JPH04225152A - Automatic apparatus for x-ray analysis of crystal orientation - Google Patents
Automatic apparatus for x-ray analysis of crystal orientationInfo
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- JPH04225152A JPH04225152A JP2407128A JP40712890A JPH04225152A JP H04225152 A JPH04225152 A JP H04225152A JP 2407128 A JP2407128 A JP 2407128A JP 40712890 A JP40712890 A JP 40712890A JP H04225152 A JPH04225152 A JP H04225152A
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- ray
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- crystal
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- 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶及び多結晶中の
結晶粒方位を測定する、X線結晶方位解析装置に関する
。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray crystal orientation analyzer for measuring grain orientation in single crystals and polycrystals.
【0002】0002
【従来の技術】従来、結晶方位の割り出しには、試料結
晶に連続X線を照射して、試料からの回折X線を撮影す
るラウエカメラ法による測定がある。第4図はこのよう
なラウエカメラ法を用いたX線結晶方位解析装置の一例
を示す図である。第4図において、21はX線発生装置
で、基台22の一端に設けた支柱23に固定されている
。24はコリメータ軸に沿って摺動可能に基台22上の
レール25に設けられたカセッテホルダで、後端がX線
発生装置1の照射側に取り付けられて試料の中心部に向
いたコリメータ26の先端が貫通しており、このホルダ
24には試料からの回折X線を受けてラウエ斑点を撮影
するようにフィルムカセッテ27が取り付けられている
。28は試料結晶を垂直軸Y及び水平軸X方向に回転す
ることができる2軸回転試料台で、その基板29は基台
22上にあって垂直軸Yの回りに回転するθ軸回転テー
ブル30上に取り付けられ、また基板29に立設した面
内回転ガイド31には、この内周面を案内として回転す
るリング32が取り付けられていて、このリング32に
はコリメータ軸上に試料結晶を保持する試料ホルダが取
り付けられている。2. Description of the Related Art Conventionally, crystal orientation has been determined using the Laue camera method, in which a sample crystal is irradiated with continuous X-rays and diffracted X-rays from the sample are photographed. FIG. 4 is a diagram showing an example of an X-ray crystal orientation analysis apparatus using such a Laue camera method. In FIG. 4, reference numeral 21 denotes an X-ray generator, which is fixed to a column 23 provided at one end of the base 22. Reference numeral 24 denotes a cassette holder provided on a rail 25 on the base 22 so as to be slidable along the collimator axis, and a collimator 26 whose rear end is attached to the irradiation side of the X-ray generator 1 and faces toward the center of the sample. A film cassette 27 is attached to the holder 24 so as to receive diffracted X-rays from the sample and photograph Laue spots. Reference numeral 28 denotes a two-axis rotating sample stand that can rotate the sample crystal in the vertical axis Y and horizontal axis A ring 32 is attached to an in-plane rotation guide 31 mounted above and erected on the substrate 29, which rotates using the inner peripheral surface as a guide, and this ring 32 holds a sample crystal on the collimator axis. A sample holder is attached.
【0003】次に、このX線結晶方位解析装置の使用方
法を説明する。まず、試料の結晶を試料台28に固定し
、X線フィルムカセッテ27をカセッテホルダ24に取
り付けた後、試料台28を操作して測定すべき試料面を
カセッテ27に対向させ、またカセッテホルダ24を前
後に摺動して両者間の距離を調節する。このような準備
を終えた段階でX線発生装置21に通電してX線を発生
させると、X線はコリメータ26でポイントフォーカス
されて試料結晶に照射される。入射したX線ビームは、
試料の結晶方位に基づいて回折し、フィルムカセッテ2
7へ反射してくる。
所定の露出時間経過後、X線発生装置21をOFFにし
て、フィルムカセッテ27をホルダ24から取外し、現
像する。このようにして撮影されたフィルム上のラウエ
斑点から試料面の大まかな方位を測定することができる
。Next, a method of using this X-ray crystal orientation analyzer will be explained. First, the crystal of the sample is fixed on the sample stand 28, and the X-ray film cassette 27 is attached to the cassette holder 24. Then, the sample stand 28 is operated so that the sample surface to be measured faces the cassette 27, and the cassette holder 24 is Slide back and forth to adjust the distance between the two. When such preparations are completed, the X-ray generator 21 is energized to generate X-rays, and the X-rays are point-focused by the collimator 26 and irradiated onto the sample crystal. The incident X-ray beam is
Diffraction is performed based on the crystal orientation of the sample, and film cassette 2
It reflects back to 7. After a predetermined exposure time has elapsed, the X-ray generator 21 is turned off, the film cassette 27 is removed from the holder 24, and the film is developed. The rough orientation of the sample surface can be determined from the Laue spots on the photographed film in this manner.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】従来のX線結晶方位解
析装置は上記のように構成されているが、この装置によ
って得られた写真の解析は手作業によるのが一般的で、
この作業は多くの労力と時間がかかるばかりでなく、解
析精度はステレオ投影図周辺部では±1〜2度以上にな
るという問題があった。本発明は、上記のような従来技
術の欠点を解消するために創案されたものであり、X線
結晶方位の解析時間を短縮することができるとともに、
解析精度を±0.2度以下とすることができるX線結晶
方位自動解析装置を提供することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] Although the conventional X-ray crystal orientation analyzer is constructed as described above, the analysis of photographs obtained by this equipment is generally done manually.
This work not only requires a lot of labor and time, but also has the problem that the analysis accuracy is ±1 to 2 degrees or more in the peripheral areas of the stereo projection image. The present invention was devised to eliminate the drawbacks of the prior art as described above, and it is possible to shorten the analysis time of X-ray crystal orientation, and
It is an object of the present invention to provide an automatic X-ray crystal orientation analysis device that can achieve analysis accuracy of ±0.2 degrees or less.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のX線自動結晶方位解析装置は、X線発生装
置と、試料を保持する試料台を有するとともに、試料を
中心として回転可能なX線位置検出器とを有し、X線位
置検出器によって試料からの回折X線を検出する。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the automatic X-ray crystal orientation analyzer of the present invention has an X-ray generator, a sample stage for holding a sample, and rotates around the sample. The X-ray position detector detects diffracted X-rays from the sample.
【0006】[0006]
【作用】本発明のX線自動結晶方位解析装置は、上記の
ように構成され、試料台に保持された試料にX線発生装
置からX線を照射するとともに、X線位置検出器を試料
を中心として回動させることにより、試料からの回折X
線によるラウエ斑点の位置を正確に検出し、結晶方位を
高精度に解析することができる。[Operation] The automatic X-ray crystal orientation analyzer of the present invention is constructed as described above, and irradiates the sample held on the sample stage with X-rays from the X-ray generator, and also uses the X-ray position detector to detect the sample. By rotating around the center, the diffraction from the sample
It is possible to accurately detect the position of the Laue spot based on the line and analyze the crystal orientation with high precision.
【0007】[0007]
【実施例】本発明の実施例を以下図面に基づいて説明す
る。第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は第1
図の実施例装置を上方から見た図であり、1はタングス
テンフィラメントを使用したX線発生装置、2はコリメ
ータ、3は位置検出型比例計数管であり、試料結晶との
距離は調節可能となっている。4は試料結晶、5は三次
元方向に移動可能な試料台、6は回転装置で、ロータリ
ーエンコーダ付きモータや歯車等を使用しており、1ス
テップ0.3 〜0.5 度程度の回転が可能である。
7は制御装置、8はデータ処理装置、9は表示装置であ
る。また、第3図はX線位置検出器の一例である位置検
出型比例計数管3の詳細図であり、10は検出器容器、
11は陰極用プリント基板、12は固定抵抗で、陰極用
プリント基板11と固定抵抗12により陰極が構成され
、プリント基板のパターンを放射状とすることにより角
度分解能を一定とすることができる。また、このプリン
ト基板のパターン形状を変えることによって位置検出型
比例計数管3と試料との必要な距離を変えることができ
、固定抵抗12の値を選択することによりSN比の大き
い信号を得ることができる。13はアノード線で、この
例では4本のアノード線が基台14に取り付けられてい
る。15はX線入射窓で、ベリリウム膜が貼られており
、余分なX線が入射しないようになっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
This is a view of the example device shown in the figure, viewed from above. 1 is an X-ray generator using a tungsten filament, 2 is a collimator, and 3 is a position detection type proportional counter tube, and the distance to the sample crystal is adjustable. It has become. 4 is a sample crystal, 5 is a sample stage that can be moved in three dimensions, and 6 is a rotation device that uses a motor with a rotary encoder, gears, etc., and can rotate by about 0.3 to 0.5 degrees per step. It is possible. 7 is a control device, 8 is a data processing device, and 9 is a display device. Moreover, FIG. 3 is a detailed diagram of a position detection type proportional counter tube 3 which is an example of an X-ray position detector, and 10 is a detector container;
11 is a printed circuit board for a cathode, and 12 is a fixed resistor. The printed circuit board 11 for a cathode and the fixed resistor 12 constitute a cathode. By making the pattern of the printed circuit board radial, the angular resolution can be made constant. Furthermore, by changing the pattern shape of this printed circuit board, the required distance between the position detection type proportional counter 3 and the sample can be changed, and by selecting the value of the fixed resistor 12, a signal with a large S/N ratio can be obtained. I can do it. Reference numeral 13 indicates anode wires, and in this example, four anode wires are attached to the base 14. Reference numeral 15 denotes an X-ray entrance window, which is coated with a beryllium film to prevent excess X-rays from entering.
