の管理等）が全く不要で長期間安
定して測定を行うことができ、しかも角度走査を要しな
い（任意に適宜角度範囲の走査を行うことは自由であ
る）から機構部も長寿命なものとなり、或る角範囲の測
定が同時にできるのであるから、同一S/N比の測定の場
合従来の角度走査方式に比し非常に短時間で一つの測定
を行うことができるので、次々に移送さされる材料の検
査等も生産工程の流れの中で実行可能となり、多数のＸ
線検出器を複数列に並べ、各列のＸ線検出器を少しずつ
ずらせて配置することで、Ｘ線検出器の実効的な配列ピ
ッチを小さくしたので、ゴニオメータ半径を大きくしな
いで充分な角度分解能が得られるから装置が小型にでき
上述した高速性，安定性，信頼性，用法の簡単さ等と相
まって生産現場での使用に甚だ好適なＸ線回折装置が得
られる。
第１図は本発明におけるＸ線検出器の配列を示す図、第
２図は本発明におけるＸ線検出器配列とＸ線回折装置全
体との関係を説明する斜視図、第３図は本発明の一実施
例の正面図およびデータ処理系のブロック図である。 Ｄ……Ｘ線検出器、Ｘ……Ｘ線源、Sl……Ｘ線源側のソ
ーラスリット、Ｂ……Ｘ線ビーム、Ａ……試料面上のＸ
線照射領域、Ｓ……試料、１……回転腕、２……基体、
３……検出器側ソーラスリット、４……Ｘ線検出器群、
６……カウンタ群、７……データ処理装置。
２図は本発明におけるＸ線検出器配列とＸ線回折装置全
体との関係を説明する斜視図、第３図は本発明の一実施
例の正面図およびデータ処理系のブロック図である。 Ｄ……Ｘ線検出器、Ｘ……Ｘ線源、Sl……Ｘ線源側のソ
ーラスリット、Ｂ……Ｘ線ビーム、Ａ……試料面上のＸ
線照射領域、Ｓ……試料、１……回転腕、２……基体、
３……検出器側ソーラスリット、４……Ｘ線検出器群、
６……カウンタ群、７……データ処理装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 健一 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三條工場内 (72)発明者 江南 寛 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三條工場内 (56)参考文献 特開 昭54−25785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−50453（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】位置分解能を持たない複数のＸ線検出器を
一円周上に相互に近接させて配置し、このようなＸ線検
出器列を複数列、隣合う列の各Ｘ線検出器の相互位置関
係が、一円周上におけるＸ線検出器の配列ピッチを上記
複数列の列数で割った値だけ円周方向にずれているよう
にして、互いに並行に配置してＸ線検出器群を構成し、
このＸ線検出器群のＸ線検出器配列円周の中心線上に試
料のＸ線照射域を位置させるようにしたＸ線回折装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61297343A JPH0695080B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Ｘ線回折装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61297343A JPH0695080B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Ｘ線回折装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149548A JPS63149548A (ja) | 1988-06-22 |
| JPH0695080B2 true JPH0695080B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=17845287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61297343A Expired - Fee Related JPH0695080B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | Ｘ線回折装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695080B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05126765A (ja) * | 1991-11-07 | 1993-05-21 | Rigaku Corp | Ｘ線回折装置 |
| JP3143279B2 (ja) * | 1993-09-03 | 2001-03-07 | 日本電子株式会社 | 電子エネルギー分析器 |
| DE19713200C1 (de) * | 1997-03-28 | 1998-06-18 | Alv Laser Vertriebsgesellschaf | Meßgerät zur Bestimmung der statischen und/oder dynamischen Lichtstreuung |
| JP6645709B2 (ja) * | 2016-05-18 | 2020-02-14 | 三菱電機株式会社 | 線量分布モニタおよび放射線照射システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425785A (en) * | 1977-07-28 | 1979-02-26 | Keijirou Inoue | Xxray analyzer |
| JPS5850453A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 物品検査システム |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP61297343A patent/JPH0695080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63149548A (ja) | 1988-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |