JPH0762720B2 - 二結晶ｘ線分光器 - Google Patents
二結晶ｘ線分光器Info
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- JPH0762720B2 JPH0762720B2 JP62247795A JP24779587A JPH0762720B2 JP H0762720 B2 JPH0762720 B2 JP H0762720B2 JP 62247795 A JP62247795 A JP 62247795A JP 24779587 A JP24779587 A JP 24779587A JP H0762720 B2 JPH0762720 B2 JP H0762720B2
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- ray
- crystal
- dispersive
- dispersive crystal
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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、二結晶Ｘ線分光器、特に、平板型分光結晶を
用いる二結晶Ｘ線分光器に関するものである。
用いる二結晶Ｘ線分光器に関するものである。
近年、Ｘ線を用いた物質の構造解析技術の確立に対する
要求が強くなつているが、この種の解析は、Ｘ線の波長
をある範囲内で変化させ、設定した波長毎にＸ線透過
率，蛍光Ｘ線収量,2次電子収量あるいは回折Ｘ線強度と
いつた量を測定することにより行なわれる。
要求が強くなつているが、この種の解析は、Ｘ線の波長
をある範囲内で変化させ、設定した波長毎にＸ線透過
率，蛍光Ｘ線収量,2次電子収量あるいは回折Ｘ線強度と
いつた量を測定することにより行なわれる。
このためには、電子ビーム励起型Ｘ線発生装置やシンク
ロトロン放射光源等から得られる連続な波長成分から所
望する波長のＸ線成分のみを分光する技術が必要であ
り、測定精度の向上、特に系統誤差の低減のために、Ｘ
線の波長設定精度が高くかつ取扱いの簡便化のために光
軸調整の容易な分光光学系の開発が急がれている。
ロトロン放射光源等から得られる連続な波長成分から所
望する波長のＸ線成分のみを分光する技術が必要であ
り、測定精度の向上、特に系統誤差の低減のために、Ｘ
線の波長設定精度が高くかつ取扱いの簡便化のために光
軸調整の容易な分光光学系の開発が急がれている。
ここで、第２図を用いて、平板型分光結晶を用いた二結
晶Ｘ線分光器の動作原理について説明する。第２図にお
いて、Ｘ線発生源１から発した連続波長をもつＸ線は第
１分光結晶２で回折され、第２分光結晶３へ向う。結晶
によるＸ線の回折はブラツグ（Bragg）の法則に従うか
ら、第１分光結晶２の結晶面間隔をｄとし、第１分光結
晶２の結晶面に対するＸ線の入射角をθとし、第２分光
結晶３へ向うＸ線の波長をλとすると、これらの間には
Braggの法則 ｎλ＝2d sinθ …（１） が成立する。ここでｎはBraggの次数と呼ばれる自然数
である。
晶Ｘ線分光器の動作原理について説明する。第２図にお
いて、Ｘ線発生源１から発した連続波長をもつＸ線は第
１分光結晶２で回折され、第２分光結晶３へ向う。結晶
によるＸ線の回折はブラツグ（Bragg）の法則に従うか
ら、第１分光結晶２の結晶面間隔をｄとし、第１分光結
晶２の結晶面に対するＸ線の入射角をθとし、第２分光
結晶３へ向うＸ線の波長をλとすると、これらの間には
Braggの法則 ｎλ＝2d sinθ …（１） が成立する。ここでｎはBraggの次数と呼ばれる自然数
である。
このような二結晶Ｘ線分光器で第２分光結晶３が設けら
れておらず分光結晶が一個しかない場合が、所謂、単結
晶Ｘ線分光器で、単結晶Ｘ線分光器では第１分光結晶２
からの回折Ｘ線の方向は、回折Ｘ線の波長、すなわち、
第１分光結晶２に対するＸ線の入射角θを変える度に変
化し、測定系の構造を制約する。さらに、単結晶Ｘ線分
光器では、一般に所望の波長のＸ線、すなわち第（１）
式のｎ＝１の場合の他に、高調波Ｘ線、すなわちｎ≧２
の場合のＸ線も含まれ、測定データに系統誤差の増加を
もたらすことが多い。
れておらず分光結晶が一個しかない場合が、所謂、単結
晶Ｘ線分光器で、単結晶Ｘ線分光器では第１分光結晶２
からの回折Ｘ線の方向は、回折Ｘ線の波長、すなわち、
第１分光結晶２に対するＸ線の入射角θを変える度に変
化し、測定系の構造を制約する。さらに、単結晶Ｘ線分
光器では、一般に所望の波長のＸ線、すなわち第（１）
式のｎ＝１の場合の他に、高調波Ｘ線、すなわちｎ≧２
の場合のＸ線も含まれ、測定データに系統誤差の増加を
もたらすことが多い。
第２分光結晶３は、このような単結晶Ｘ線分光器の欠点
を除くために設置されており、第１分光結晶２へのＸ線
の入射角をθとする時には、第２分光結晶３の第１分光
結晶２による回折Ｘ線に対する角度も同じθに設定す
る。同時に、入射Ｘ線と第２分光結晶３による回折Ｘ線
の延長線の間の距離をＬとし、第１分光結晶２の回転中
心から上記延長線におろした垂線の交点位置から、 ｘ＝LCot（２θ） …（２） を満足する位置ｘに第２分光結晶３を移動する。ここで
ｘ＞０は、上記交点から見てＸ線発生源１の反対側、ｘ
＜０は上記交点から見てＸ線発生源１側とする。第１分
光結晶２及び第２分光結晶３を第（２）式を満足する位
置に配設するならば、第２分光結晶３からの回折Ｘ線の
出射方向は不変となる。
を除くために設置されており、第１分光結晶２へのＸ線
の入射角をθとする時には、第２分光結晶３の第１分光
結晶２による回折Ｘ線に対する角度も同じθに設定す
る。同時に、入射Ｘ線と第２分光結晶３による回折Ｘ線
の延長線の間の距離をＬとし、第１分光結晶２の回転中
心から上記延長線におろした垂線の交点位置から、 ｘ＝LCot（２θ） …（２） を満足する位置ｘに第２分光結晶３を移動する。ここで
ｘ＞０は、上記交点から見てＸ線発生源１の反対側、ｘ
＜０は上記交点から見てＸ線発生源１側とする。第１分
光結晶２及び第２分光結晶３を第（２）式を満足する位
置に配設するならば、第２分光結晶３からの回折Ｘ線の
出射方向は不変となる。
またＸ線の波長が短い程回折Ｘ線強度の半値幅が狭いこ
とを利用して、第２分光結晶３の設定角を第１分光結晶
２の設定角θから意図的に１〜10角度秒ずらすことによ
り、第２分光結晶３からの回折Ｘ線強度を最大強度の40
〜60％になるように設定する。これにより、高次高調波
成分を95％以上除去することができる。
とを利用して、第２分光結晶３の設定角を第１分光結晶
２の設定角θから意図的に１〜10角度秒ずらすことによ
り、第２分光結晶３からの回折Ｘ線強度を最大強度の40
〜60％になるように設定する。これにより、高次高調波
成分を95％以上除去することができる。
なお、この種の装置は、エス・カリツド他（S.Khalid
R.Emrich,R.Dujari J.Shultz,and J.R.Katzer）、触媒
研究用の研究室用エクザフス分光器（Laboratory EXAFS
spectrometer for catalyst studies）、レビユー・オ
ブ・サイエンテイフイツク・インスツルメンツ（Rev.Sc
i.Instr.）、53（１）（1982）,PP22-33,特開昭60-8645
5号公報等に開示されている。
R.Emrich,R.Dujari J.Shultz,and J.R.Katzer）、触媒
研究用の研究室用エクザフス分光器（Laboratory EXAFS
spectrometer for catalyst studies）、レビユー・オ
ブ・サイエンテイフイツク・インスツルメンツ（Rev.Sc
i.Instr.）、53（１）（1982）,PP22-33,特開昭60-8645
5号公報等に開示されている。
しかし、上述の二結晶Ｘ線分光器においては、第２分光
結晶３からの回折Ｘ線の回折方向が入射Ｘ線の第１分光
結晶２への入射角によらず一定になるには、第1,第２分
光結晶２及び３の配置が理想的に調整された場合のみで
ある。すなわち、第１分光結晶２の結晶面に垂直なベク
トル、すなわち、法線ベクトル、及び、第２分光結晶３
の法線ベクトルの双方が、第１分光結晶２の中心と第２
分光結晶３の中心を結ぶ線分と第１分光結晶２への入射
Ｘ線軸とによつて張られる平面内に含まれなければなら
ない。
結晶３からの回折Ｘ線の回折方向が入射Ｘ線の第１分光
結晶２への入射角によらず一定になるには、第1,第２分
光結晶２及び３の配置が理想的に調整された場合のみで
ある。すなわち、第１分光結晶２の結晶面に垂直なベク
トル、すなわち、法線ベクトル、及び、第２分光結晶３
の法線ベクトルの双方が、第１分光結晶２の中心と第２
分光結晶３の中心を結ぶ線分と第１分光結晶２への入射
Ｘ線軸とによつて張られる平面内に含まれなければなら
ない。
これらの調整が不充分な場合には、第２分光結晶３によ
る回折Ｘ線の回折方向が一定にならないのみならず、二
結晶Ｘ線分光器から得られる単色化されたＸ線の波長も
第（１）式からずれるために、測定データの系統誤差を
増加させる。
る回折Ｘ線の回折方向が一定にならないのみならず、二
結晶Ｘ線分光器から得られる単色化されたＸ線の波長も
第（１）式からずれるために、測定データの系統誤差を
増加させる。
Ｘ線の発生源から発したＸ線の進む方向をｘ軸、鉛直上
向きをｚ軸とし、水平平面内でｘ軸とｚ軸に直交し、か
つ右手系の座標系を構成する向きにｙ軸をとり第１分光
結晶２の回転中心を座標原点にした場合、第３図に示す
ように、第１分光結晶２の設定角を−θ1、第１分光結
晶２の結晶面の法線ベクトルとxz平面とのなす角（これ
をあおり角と称する。第２分光結晶３の場合も同様であ
る。）を1とする。ここで角度の取り方は反時計回り
を正とする、同様にして、第２分光結晶３の設定角を−
θ2、第２分光結晶３の結晶面の法線ベクトルとxz平面
のなす角を2とする。ただし1，2は、 ｜1｜≦0.01rad,|2｜≦0.01rad …（３） を満足するものとする。
向きをｚ軸とし、水平平面内でｘ軸とｚ軸に直交し、か
つ右手系の座標系を構成する向きにｙ軸をとり第１分光
結晶２の回転中心を座標原点にした場合、第３図に示す
ように、第１分光結晶２の設定角を−θ1、第１分光結
晶２の結晶面の法線ベクトルとxz平面とのなす角（これ
をあおり角と称する。第２分光結晶３の場合も同様であ
る。）を1とする。ここで角度の取り方は反時計回り
を正とする、同様にして、第２分光結晶３の設定角を−
θ2、第２分光結晶３の結晶面の法線ベクトルとxz平面
のなす角を2とする。ただし1，2は、 ｜1｜≦0.01rad,|2｜≦0.01rad …（３） を満足するものとする。
この時、第１分光結晶２により回折されるｘ線の方向ベ
クトルは、φ1 2を無視して、 （Cos2θ1，−２1Sinθ1，−（１−1 2）Sin2θ1）
…（４） となり、回折Ｘ線の波長λは となる。この第１分光結晶２による回折Ｘ線を第２分光
結晶３により回折するには、 の回折条件を満足しなければならない。第（６）式が成
立する時、第２分光結晶３による回折Ｘ線の方向ベクト
ルは、1 2，1 2，2 2を無視して （1,2（2，1）Sinθ1,0） …（７） となる。
クトルは、φ1 2を無視して、 （Cos2θ1，−２1Sinθ1，−（１−1 2）Sin2θ1）
…（４） となり、回折Ｘ線の波長λは となる。この第１分光結晶２による回折Ｘ線を第２分光
結晶３により回折するには、 の回折条件を満足しなければならない。第（６）式が成
立する時、第２分光結晶３による回折Ｘ線の方向ベクト
ルは、1 2，1 2，2 2を無視して （1,2（2，1）Sinθ1,0） …（７） となる。
したがつて、第３図で（l,0,−Ｌ）にあるＸ線検出器４
の位置では、Ｘ線位置がｙ軸方向に だけずれる。またλ＝2d Sinθ1により設定した波長λ
により だけ波長の短いＸ線が得られることになる。
の位置では、Ｘ線位置がｙ軸方向に だけずれる。またλ＝2d Sinθ1により設定した波長λ
により だけ波長の短いＸ線が得られることになる。
したがつて、Ｘ線検出器４に確実にＸ線が入射でき、か
つ精度良く波長を決定するには、あおり角1および2
を可能な限り小さく（実用的には｜1|,|2｜＜10-3r
ed）する必要がある。
つ精度良く波長を決定するには、あおり角1および2
を可能な限り小さく（実用的には｜1|,|2｜＜10-3r
ed）する必要がある。
しかし、従来の装置では、あおり角1，2の調整を容
易に実施することができるようにはなつておらず、熟練
と多くの時間を必要としていた。
易に実施することができるようにはなつておらず、熟練
と多くの時間を必要としていた。
すなわち、従来技術では、分光結晶のあおり角の調整を
簡便に実施できる手段が設けられておらず、あおり角の
調整に熟練と多くの時間を要し、また必要精度まで調整
することはむずかしく、分光して取り出したＸ線の波長
に誤差が生じ、取得データの系統誤差を小さくできない
といつた欠点があつた。
簡便に実施できる手段が設けられておらず、あおり角の
調整に熟練と多くの時間を要し、また必要精度まで調整
することはむずかしく、分光して取り出したＸ線の波長
に誤差が生じ、取得データの系統誤差を小さくできない
といつた欠点があつた。
本発明の目的は、分光結晶のあおり角の調整を容易に
し、Ｘ線波長の設定精度の高い自動光軸調整機構付の二
結晶Ｘ線分光器を提供することにある。
し、Ｘ線波長の設定精度の高い自動光軸調整機構付の二
結晶Ｘ線分光器を提供することにある。
上述の問題点を解決するためにとられた本発明の構成
は、Ｘ線源から放射され平行にしたＸ線ビーム上に回転
中心を有する第１の平板型分光結晶と、該第１の平板型
分光結晶で回折したＸ線ビームが入射し、回折したＸ線
を前記Ｘ線源から放射され平行にした前記入射Ｘ線ビー
ムと平行な方向に出射し、前記第１の平板型分光結晶で
回折したＸ線ビーム上に回転中心を有する第２の平板型
分光結晶とを有している二結晶Ｘ線分光器において、前
記第１及び前記第２の平板型分光結晶に、それぞれ、設
けられている回折角を設定するための回転手段及びあお
り角を調整するためのあおり角調整手段と、前記第１の
平板型分光結晶と前記第２の平板型分光結晶との間隔を
設定する分光結晶間隔設定手段と、前記第２の平板型分
光結晶で回折したＸ線軸上に設けられている位置敏感型
Ｘ線検出器と、該位置敏感型Ｘ線検出器の検出結果を用
いて前記第１及び前記第２の平板型分光結晶の前記回転
手段及び前記あおり角調整手段並びに前記分光結晶間隔
設定手段を制御する手段とが設けてあることを特徴とす
るものである。
は、Ｘ線源から放射され平行にしたＸ線ビーム上に回転
中心を有する第１の平板型分光結晶と、該第１の平板型
分光結晶で回折したＸ線ビームが入射し、回折したＸ線
を前記Ｘ線源から放射され平行にした前記入射Ｘ線ビー
ムと平行な方向に出射し、前記第１の平板型分光結晶で
回折したＸ線ビーム上に回転中心を有する第２の平板型
分光結晶とを有している二結晶Ｘ線分光器において、前
記第１及び前記第２の平板型分光結晶に、それぞれ、設
けられている回折角を設定するための回転手段及びあお
り角を調整するためのあおり角調整手段と、前記第１の
平板型分光結晶と前記第２の平板型分光結晶との間隔を
設定する分光結晶間隔設定手段と、前記第２の平板型分
光結晶で回折したＸ線軸上に設けられている位置敏感型
Ｘ線検出器と、該位置敏感型Ｘ線検出器の検出結果を用
いて前記第１及び前記第２の平板型分光結晶の前記回転
手段及び前記あおり角調整手段並びに前記分光結晶間隔
設定手段を制御する手段とが設けてあることを特徴とす
るものである。
分光結晶としては、利用するＸ線波長帯域によつてBery
l,InSb,Si等種々の結晶の望ましい方位の結晶面を取出
し研磨したものが用いられるが、場合によつては回折格
子を用いても良い。
l,InSb,Si等種々の結晶の望ましい方位の結晶面を取出
し研磨したものが用いられるが、場合によつては回折格
子を用いても良い。
分光結晶を回転させる機構としては、ギアを用いる方
法，チエーンを用いる方法，摩擦車を用いる方法等があ
るが、加工精度及び信頼性の点でギアを使用するのが好
ましい。
法，チエーンを用いる方法，摩擦車を用いる方法等があ
るが、加工精度及び信頼性の点でギアを使用するのが好
ましい。
結晶のあおり角を調整する機構としては、マイクロメー
タを減速機構をそなえたモータで回転する方法，ピエゾ
素子を用いる方法がある。
タを減速機構をそなえたモータで回転する方法，ピエゾ
素子を用いる方法がある。
位置敏感型Ｘ線検出器としては、有効径の小さなフオト
ダイオードを用いる方法、あるいはイオンチヤンバ、シ
ンチレーシヨンカウンタ、固体検出器（SSD）等のＸ線
受光器にスリツト等を配設し、検出器の有効径を小さく
して用いても良い。
ダイオードを用いる方法、あるいはイオンチヤンバ、シ
ンチレーシヨンカウンタ、固体検出器（SSD）等のＸ線
受光器にスリツト等を配設し、検出器の有効径を小さく
して用いても良い。
本発明の二結晶Ｘ線分光器では、Ｘ線発生源から発せら
れるＸ線軸上にＸ線の幅を制限するスリツトを配設し、
このスリツトを通過したＸ線のＸ線軸上に回転中心をも
つ回転機構とあおり角調整機構を有する第１分光結晶を
配設し、第１分光結晶による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２
分光結晶からの回折Ｘ線が不動となるようにする移動機
構を有する架台上に回転機構とあおり角調整機構を有す
る第２分光結晶を配設し、第２分光結晶による回折Ｘ線
のＸ線軸上に位置敏感型Ｘ線検出装置を配設するように
なつている。
れるＸ線軸上にＸ線の幅を制限するスリツトを配設し、
このスリツトを通過したＸ線のＸ線軸上に回転中心をも
つ回転機構とあおり角調整機構を有する第１分光結晶を
配設し、第１分光結晶による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２
分光結晶からの回折Ｘ線が不動となるようにする移動機
構を有する架台上に回転機構とあおり角調整機構を有す
る第２分光結晶を配設し、第２分光結晶による回折Ｘ線
のＸ線軸上に位置敏感型Ｘ線検出装置を配設するように
なつている。
従つて、この二結晶Ｘ線分光器で分光結晶のあおり角を
調整するには、まず、第１分光結晶を、45度に近い角度
Θ1に設定し、架台を移動し第１分光結晶による回折Ｘ
線のＸ線軸上に第２分光結晶の回転中心が来るようにす
る。この後、第２分光結晶の回転角とあおり角を調整し
て第２分光結晶による回折Ｘ線が位置敏感型Ｘ線検出器
に入射するようにする。次に第１分光結晶の設定角を可
能な限り低角Θ2に設定し、架台を移動し、第１分光結
晶による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２分光結晶の回転中心
が来るようにする。引続き、第２分光結晶の回転角と第
１分光結晶のあおり角を調整して、第２分光結晶による
回折Ｘ線が位置敏感型Ｘ線検出器に入射するようにす
る。
調整するには、まず、第１分光結晶を、45度に近い角度
Θ1に設定し、架台を移動し第１分光結晶による回折Ｘ
線のＸ線軸上に第２分光結晶の回転中心が来るようにす
る。この後、第２分光結晶の回転角とあおり角を調整し
て第２分光結晶による回折Ｘ線が位置敏感型Ｘ線検出器
に入射するようにする。次に第１分光結晶の設定角を可
能な限り低角Θ2に設定し、架台を移動し、第１分光結
晶による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２分光結晶の回転中心
が来るようにする。引続き、第２分光結晶の回転角と第
１分光結晶のあおり角を調整して、第２分光結晶による
回折Ｘ線が位置敏感型Ｘ線検出器に入射するようにす
る。
このような手続きを繰返すことにより、第1,第２分光結
晶のあおり角のずれが次第に０に近づき、25回程度繰返
すことにより、10-3rad程度にすることが可能である。
これに伴い、得られたＸ線の波長の相対誤差も10-6程度
に抑えられるため、測定データの系統誤差の低減も可能
となる。
晶のあおり角のずれが次第に０に近づき、25回程度繰返
すことにより、10-3rad程度にすることが可能である。
これに伴い、得られたＸ線の波長の相対誤差も10-6程度
に抑えられるため、測定データの系統誤差の低減も可能
となる。
以下、実施例について説明する。
第１図は一実施例の説明図で、第２図と同一部分には同
一符号が付してあり、５はＸ線通路5a及び5bを有する分
光器容器、６はＸ線通路5aに設けられているスリツト、
7,8及び９は、それぞれ、第１分光結晶２用のマイクロ
メータ，回折角設定用モータ，あおり角調整用モータ、
10は第２分光結晶３用の架台、11は架台10を架台移動用
モータ12により駆動するボールねじ、13,14及び15は、
それぞれ、第２分光結晶３用のマイクロメータ、回折角
設定用モータ、あおり角調整用モータ、16は架台移動用
モータ12の分光器容器５の取付け部に設けられている磁
性流体シール、17はＸ線通路5bに設けられているスリツ
ト、18は入力端がＸ線検出器４に接続し、出力端が第１
分光結晶２用の回折角設定用モータ8,あおり角調整用モ
ータ9,第２分光結晶３用の回折角設定用モータ14,あお
り角調整用モータ15,架台移動用モータ12に接続してい
る制御装置を示している。
一符号が付してあり、５はＸ線通路5a及び5bを有する分
光器容器、６はＸ線通路5aに設けられているスリツト、
7,8及び９は、それぞれ、第１分光結晶２用のマイクロ
メータ，回折角設定用モータ，あおり角調整用モータ、
10は第２分光結晶３用の架台、11は架台10を架台移動用
モータ12により駆動するボールねじ、13,14及び15は、
それぞれ、第２分光結晶３用のマイクロメータ、回折角
設定用モータ、あおり角調整用モータ、16は架台移動用
モータ12の分光器容器５の取付け部に設けられている磁
性流体シール、17はＸ線通路5bに設けられているスリツ
ト、18は入力端がＸ線検出器４に接続し、出力端が第１
分光結晶２用の回折角設定用モータ8,あおり角調整用モ
ータ9,第２分光結晶３用の回折角設定用モータ14,あお
り角調整用モータ15,架台移動用モータ12に接続してい
る制御装置を示している。
第４図はあおり角調整手段の構成の説明図で、19はあお
り角調整手段の駆動部で、あおり角調整用モータ20及び
マイクロメータ21が取り付けられ、ウオーム・ホイル2
2,23を用いてマイクロメータ21を動作させるようになつ
ている。24は板ばね25によつて分光結晶26が固定される
結晶ホルダーで、結晶ホルダー24はばね27で駆動部19に
取りつけられ、一端はナイフエツジ28で他端はマイクロ
メータ21で保持され、マイクロメータ21を移動させるこ
とによつてあおり角を調整できるようになつている。
り角調整手段の駆動部で、あおり角調整用モータ20及び
マイクロメータ21が取り付けられ、ウオーム・ホイル2
2,23を用いてマイクロメータ21を動作させるようになつ
ている。24は板ばね25によつて分光結晶26が固定される
結晶ホルダーで、結晶ホルダー24はばね27で駆動部19に
取りつけられ、一端はナイフエツジ28で他端はマイクロ
メータ21で保持され、マイクロメータ21を移動させるこ
とによつてあおり角を調整できるようになつている。
この実施例では、Ｘ線発生源１で発生した連続スペクト
ルを持つＸ線は、Ｘ線経路5aを通じスリツト６を通過し
た後、第１分光結晶２に入射され、入射Ｘ線の一部、す
なわち、Braggの条件を満足する波長を持つＸ線のみが
第１分光結晶２により回折される。第１分光結晶２で回
折されたＸ線は第２分光結晶３により再び回折され、Ｘ
線経路5bに導かれスリツト17を通過した後Ｘ線検出器４
へと導かれる。
ルを持つＸ線は、Ｘ線経路5aを通じスリツト６を通過し
た後、第１分光結晶２に入射され、入射Ｘ線の一部、す
なわち、Braggの条件を満足する波長を持つＸ線のみが
第１分光結晶２により回折される。第１分光結晶２で回
折されたＸ線は第２分光結晶３により再び回折され、Ｘ
線経路5bに導かれスリツト17を通過した後Ｘ線検出器４
へと導かれる。
この場合、Ｘ線発生源1,第１分光結晶２及び第２分光結
晶３、さらに、第１分光結晶2,第２分光結晶３及びＸ線
検出器４はそれぞれBraggの条件を満足する位置関係に
なつている。
晶３、さらに、第１分光結晶2,第２分光結晶３及びＸ線
検出器４はそれぞれBraggの条件を満足する位置関係に
なつている。
第１分光結晶２及び第２分光結晶３の回折角度θ1及び
θ2はそれぞれ減速機構を介して第１分光結晶２用回折
角設定用モータ８および第２分光結晶用回折角設定用モ
ータ14により設定される。
θ2はそれぞれ減速機構を介して第１分光結晶２用回折
角設定用モータ８および第２分光結晶用回折角設定用モ
ータ14により設定される。
第１分光結晶２及び第２分光結晶３のあおり角1及び
2はそれぞれマイクロメータ７及び13を第１分光結晶
２のあおり角調整用モータ９及び第２分光結晶３のあお
り角調整用モータ15により回転することにより調整す
る。
2はそれぞれマイクロメータ７及び13を第１分光結晶
２のあおり角調整用モータ９及び第２分光結晶３のあお
り角調整用モータ15により回転することにより調整す
る。
また、第２分光結晶３の載つている架台10は、二結晶Ｘ
線分光器の容器５の外に設けられている架台移動用モー
タ12から磁性流体シール16を介して容器５内に導入され
たボールねじ11を介して移動される。
線分光器の容器５の外に設けられている架台移動用モー
タ12から磁性流体シール16を介して容器５内に導入され
たボールねじ11を介して移動される。
回折角設定用モータ8,14、あおり角調整用モータ9,15及
び架台移動用モータ12は制御装置18により駆動される。
またこの制御装置18は、Ｘ線検出器４からの出力信号の
処理を行うこともできる。
び架台移動用モータ12は制御装置18により駆動される。
またこの制御装置18は、Ｘ線検出器４からの出力信号の
処理を行うこともできる。
次に、この実施例における分光結晶のあおり角の調整方
法について説明する。
法について説明する。
第１分光結晶２の回転中心と、この回転中心から第２分
光結晶３による回折Ｘ線の延長線上におろした垂線の交
点までの距離をＬとし、上記交点から第２分光結晶３に
よる回折Ｘ線のＸ線軸上に配設されたＸ線検出器４まで
の距離をｌとする。本実施例では、Ｌ＝190mm,l＝2,500
mmである。
光結晶３による回折Ｘ線の延長線上におろした垂線の交
点までの距離をＬとし、上記交点から第２分光結晶３に
よる回折Ｘ線のＸ線軸上に配設されたＸ線検出器４まで
の距離をｌとする。本実施例では、Ｌ＝190mm,l＝2,500
mmである。
Ｘ線幅を制限するためのスリツト６の幅を1mm程度と
し、またＸ線検出器４の受光面のＸ線源側位置に設置さ
れた、Ｘ線検出器４の有効径をせばめるためのスリツト
17の幅も1mm程度とする。
し、またＸ線検出器４の受光面のＸ線源側位置に設置さ
れた、Ｘ線検出器４の有効径をせばめるためのスリツト
17の幅も1mm程度とする。
第１分光結晶２のあおり角1及び第２分光結晶のあお
り角2を10-3red程度に調整するには、以下の手順で進
められる。
り角2を10-3red程度に調整するには、以下の手順で進
められる。
（Ｉ）第１分光結晶２の回折角を45度（π/4red）に近
い角Θ1に設定する。架台10を移動し、第１分光結晶１
による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２分光結晶３の回転中心
