JPH03134549A - X線解析方法及びその装置 - Google Patents
X線解析方法及びその装置Info
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- JPH03134549A JPH03134549A JP1272402A JP27240289A JPH03134549A JP H03134549 A JPH03134549 A JP H03134549A JP 1272402 A JP1272402 A JP 1272402A JP 27240289 A JP27240289 A JP 27240289A JP H03134549 A JPH03134549 A JP H03134549A
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、X線を用いて試料の構造を解析するXyk構
造解析装置に関する。特に、いわゆるエキザフス(EX
AFS)あるいはザーネス(XANES)にノ5づいて
試料の微細構造等の解析を行うX線構造解析装置に関す
る。
造解析装置に関する。特に、いわゆるエキザフス(EX
AFS)あるいはザーネス(XANES)にノ5づいて
試料の微細構造等の解析を行うX線構造解析装置に関す
る。
[従来の技術]
X線を用いて試料の構造解析を行う装置として、いわゆ
るX線回折装置は良く知られている。 このX線回折装
置では、試料にX線を照射し、その試料によって回折し
たX線に基づいてその試料の構造解析が行われる。
るX線回折装置は良く知られている。 このX線回折装
置では、試料にX線を照射し、その試料によって回折し
たX線に基づいてその試料の構造解析が行われる。
このX線回折装置とは異なった原理に基づいて試料の構
造解析を行う装置として、いわゆるエキザフス測定装置
があることも既に知られている。
造解析を行う装置として、いわゆるエキザフス測定装置
があることも既に知られている。
一般に、試料に照射するX線のエネルギを徐々に変えて
ゆき、その各々のエネルギについて、1弐料に入射する
XVA強度(To )と試料を透過するX線強度(I)
との比(IQ/I)をとってグラフ上にプロットすると
、第6図に示すようなX線吸収スペクトルが得られる。
ゆき、その各々のエネルギについて、1弐料に入射する
XVA強度(To )と試料を透過するX線強度(I)
との比(IQ/I)をとってグラフ上にプロットすると
、第6図に示すようなX線吸収スペクトルが得られる。
このX線吸収スペクトルにおいて、吸取端Aより高エネ
ルギ側50ev程度の狭い領域に現れる吸収端微細構造
は、通常、ザーネス(X A N E S : X−
RAY Absorption NearEdge 5
Lrucl:ure)と呼ばれている。また、ザーネス
よりも、t1エネルギ側へ100OQV程度の広い領域
に現れる強度比(すなわち、吸収係数)の振動構造は、
エキザフス(E X A F S : Extend
edχ−RAY Absorption Fine 5
tructure)と呼ばれている。
ルギ側50ev程度の狭い領域に現れる吸収端微細構造
は、通常、ザーネス(X A N E S : X−
RAY Absorption NearEdge 5
Lrucl:ure)と呼ばれている。また、ザーネス
よりも、t1エネルギ側へ100OQV程度の広い領域
に現れる強度比(すなわち、吸収係数)の振動構造は、
エキザフス(E X A F S : Extend
edχ−RAY Absorption Fine 5
tructure)と呼ばれている。
これらザーネス及びエキザフスには、吸収原子とそのま
わりの原子との間の化学結合1分子の立体構造、原子間
距離、あるいは配位等に関する情報が含まれている。よ
って、未知試料について第6図のようなX線吸収スペク
トルを求めれば、それに基づいてその未知試料の構造解
析を行うことができる。
わりの原子との間の化学結合1分子の立体構造、原子間
距離、あるいは配位等に関する情報が含まれている。よ
って、未知試料について第6図のようなX線吸収スペク
トルを求めれば、それに基づいてその未知試料の構造解
析を行うことができる。
」;記のエキザフス測定装置は、特にそのようなエキザ
フスに基づいて試料の構造解析を行うものである。この
エキザフス測定装置では、信頼性のある結果を得るため
に、エキザフスのみならずザーネスの測定も併せて行う
のが一般的である。
フスに基づいて試料の構造解析を行うものである。この
エキザフス測定装置では、信頼性のある結果を得るため
に、エキザフスのみならずザーネスの測定も併せて行う
のが一般的である。
ところで上述したように、第6図のIM吸収スペクトル
を求めるにあたっては、X線を所定の結晶固定時間毎に
所定のステップ幅づつエネルギ量を変えながら順次試料
に照射しなければならない。
を求めるにあたっては、X線を所定の結晶固定時間毎に
所定のステップ幅づつエネルギ量を変えながら順次試料
に照射しなければならない。
エキザフス領域では1例えば、2〜10秒の結晶固定時
間毎にステップl1llJ2〜10evづつエネルギ量
を変えながらX線を試料に照射して測定を行う。一方ザ
ーネス領域では1例えば、80秒の結晶固定時間毎にス
テップ幅0. 5〜levづつエネルギ量を変えながら
X線を照射する。このように、エキザフス領域とザーネ
ス領域との間で、X線エネルギの走査態様を大幅に変更
しなければならない。
間毎にステップl1llJ2〜10evづつエネルギ量
を変えながらX線を試料に照射して測定を行う。一方ザ
ーネス領域では1例えば、80秒の結晶固定時間毎にス
テップ幅0. 5〜levづつエネルギ量を変えながら
X線を照射する。このように、エキザフス領域とザーネ
ス領域との間で、X線エネルギの走査態様を大幅に変更
しなければならない。
さらに、同じく第6図のX線吸収スペクトルを求めるに
あたって、いわゆるエネルギ分解能をエキザフス領域と
ザーネス領域との間で変更する必要もある。このエネル
ギ分解能とは、照射されるX線のエネルギ量が一定であ
るとすると、概ねX線の焦点、すなわち線幅によって決
まる値であり、ザーネス領域では1〜2ev、エキザブ
ス領域では5〜10ev程度の分解能が、それぞれ必要
とされる。このように、エキザフス領域とザーネス領域
との間で、エネルギ分解能をも大幅に変更しなければな
らない。
あたって、いわゆるエネルギ分解能をエキザフス領域と
ザーネス領域との間で変更する必要もある。このエネル
ギ分解能とは、照射されるX線のエネルギ量が一定であ
るとすると、概ねX線の焦点、すなわち線幅によって決
まる値であり、ザーネス領域では1〜2ev、エキザブ
ス領域では5〜10ev程度の分解能が、それぞれ必要
とされる。このように、エキザフス領域とザーネス領域
との間で、エネルギ分解能をも大幅に変更しなければな
らない。
以上のように、X線吸収スペクトルを求めるに際しては
、エキザフス領域とザーネス領域との間で、X線エネル
ギの走査ステップ幅及び固定保持時間並びにエネルギ分
解能を大幅に変更しなければならず、そのため、従来の
エキザフス測定装置においては、エキザブスの測定とザ
ーネスの3(q定とをそれぞれ別個独立に行なったいた
。このため、作業tr@率が非常に悪かった。
、エキザフス領域とザーネス領域との間で、X線エネル
ギの走査ステップ幅及び固定保持時間並びにエネルギ分
解能を大幅に変更しなければならず、そのため、従来の
エキザフス測定装置においては、エキザブスの測定とザ
ーネスの3(q定とをそれぞれ別個独立に行なったいた
。このため、作業tr@率が非常に悪かった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、1
つの装置で連続してエキザフスおよびザーネスの両方の
測定を行うことを可能として、:fA料の構造解析の作
業能率を向上させることのできるxi構造解析方法及び
その装置を提供することを目的とする。
つの装置で連続してエキザフスおよびザーネスの両方の
測定を行うことを可能として、:fA料の構造解析の作
業能率を向上させることのできるxi構造解析方法及び
その装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記の目的を解決するため、請求項1及び3の発明では
、分光結晶で回折したXvAを試料へ入射させて試料の
構造解析を行うX線解析方法において、分光結晶から出
て試料へ入射するX線の線幅。
、分光結晶で回折したXvAを試料へ入射させて試料の
構造解析を行うX線解析方法において、分光結晶から出
て試料へ入射するX線の線幅。
分光結晶を1つの角度に保持しておくための結晶固定保
持時間及び分光結晶の角度変更にあたっての変更幅であ
るステップ角度のそれぞれを、分光結晶の入射X線に対
する角度に応じて変更する。
持時間及び分光結晶の角度変更にあたっての変更幅であ
るステップ角度のそれぞれを、分光結晶の入射X線に対
する角度に応じて変更する。
また、請求項2.4及び5の発明では、分光結晶から出
て試料へ入射するX線の線幅を変更するのに変えて、分
光結晶へ入射するX線の線幅を、分光結晶の入射X線に
対する角度に応じて変更する。
て試料へ入射するX線の線幅を変更するのに変えて、分
光結晶へ入射するX線の線幅を、分光結晶の入射X線に
対する角度に応じて変更する。
[イ乍用]
Kn請求項の発明では、分光結晶(9)の入射X線(A
)に対する角度(0)に応じて1分光結晶(9)で回折
して試料(11)へ入射する回折X線(B)の線幅を変
更させる。これによって、エキザブス及びザーネスのそ
れぞれに適合したエネルギ分解能を選択できる。
)に対する角度(0)に応じて1分光結晶(9)で回折
して試料(11)へ入射する回折X線(B)の線幅を変
更させる。これによって、エキザブス及びザーネスのそ
れぞれに適合したエネルギ分解能を選択できる。
また、それと同時に6分光結晶(9)を1つの角度(0
)に保持しておくための時111Jである結晶固定保持
時1を打及び分光結晶(9)の角度の変更幅であるステ
ップ幅をそれぞれ変更する。これにより、エキザブスお
よびザーネスのそれぞれに適合したエネルギ走査態様を
選択できる。なお1分光結&(9)の角度(&)を変え
るのは、回折X線の波長を変えることによって、試料(
11)へ入射するX線のエネルギ量を変えるためである
6蹟求項2の発明では1回折X線(B)の線幅を変える
のではなくて1分光結晶(9)へ入射するX線(A)の
線幅を1分光結晶(9)の角度(0)に応じて変更し、
これによってザーネス及びエキザブスのそれぞれに適合
するエネルギ分解能を選択している。
)に保持しておくための時111Jである結晶固定保持
時1を打及び分光結晶(9)の角度の変更幅であるステ
ップ幅をそれぞれ変更する。これにより、エキザブスお
よびザーネスのそれぞれに適合したエネルギ走査態様を
選択できる。なお1分光結&(9)の角度(&)を変え
るのは、回折X線の波長を変えることによって、試料(
11)へ入射するX線のエネルギ量を変えるためである
6蹟求項2の発明では1回折X線(B)の線幅を変える
のではなくて1分光結晶(9)へ入射するX線(A)の
線幅を1分光結晶(9)の角度(0)に応じて変更し、
これによってザーネス及びエキザブスのそれぞれに適合
するエネルギ分解能を選択している。
請求項3の発明では、X線発生装置(5)から出たX線
が分光結晶(9)で回折して試料(11)へ入射する。
が分光結晶(9)で回折して試料(11)へ入射する。
試料に入射するX線の強度(I o)及び試料を透過す
るX線の強度(I)は、X線強度検出手段(六NXM強
度検出手段13a、透過X線強度検出手段13b)によ
って検出される。これらの検出された強度に基づいて、
目的とするX線吸取スペクトルが求められる。
るX線の強度(I)は、X線強度検出手段(六NXM強
度検出手段13a、透過X線強度検出手段13b)によ
って検出される。これらの検出された強度に基づいて、
目的とするX線吸取スペクトルが求められる。
結晶・試料支持手段は1通常、ゴニオメータと呼ばれて
いるものであって1分光結晶(9)の入射X線に対する
角度(θ)と試料(11)のその入射X線に対する角度
(2θ)との関係を常に一定に保持した状態でそれらを
少しづつ移動させるものである。結晶駆動制御手段とは
、上記の結晶・試料支持手段を駆動して分光結晶(9)
の角度(0)を少しづつ変えて行くものである。これら
結晶・試料支持手段及び結晶駆動制御手段の働きによっ
て、試料(11)へ入射されるX線のエネルギ量が少し
づつ変えられる。つまり、第6図のグラフにおける横軸
の座標位置が決定される。
いるものであって1分光結晶(9)の入射X線に対する
角度(θ)と試料(11)のその入射X線に対する角度
(2θ)との関係を常に一定に保持した状態でそれらを
少しづつ移動させるものである。結晶駆動制御手段とは
、上記の結晶・試料支持手段を駆動して分光結晶(9)
の角度(0)を少しづつ変えて行くものである。これら
結晶・試料支持手段及び結晶駆動制御手段の働きによっ
て、試料(11)へ入射されるX線のエネルギ量が少し
づつ変えられる。つまり、第6図のグラフにおける横軸
の座標位置が決定される。
第1澗定条件変更手段(制御装置24.操作装置2!2
!5)は、受光スリット(12)のスリット幅(18
)、結晶固定保持時間及び分光結晶の角度ステップ幅(
すなわち、エネルギステップ@)といった少なくとも3
つの測定条件項目を、分光結晶の角度(θ:すなわち試
料11へ入射するX線のエネルギ量)に対応して適宜の
値に変更して設定する。これにより、測定条件をザーネ
ス領域及びエキザフス領域のそれぞれに自動的に適合さ
せることができる。
!5)は、受光スリット(12)のスリット幅(18
)、結晶固定保持時間及び分光結晶の角度ステップ幅(
すなわち、エネルギステップ@)といった少なくとも3
つの測定条件項目を、分光結晶の角度(θ:すなわち試
料11へ入射するX線のエネルギ量)に対応して適宜の
値に変更して設定する。これにより、測定条件をザーネ
ス領域及びエキザフス領域のそれぞれに自動的に適合さ
せることができる。
請求項4の発明では、第2洞定条件変更手段(制御装置
24.操作装置25)によって、X線発生装置t (5
)の分光結晶(9)に対する角度、結晶固定保持時間及
び分光結晶の角度ステップ幅の少なくとも3つの測定条
件項目が1分光結晶の角度(θ)に対応して変更設定さ
れる。X線発生装置(5)の角度を変えることにより、
X線発生装置から分光結晶(9)へ向かうX線(A)の
取り出し角度を変えて見掛は上の焦点幅を変更し、その
結果、X線吸収スペクトル(第6図)を求めるにあたっ
てのエネルギ分解能をエキザフス領域あるいはザーネス
領域に適合させる。
24.操作装置25)によって、X線発生装置t (5
)の分光結晶(9)に対する角度、結晶固定保持時間及
び分光結晶の角度ステップ幅の少なくとも3つの測定条
件項目が1分光結晶の角度(θ)に対応して変更設定さ
れる。X線発生装置(5)の角度を変えることにより、
X線発生装置から分光結晶(9)へ向かうX線(A)の
取り出し角度を変えて見掛は上の焦点幅を変更し、その
結果、X線吸収スペクトル(第6図)を求めるにあたっ
てのエネルギ分解能をエキザフス領域あるいはザーネス
領域に適合させる。
M求項5の発明では、第3WI定条件変更手段(制御装
置24.操作装置25)によって、ターゲット(7)上
に照射される電子束の焦点幅、結晶固定保持時間及び分
光結晶の角度ステップ幅の少なくとも3つの測定条件項
目が、分光結晶の角度(θ)に対応して変更設定される
。電子束の焦点幅を変更することにより、分光結晶(9
)へ向かうX線(A)の焦点幅を変えて、X線吸取スペ
クトルを求めるにあたってのエネルギ分解能をエキザフ
ス領域あるいはザーネス領域に適合させる。
置24.操作装置25)によって、ターゲット(7)上
に照射される電子束の焦点幅、結晶固定保持時間及び分
光結晶の角度ステップ幅の少なくとも3つの測定条件項
目が、分光結晶の角度(θ)に対応して変更設定される
。電子束の焦点幅を変更することにより、分光結晶(9
)へ向かうX線(A)の焦点幅を変えて、X線吸取スペ
クトルを求めるにあたってのエネルギ分解能をエキザフ
ス領域あるいはザーネス領域に適合させる。
[実施例]
第1図は1本発明に係るX線構造解析装置の一実施例の
全体の概略を示している。
全体の概略を示している。
同図において、試料リンク2、結晶リンク3そしてX線
リンク4の3本のリンクが回転中心1に接続されている
。X線リンク4は固定されていて動かないが、結晶リン
ク3及び試料リンク2は、回転中心を中心として回動す
る。
リンク4の3本のリンクが回転中心1に接続されている
。X線リンク4は固定されていて動かないが、結晶リン
ク3及び試料リンク2は、回転中心を中心として回動す
る。
X線リンク4の先端には、2X線発生装置5が固定され
ており、そのX線発生装置の中に、フィラメント6及び
適宜の速度で回転するターゲット7が設けられている。
ており、そのX線発生装置の中に、フィラメント6及び
適宜の速度で回転するターゲット7が設けられている。
フィラメント6には適宜の電圧が印可されるようになっ
ており、この電圧印可によってフィラメント6から電子
が放出される。
ており、この電圧印可によってフィラメント6から電子
が放出される。
放出された電子はターゲット7に当たり、そして適宜の
取り出し角度、例えば12°で破線へのようにX線が取
り出される。
取り出し角度、例えば12°で破線へのようにX線が取
り出される。
結晶リンク3の先端には、基台8が固定されており、そ
の基台上に分光結晶5例えばゲルマニウム(440)9
が固定されている。ターゲット7から取り出されたXS
*は、分光結晶9に照射され、そして、その分光結晶に
おいて破線Bのように回折する。
の基台上に分光結晶5例えばゲルマニウム(440)9
が固定されている。ターゲット7から取り出されたXS
*は、分光結晶9に照射され、そして、その分光結晶に
おいて破線Bのように回折する。
試料リンク2の先端には、基台10が固定されており、
その基台上に、X線照射方向Bの順に受光スリット12
.入射X線強度検出手段13a、測定される試料11.
そして透過X線強度検出手段13bが配設されている。
その基台上に、X線照射方向Bの順に受光スリット12
.入射X線強度検出手段13a、測定される試料11.
そして透過X線強度検出手段13bが配設されている。
両X&I強度検出手段13a及び13bは1例えば半導
体検出器(350)13によって構成されている。
体検出器(350)13によって構成されている。
受光スリット12は、第2図に示すように、長方形状の
穴14が開けられたベース部材15と、そのベース部材
の両側に設けられていて矢印Eのように移動できる2枚
の遮蔽板16とを有している。これらの遮蔽板16はソ
レノイド、パルスモータ等といった駆動手段17によっ
て駆動されて、実線位置と鎖線位置との間で移動する。
穴14が開けられたベース部材15と、そのベース部材
の両側に設けられていて矢印Eのように移動できる2枚
の遮蔽板16とを有している。これらの遮蔽板16はソ
レノイド、パルスモータ等といった駆動手段17によっ
て駆動されて、実線位置と鎖線位置との間で移動する。
実線位置のときはスリット間隙18が広< (W)、
鎖線位1δのときはスリット間隙18が狭い(N)。
鎖線位1δのときはスリット間隙18が狭い(N)。
第1図において、分光結晶9で回折して試料11へ入射
するX線の強度(III)は、入射X線強度検出手段1
3aによって検出され、一方、試料11を通過したX線
の強度(I)は、透過X線強度検出手段13bによって
検出される。これらの各検出手段13a及び13bの検
出出力は計測器26に入力され、この計81!l器によ
って強度比(Is/工)が算出される。
するX線の強度(III)は、入射X線強度検出手段1
3aによって検出され、一方、試料11を通過したX線
の強度(I)は、透過X線強度検出手段13bによって
検出される。これらの各検出手段13a及び13bの検
出出力は計測器26に入力され、この計81!l器によ
って強度比(Is/工)が算出される。
X線発生装置t5と分光結晶基台8との間には、送りネ
ジ19が取り付けられており、その送りネジ19の右端
にX軸パルスモータ2oが接続されている。また、分光
結晶基台8と試料基台10との間にも、送りネジ21が
取り付けられており、その送りネジ21の上端にYll
bパルスモータ22が接続されている。X軸パルスモー
タ20の回転により、基台8は仮想円23に沿って移動
し、このとき分光結晶9の入射X線に対する角度θが変
化する。角度θが変われば1分光結晶9で回折するX線
の波長が変わり、これによって試料11へ入射するX線
のエネルギ量を変えることができる。
ジ19が取り付けられており、その送りネジ19の右端
にX軸パルスモータ2oが接続されている。また、分光
結晶基台8と試料基台10との間にも、送りネジ21が
取り付けられており、その送りネジ21の上端にYll
bパルスモータ22が接続されている。X軸パルスモー
タ20の回転により、基台8は仮想円23に沿って移動
し、このとき分光結晶9の入射X線に対する角度θが変
化する。角度θが変われば1分光結晶9で回折するX線
の波長が変わり、これによって試料11へ入射するX線
のエネルギ量を変えることができる。
X軸パルスモータ20の回転に応じてY軸パルスモータ
22も適宜の角度だけ回転し、分光結晶9に対する試料
11の角度が常に20に維持される。これにより、分光
結晶9の角度θが変化しても常にX線を試料11まで導
くことができる。
22も適宜の角度だけ回転し、分光結晶9に対する試料
11の角度が常に20に維持される。これにより、分光
結晶9の角度θが変化しても常にX線を試料11まで導
くことができる。
本発明に係るX線構造解析装置の機械的な構成は、概略
、以上の通りである。以下に、制御装置24によって実
行される測定手順について説明する。vJ御装W124
は、マイクロコンピュータを内蔵しており、以下に説明
する動作制御は所定のプログラムに従って自動的に実行
される。
、以上の通りである。以下に、制御装置24によって実
行される測定手順について説明する。vJ御装W124
は、マイクロコンピュータを内蔵しており、以下に説明
する動作制御は所定のプログラムに従って自動的に実行
される。
まず、キーボード等の操作装置25を介して測定条件を
制御波N24に指示する。指示すべき測定条件としては
、添付の第1表に示すように、測定区間、エネルギース
テップ幅、そして受光スリット幅がある0表中の結晶固
定保持時間については、上記の各要素と同時に、予め指
示することもできるが1本実施例では後述するように、
受光スリット幅との関連で、制御装置24によってその
長さを自動的に変更設定するようにしている。
制御波N24に指示する。指示すべき測定条件としては
、添付の第1表に示すように、測定区間、エネルギース
テップ幅、そして受光スリット幅がある0表中の結晶固
定保持時間については、上記の各要素と同時に、予め指
示することもできるが1本実施例では後述するように、
受光スリット幅との関連で、制御装置24によってその
長さを自動的に変更設定するようにしている。
今求めようとしているのは、第6図に示すX線吸収スペ
クトノQである。測定者は、このX線吸収スペクトルの
だいたいの見当をつけて、予めいくつかの測定区間を設
定する。実施例では、ザーネス前の領域であるa区間と
、ザーネスを含む領域であるb区間と、エキザブスの初
期領域を含むC区間と、そしてエキザフスの後期領域を
含むd区間の4つの測定区間を設定しである。
クトノQである。測定者は、このX線吸収スペクトルの
だいたいの見当をつけて、予めいくつかの測定区間を設
定する。実施例では、ザーネス前の領域であるa区間と
、ザーネスを含む領域であるb区間と、エキザブスの初
期領域を含むC区間と、そしてエキザフスの後期領域を
含むd区間の4つの測定区間を設定しである。
測定区間が設定されると1次に、各測定区間内における
エネルギーステップ幅を決定する。本実施例に係る装置
では、第1図において、分光結晶9の角度0をある角度
(θ1)に所定の短時間だけ固定しておいて、その間の
試料11への入射X#&強度(I s>及び透過xmi
度(T)を検出して、計測器26によって強度比(II
I/I)を算出する。
エネルギーステップ幅を決定する。本実施例に係る装置
では、第1図において、分光結晶9の角度0をある角度
(θ1)に所定の短時間だけ固定しておいて、その間の
試料11への入射X#&強度(I s>及び透過xmi
度(T)を検出して、計測器26によって強度比(II
I/I)を算出する。
そして、その結果が第6図上にプロットされる。
1つのプロットが終わると0分光績品9の角度θを次の
角変位1W(1)2)まで回動させ、その位置での強度
比(Is/I)を求めて図上にプロットする、このよう
な作業が多数回繰り返されて第6図のようなX線吸取ス
ペクトルが得られる。上記のエネルギーステップ幅とは
1分光結晶9の角度θの変更幅(θ2−01)のことで
ある。なお、結晶固定保持時間とは、1つのプロット点
を得る間。
角変位1W(1)2)まで回動させ、その位置での強度
比(Is/I)を求めて図上にプロットする、このよう
な作業が多数回繰り返されて第6図のようなX線吸取ス
ペクトルが得られる。上記のエネルギーステップ幅とは
1分光結晶9の角度θの変更幅(θ2−01)のことで
ある。なお、結晶固定保持時間とは、1つのプロット点
を得る間。
分光結晶9を1つの角度(θ1あるいは02)に固定し
ておく時間のことである。
ておく時間のことである。
実施例では、X線吸収スペクトルが急激に立ち上がるザ
ーネス領域が含まれると予測されるb区間において、エ
ネルギーステップ幅を非常に短(。
ーネス領域が含まれると予測されるb区間において、エ
ネルギーステップ幅を非常に短(。
例えば0.5ev程度に設定しである。つまり、この区
間では分光結晶9を非常に細かく角度変化させている。
間では分光結晶9を非常に細かく角度変化させている。
上記の受光スリット幅とは、第2図に関連して説明した
ように、スリット間隙18の幅のことである1本実施例
では、b区間におけるスリット幅を狭く、例えば(L1
mm程度に設定しである。
ように、スリット間隙18の幅のことである1本実施例
では、b区間におけるスリット幅を狭く、例えば(L1
mm程度に設定しである。
これは、既述したように、エキザフス領域とザーネス領
域とで必要とされる分解能が異なっており、測定条件を
それに適合させるためである。
域とで必要とされる分解能が異なっており、測定条件を
それに適合させるためである。
以上で、制御装置24への測定条件の指示が終わる。こ
の後、操作装置25に設けられているスタートボタン(
図示せず)を押すと、設定した第1表の測定条件に従っ
て、装置が作動する。この場合、測定区間a、 b、
a、 dに応じて、すなわち分光結晶9の入射X
線に対する角度θに応じてエネルギーステップ幅等を自
動的に変更するので、第6図に示したようなX線吸収ス
ペクトルが連続して自動的に求められる。
の後、操作装置25に設けられているスタートボタン(
図示せず)を押すと、設定した第1表の測定条件に従っ
て、装置が作動する。この場合、測定区間a、 b、
a、 dに応じて、すなわち分光結晶9の入射X
線に対する角度θに応じてエネルギーステップ幅等を自
動的に変更するので、第6図に示したようなX線吸収ス
ペクトルが連続して自動的に求められる。
その場合、b区間においてスリット幅を狭くしたことに
より、この区間では入射Xa強度(Ill)が減少する
傾向となる。このX線強度の減少は、入射X線強度検出
手段13aによって検出される。
より、この区間では入射Xa強度(Ill)が減少する
傾向となる。このX線強度の減少は、入射X線強度検出
手段13aによって検出される。
そして、そのX線強度の減少に応じて制御装置24は、
入射X線強度(III)が一定となるように、b区間に
おける結晶固定保持時間を自動的に1例えば80秒に延
長する。これにより、受光スリット幅を変更した場合に
も常に一定強度の入射X線を得ることができ、正確な測
定結果を得ることが可能となる。
入射X線強度(III)が一定となるように、b区間に
おける結晶固定保持時間を自動的に1例えば80秒に延
長する。これにより、受光スリット幅を変更した場合に
も常に一定強度の入射X線を得ることができ、正確な測
定結果を得ることが可能となる。
従来であれば、第1図のa −b区間とc ” d区間
とをそれぞれ別々に測定して、後でそれらを見比べて比
較しなければならなかったが、本実施例ではそのような
面倒な作業をする必要がなくなった。
とをそれぞれ別々に測定して、後でそれらを見比べて比
較しなければならなかったが、本実施例ではそのような
面倒な作業をする必要がなくなった。
第3図は、第2の実施例を示している。
この実施例が、第1図に示した先の実施例と異なる点は
、X線発生装置5が第4図に示すようにX線リンク4に
対して回動可能になっていることである。X線発生装置
5を回動させることにより。
、X線発生装置5が第4図に示すようにX線リンク4に
対して回動可能になっていることである。X線発生装置
5を回動させることにより。
ターゲット7からのX線の取り出し角度を6°と12″
との間で変換できるようになっている。X線発生装置5
の回動、すなわちX線取り:Hし角度の変更は、例えば
第2表に示すように、測定区間a、 b、 c、
dに応じて変更される。a −b区間で取り出し角度
を小さくしであるのは、これによって分光結晶9へ入射
されるX線の見掛は上の焦点、すなわちX線幅を狭くし
て、ザーネス領域に見合ったエネルギー分解能を得るた
めである。
との間で変換できるようになっている。X線発生装置5
の回動、すなわちX線取り:Hし角度の変更は、例えば
第2表に示すように、測定区間a、 b、 c、
dに応じて変更される。a −b区間で取り出し角度
を小さくしであるのは、これによって分光結晶9へ入射
されるX線の見掛は上の焦点、すなわちX線幅を狭くし
て、ザーネス領域に見合ったエネルギー分解能を得るた
めである。
この第2実施例によっても、第6図に示すようなX線吸
収スペクトルが連続して自動的に求められる。
収スペクトルが連続して自動的に求められる。
なお、この実施例において受光スリット12は、第2図
に示したようなスリット間隙可変型のものではなくて、
スリット間隙が一定値に固定されているものを用いるこ
とができる。
に示したようなスリット間隙可変型のものではなくて、
スリット間隙が一定値に固定されているものを用いるこ
とができる。
第5図は第3実施例の要部を示している。
この実施例の機械的な構成は第1図及び第3図に示した
ものと同じものを使うことができる。異なっているのは
、X線発生装置5の内部構造である。第5図は、X線発
生装置5の内部の要部を示している。ターゲット7は直
線的に示しであるが、実際は第2図等に示すように円筒
状になっている。
ものと同じものを使うことができる。異なっているのは
、X線発生装置5の内部構造である。第5図は、X線発
生装置5の内部の要部を示している。ターゲット7は直
線的に示しであるが、実際は第2図等に示すように円筒
状になっている。
ターゲット7に向けて電子を飛ばすためにフィラメント
6が配設されていることは、先の2つの実施例と同じで
ある。異なっているのは、フィラメント6からターゲッ
ト7へ至る電子路の回りに電極27が設けられている点
である。この電極27には、電圧印可回路28から2種
類の異なった電圧が印可されるようになっている。電極
27に異なった電圧が印可されると、フィラメント6か
らターゲット7へ移動する電子の、電極27による吸引
の程度が異なることになるので、ターゲット7上におけ
る電子の焦点幅が変化する。
6が配設されていることは、先の2つの実施例と同じで
ある。異なっているのは、フィラメント6からターゲッ
ト7へ至る電子路の回りに電極27が設けられている点
である。この電極27には、電圧印可回路28から2種
類の異なった電圧が印可されるようになっている。電極
27に異なった電圧が印可されると、フィラメント6か
らターゲット7へ移動する電子の、電極27による吸引
の程度が異なることになるので、ターゲット7上におけ
る電子の焦点幅が変化する。
実施例では、第3表にも示しであるように、ザーネス領
域を含むb区間に対応して焦点幅を0゜1 m mと狭
くするようにしてあり、これ以外の区間では0.5mm
と広くするようにしである。
域を含むb区間に対応して焦点幅を0゜1 m mと狭
くするようにしてあり、これ以外の区間では0.5mm
と広くするようにしである。
このように、ターゲット7上における電子焦点幅を変化
させれば、発生するX線への線幅も変化するので、エネ
ルギー分解能を適宜に切り換えて、ザーネスあるいはエ
キザフスのそれぞれに適合させることができる。
させれば、発生するX線への線幅も変化するので、エネ
ルギー分解能を適宜に切り換えて、ザーネスあるいはエ
キザフスのそれぞれに適合させることができる。
第2表及び第3表に示す場合も、結晶固定保持時間は、
入射X線強度(I o)の変動に応じて、制御装置24
によって自動的に変更設定される。
入射X線強度(I o)の変動に応じて、制御装置24
によって自動的に変更設定される。
以上3つの実施例をあげて本発明を説明したが、本発明
はこれらの実施例に限定されることなく、種々に改変す
ることができる。
はこれらの実施例に限定されることなく、種々に改変す
ることができる。
例えば、測定区間a、 b、 c、 dに対応し
て変更する測定条件として、第1表〜第3表の各組合せ
以外に、エネルギーステップ幅、結晶固定保持時間、受
光スリット幅及びX線取り出し角の4つの項目を変更さ
せることもできる。また、エネルギーステップ幅、結晶
固定保持時間、受光スリ、ット幅及びX線焦点の4つの
項目を変更するように設定することもできる。
て変更する測定条件として、第1表〜第3表の各組合せ
以外に、エネルギーステップ幅、結晶固定保持時間、受
光スリット幅及びX線取り出し角の4つの項目を変更さ
せることもできる。また、エネルギーステップ幅、結晶
固定保持時間、受光スリ、ット幅及びX線焦点の4つの
項目を変更するように設定することもできる。
第2図では、受光スリット12のスリット間隙を実線位
置と鎖線位置との2つの位置の間で変更することとした
が、これに限らず、スリット間隙を測定区間a = d
に応じて無段階に調節可能とすることもできる。こうし
ておけば、より正確な測定結果を得ることができる。
置と鎖線位置との2つの位置の間で変更することとした
が、これに限らず、スリット間隙を測定区間a = d
に応じて無段階に調節可能とすることもできる。こうし
ておけば、より正確な測定結果を得ることができる。
測定区間は、a = bの4区間に限らず、より細かく
区分することもできる。また1区分する位置も測定する
試料の性質に応じて任意に設定することができる。
区分することもできる。また1区分する位置も測定する
試料の性質に応じて任意に設定することができる。
第1図及び第3図に示したリンク2. 3. 4゜送り
ネジ19.21及びパルスモータ20,22等から成る
結晶・試料支持手段は、一般にゴニすメータと呼ばれて
いるものであり、その目的とする作用は、分光結晶9の
角度(0)と試料11の角度(20)とを常に一定に保
持した状態で、それらを少しづつ変化させるというもの
である。この作用が達成される限り1本発明において、
第1図及び第3図に示したゴニオメータ以外の他の構成
から成るゴニオメータを使用することができるのはもち
ろんである。
ネジ19.21及びパルスモータ20,22等から成る
結晶・試料支持手段は、一般にゴニすメータと呼ばれて
いるものであり、その目的とする作用は、分光結晶9の
角度(0)と試料11の角度(20)とを常に一定に保
持した状態で、それらを少しづつ変化させるというもの
である。この作用が達成される限り1本発明において、
第1図及び第3図に示したゴニオメータ以外の他の構成
から成るゴニオメータを使用することができるのはもち
ろんである。
第1表〜第3表に掲げた各測定順[1の数イ1αは。
単なる一例であり、実際の解析作業においては、測定さ
れる試料、分光結晶の種類、解析装置の具体的構成など
に応じて、より適当な数値が選ばれる。
れる試料、分光結晶の種類、解析装置の具体的構成など
に応じて、より適当な数値が選ばれる。
[発明の効果]
請求項1〜5の発明によれば、X線吸収スペクトルを求
めるにあたってのエネルギ分解能、結晶固定保持時間及
びエネルギステップ幅を、分光結晶の角度に応じて、す
なわち試料に入射されるX線のエネルギ量に応じて変更
できるので、エキザフス及びザーネスの11111定を
1つの装置で連続して行うことができ、 解析作業が非常に楽になった。
めるにあたってのエネルギ分解能、結晶固定保持時間及
びエネルギステップ幅を、分光結晶の角度に応じて、す
なわち試料に入射されるX線のエネルギ量に応じて変更
できるので、エキザフス及びザーネスの11111定を
1つの装置で連続して行うことができ、 解析作業が非常に楽になった。
第1表
第2表
第3表
2. 3. 4・・・リンク。
20.22・・・パルスモータ、
12・・・受光スリット、
6・・・フィラメント。
27・・・tl!極
24・・・制御装置、
25・・・操作装置。
7・・・ターゲラ
第1図は本発明に係るX線解析装置の一実施例を示す概
略図、第2図はその実施例において用いる受光スリット
の一例を示す概略図、第3図は本発明に係るX線解析装
置の他の実施例を示す概略図、第4図はその実施例にお
いて用いるX線発生装置の一例を示す平面図、・第5図
はX線発生装置の内部構造の一例を示す図式図、第6図
は試料のX線吸収スペクトルの一例を示すグラフである
。 5・・・X線発生装置、 9・・・分光結晶
。 13・・・X線強度検出手段。
略図、第2図はその実施例において用いる受光スリット
の一例を示す概略図、第3図は本発明に係るX線解析装
置の他の実施例を示す概略図、第4図はその実施例にお
いて用いるX線発生装置の一例を示す平面図、・第5図
はX線発生装置の内部構造の一例を示す図式図、第6図
は試料のX線吸収スペクトルの一例を示すグラフである
。 5・・・X線発生装置、 9・・・分光結晶
。 13・・・X線強度検出手段。
Claims (5)
- (1)X線発生装置から発生するX線を分光結晶へ入射
させ、その分光結晶の入射X線に対する角度を、所定の
結晶固定保持時間毎に所定のステップ角度だけ段階的に
変化させながら、その分光結晶によつてX線を回折して
試料へ照射し、試料へ入射するX線の強度と試料を透過
したX線の強度とを測定して試料の解析を行うX線解析
方法において、 分光結晶から出て試料へ入射するX線の線幅、上記の結
晶固定保持時間及び上記のステップ角度を、分光結晶の
入射X線に対する角度に応じて変更することを特徴とす
るX線解析方法。 - (2)分光結晶から出て試料へ入射するX線の線幅に代
えて、X線発生装置を出て分光結晶へ入射するX線の線
幅を、分光結晶の入射X線に対する角度に応じて変更す
ることを特徴とする請求項1記載のX線解析方法。 - (3)X線を発生するX線発生装置と、 X線発生装置から出たX線を回折して試料に入射させる
分光結晶と、 試料に入射するX線の強度を測定する入射X線強度検出
手段と、 試料を透過したX線の強度を測定する透過X線強度検出
手段と、 X線の入射角度が変わるように分光結晶を角度可変に支
持し、さらに分光結晶の角度が変わってもその分光結晶
で回折されたX線が常に試料へ入射するようにその試料
を支持する結晶・試料支持手段と、 分光結晶の入射X線に対する角度を、所定の結晶固定保
持時間毎に所定のステップ角度だけ段階的に変化させる
結晶駆動制御手段と を有するX線解析装置において、 分光結晶から試料に至るX線路上に配置されていて幅が
調節可能である受光スリットと、受光スリットの幅、結
晶駆動制御手段における結晶固定保持時間及びステップ