が来るようにする。その後第２分光結晶３の回折角θ2
とあおり角2を調整して、第２分光結晶３による回折
Ｘ線がＸ線検出器４に入射するように調整する。すると
2は、 に設定された事になる。
い角Θ1に設定する。架台10を移動し、第１分光結晶１
による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２分光結晶３の回転中心
が来るようにする。その後第２分光結晶３の回折角θ2
とあおり角2を調整して、第２分光結晶３による回折
Ｘ線がＸ線検出器４に入射するように調整する。すると
2は、 に設定された事になる。
（II）第１分光結晶２の回折角を利用可能な範囲の最低
角度Θ2に設定する。架台10を移動し、第１分光結晶２
による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２分光結晶３の回転中心
が来るようにする。この後第２分光結晶３の回折角θ2
及び第１分光結晶２のあおり角1を調整して、第２分
光結晶３による回折Ｘ線がＸ線検出器４に入射するよう
に調整する。すると第１分光結晶のあおり角1は、 に設定された事になる。
角度Θ2に設定する。架台10を移動し、第１分光結晶２
による回折Ｘ線のＸ線軸上に第２分光結晶３の回転中心
が来るようにする。この後第２分光結晶３の回折角θ2
及び第１分光結晶２のあおり角1を調整して、第２分
光結晶３による回折Ｘ線がＸ線検出器４に入射するよう
に調整する。すると第１分光結晶のあおり角1は、 に設定された事になる。
これらの調整（Ｉ）及び（II）をフローチヤートで示し
たのが第５図である。
たのが第５図である。
この実施例では、ｌ＝190mm,L＝2,500mm Θ1＝45度、Θ
2＝10度としたので操作（Ｉ）及び（II）を１度行う毎
に第１分光結晶３のあおり角1及び第２分光結晶４の
あおり角2は共に9.1％ずつ減少した。したがつて操作
（Ｉ）及び（II）を25回繰返すと、1及び2は初期設
定値の1/10倍程度に納まり、実用上必要な精度｜1|,|
2｜＜10-3redが得られることになる。
2＝10度としたので操作（Ｉ）及び（II）を１度行う毎
に第１分光結晶３のあおり角1及び第２分光結晶４の
あおり角2は共に9.1％ずつ減少した。したがつて操作
（Ｉ）及び（II）を25回繰返すと、1及び2は初期設
定値の1/10倍程度に納まり、実用上必要な精度｜1|,|
2｜＜10-3redが得られることになる。
この実施例の二結晶Ｘ線分光器によれば、経験にたよる
ことなく、分光結晶のあおり角の調整が行なえるので、
二結晶Ｘ線分光器のあおり角の調整に要する時間を短縮
する効果がある。
ことなく、分光結晶のあおり角の調整が行なえるので、
二結晶Ｘ線分光器のあおり角の調整に要する時間を短縮
する効果がある。
また、あおり角を10-3rad程度に調整できるため、あお
り角の調整不良に伴うＸ線の波長の設定誤差を相対誤差
で10-6に抑えることができるために、測定データの系統
誤差を低減できるといつた効果もある。
り角の調整不良に伴うＸ線の波長の設定誤差を相対誤差
で10-6に抑えることができるために、測定データの系統
誤差を低減できるといつた効果もある。
本発明は、分光結晶のあおり角の調整を容易にし、Ｘ線
波長の設定精度の高い自動光軸調整機構付の二結晶Ｘ線
分光器を提供可能とするもので、産業上の効果の大なる
ものである。
波長の設定精度の高い自動光軸調整機構付の二結晶Ｘ線
分光器を提供可能とするもので、産業上の効果の大なる
ものである。
第１図は本発明の二結晶Ｘ線分光器の一実施例の説明
図、第２図は二結晶Ｘ線分光器の原理を模式的に示す説
明図、第３図は分光結晶のあおり角の調整方法を模式的
に示す説明図、第４図は第１図のあおり角調整手段の構
成の説明図、第５図は第１図の実施例における分光結晶
のあおり角調整のフローチヤートである。 １……Ｘ線発生源、２……第１分光結晶、３……第２分
光結晶、４……Ｘ線検出器、7,13……マイクロメータ、
8,14……回折角設定用モータ、9,15……あおり角調整用
モータ、10……架台、11……ボールねじ、12……架台移
動用モータ、18……制御装置。
図、第２図は二結晶Ｘ線分光器の原理を模式的に示す説
明図、第３図は分光結晶のあおり角の調整方法を模式的
に示す説明図、第４図は第１図のあおり角調整手段の構
成の説明図、第５図は第１図の実施例における分光結晶
のあおり角調整のフローチヤートである。 １……Ｘ線発生源、２……第１分光結晶、３……第２分
光結晶、４……Ｘ線検出器、7,13……マイクロメータ、
8,14……回折角設定用モータ、9,15……あおり角調整用
モータ、10……架台、11……ボールねじ、12……架台移
動用モータ、18……制御装置。
Claims (2)
- 【請求項１】Ｘ線源から放射され平行にしたＸ線ビーム
上に回転中心を有する第１の平板型分光結晶と、該第１
の平板型分光結晶で回折したＸ線ビームが入射し、回折
したＸ線を前記Ｘ線源から放射され平行にした前記入射
Ｘ線ビームと平行な方向に出射し、前記第１の平板型分
光結晶で回折したＸ線ビーム上に回転中心を有する第２
の平板型分光結晶とを有している二結晶Ｘ線分光器にお
いて、前記第１及び前記第２の平板型分光結晶に、それ
ぞれ、設けられている回折角を設定するための回転手段
及びあおり角を調整するためのあおり角調整手段と、前
記第１の平板型分光結晶と前記第２の平板型分光結晶と
の間隔を設定する分光結晶間隔設定手段と、前記第２の
平板型分光結晶で回折したＸ線軸上に設けられている位
置敏感型Ｘ線検出器と、該位置敏感型Ｘ線検出器の検出
結果を用いて前記第１及び前記第２の平板型分光結晶の
前記回転手段及び前記あおり角調整手段並びに前記分光
結晶間隔設定手段を制御する手段とが設けてあることを
特徴とする二結晶Ｘ線分光器。 - 【請求項２】前記第２の平板型分光結晶が、前記Ｘ線源
から放射され平行にした入射Ｘ線ビームと平行な方向に
移動可能である特許請求の範囲第１項記載の二結晶Ｘ線
分光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247795A JPH0762720B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 二結晶ｘ線分光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62247795A JPH0762720B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 二結晶ｘ線分光器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6491100A JPS6491100A (en) | 1989-04-10 |
| JPH0762720B2 true JPH0762720B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=17168765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62247795A Expired - Lifetime JPH0762720B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 二結晶ｘ線分光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762720B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113056078B (zh) * | 2021-04-01 | 2024-01-26 | 中国计量科学研究院 | 双晶单色器机构及其晶体微调结构 |
| JP7742653B2 (ja) * | 2023-01-12 | 2025-09-22 | 株式会社リガク | 蛍光ｘ線分析装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5132552U (ja) * | 1974-08-05 | 1976-03-10 | ||
| JPS5747729U (ja) * | 1980-09-02 | 1982-03-17 | ||
| JPS57127821A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-09 | Hitachi Ltd | Spectrophotometer |
| GB2147780B (en) * | 1983-09-14 | 1988-06-08 | Philips Nv | Two-crystal x-ray spectrometer |
-
1987
- 1987-10-02 JP JP62247795A patent/JPH0762720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6491100A (en) | 1989-04-10 |
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