角度を、分光結晶の入射X線に対する角度に応じて変更
する第1測定条件変更手段と を設けたことを特徴とするX線解析装置。 - (4)X線を発生するX線発生装置と、 X線発生装置から出たX線を回折して試料に入射させる
分光結晶と、 試料に入射するX線の強度を測定する入射X線強度検出
手段と、 試料を透過したX線の強度を測定する透過X線強度検出
手段と、 X線の入射角度が変わるように分光結晶を角度可変に支
持し、さらに分光結晶の角度が変わってもその分光結晶
で回折されたX線が常に試料へ入射するようにその試料
を支持する結晶・試料支持手段と、 分光結晶の入射X線に対する角度を、所定の結晶固定保
持時間毎に所定のステップ角度だけ段階的に変化させる
結晶駆動制御手段と を有するX線解析装置において、 上記のX線発生装置の分光結晶に対する角度を変更可能
にそのX線発生装置を支持するX線発生装置支持手段と
、 X線発生装置の分光結晶に対する角度、結晶駆動制御手
段における結晶固定保持時間及びステップ角度を、分光
結晶の入射X線に対する角度に応じて変更する第2測定
条件変更手段とを設けたことを特徴とするX線解析装置
。 - (5)X線を発生するX線発生装置と、 X線発生装置から出たX線を回折して試料に入射させる
分光結晶と、 試料に入射するX線の強度を測定する入射X線強度検出
手段と、 試料を透過したX線の強度を測定する透過X線強度検出
手段と、 X線の入射角度が変わるように分光結晶を角度可変に支
持し、さらに分光結晶の角度が変わつてもその分光結晶
で回折されたX線が常に試料へ入射するようにその試料
を支持する結晶・試料支持手段と、 分光結晶の入射X線に対する角度を、所定の結晶固定保
持時間毎に所定のステップ角度だけ段階的に変化させる
結晶駆動制御手段と を有するX線解析装置において、 上記のX線発生装置は、電子を放出するフィラメントと
、その電子が衝突するターゲットと、フィラメントから
ターゲットへ向かう電子路に沿って配置される電極とを
有しており、その電極に印可するバイアス電圧、結晶駆
動制御手段における結晶固定保持時間及びステップ角度
を、分光結晶の入射X線に対する角度に応じて変更する
第3測定条件変更手段と を設けたことを特徴とするX線解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272402A JP2759830B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | X線解析方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272402A JP2759830B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | X線解析方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03134549A true JPH03134549A (ja) | 1991-06-07 |
| JP2759830B2 JP2759830B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=17513402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1272402A Expired - Lifetime JP2759830B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | X線解析方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759830B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208298A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-06 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 原位分离土壤微团聚体中活性组分表征其微观结构的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009109386A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Fujitsu Ltd | X線吸収測定装置、方法、およびプログラム |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1272402A patent/JP2759830B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208298A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-06 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 原位分离土壤微团聚体中活性组分表征其微观结构的方法 |
| CN110208298B (zh) * | 2019-06-03 | 2022-02-01 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 原位分离土壤微团聚体中活性组分表征其微观结构的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2759830B2 (ja) | 1998-05-28 |
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