【0008】この位置検出型比例計数管3の容器10内
にはPRガス(Ar90%、CH4 10%)が流され
ており、また、アノード線13には高電圧が印加されて
いる。この計数管3に窓15を通してX線が入ると、ア
ノード線13上には局部的な電子なだれが起き、同時に
陰極に誘導電荷が生じる。この誘導電荷を各固有抵抗1
2に接続されたプリアンプ(図示せず。)を介して検出
することにより、X線の入射位置及び強度を測定するこ
とができる。PR gas (90% Ar, 10% CH4) is flowing into the container 10 of the position detection type proportional counter 3, and a high voltage is applied to the anode wire 13. When X-rays enter the counter 3 through the window 15, a local electron avalanche occurs on the anode line 13, and at the same time an induced charge is generated on the cathode. This induced charge is
By detecting it via a preamplifier (not shown) connected to 2, the incident position and intensity of the X-ray can be measured.
【0009】次に、この実施例のX線自動結晶方位解析
装置の使用方法を説明する。試料4を試料台5に固定し
、試料4と位置検出型比例計数管3との距離を調節した
後、X線発生装置1からX線を発生すると、X線はコリ
メータ2でポイントフォーカスされて試料結晶4に照射
され、第2図のように試料4で回折される。このX線の
照射と同時に、制御装置7によって回転装置6が駆動さ
れ、位置検出型比例計数管3は一定時間ごとに所定の角
度づつ試料を中心として回動される。この回動範囲は4
0度ぐらいで十分であるが、両側とも90度位まで回動
できるようにしておけば好都合である。Next, a method of using the automatic X-ray crystal orientation analyzer of this embodiment will be explained. After fixing the sample 4 to the sample stage 5 and adjusting the distance between the sample 4 and the position detection type proportional counter tube 3, when the X-ray generator 1 generates X-rays, the X-rays are point-focused by the collimator 2. The sample crystal 4 is irradiated with light, and the sample crystal 4 is diffracted as shown in FIG. Simultaneously with this X-ray irradiation, the rotating device 6 is driven by the control device 7, and the position detection type proportional counter tube 3 is rotated about the sample by a predetermined angle at regular intervals. This rotation range is 4
About 0 degrees is sufficient, but it is convenient if both sides can be rotated up to about 90 degrees.
【0010】一方、この位置検出型比例計数管3の回動
中、位置検出型比例計数管3からはX線の入射角度及び
計数率データが抵抗12に接続されたプリアンプ、制御
装置7を介して計数管3の回動位置データとともにデー
タ処理装置8に入力される。そして、データ処理装置8
は、計数率の高いものから順に最低3個から十数個のデ
ータを抽出し、各結晶構造における指数データによる角
度関係から結晶面の方向指数を決定してCRT等の表示
装置9に表示する。On the other hand, while the position detection type proportional counter tube 3 is rotating, the X-ray incident angle and count rate data are transmitted from the position detection type proportional counter tube 3 via a preamplifier connected to a resistor 12 and a control device 7. The data is then input to the data processing device 8 together with the rotational position data of the counter tube 3. And data processing device 8
extracts at least three to more than ten pieces of data in descending order of the counting rate, determines the orientation index of the crystal plane from the angular relationship based on the index data in each crystal structure, and displays it on a display device 9 such as a CRT. .
【0011】そして、決定した試料結晶面の指数に応じ
て制御装置7によって試料台5を駆動することにより、
試料をX線発生装置1に対して所定の方向に向けた後、
再度測定を行うことにより、高精度に結晶面の方向指数
を決定することができる。上記実施例では、X線位置検
出器として位置検出型比例計数管を用いた場合を説明し
たが、X線位置検出器として半導体型X線入射位置検出
器を用いることもできる。[0011] Then, by driving the sample stage 5 by the control device 7 according to the determined index of the sample crystal plane,
After orienting the sample in a predetermined direction with respect to the X-ray generator 1,
By performing the measurement again, the orientation index of the crystal plane can be determined with high precision. In the above embodiment, a case has been described in which a position detection type proportional counter is used as the X-ray position detector, but a semiconductor type X-ray incident position detector may also be used as the X-ray position detector.
【0012】0012
【発明の効果】本発明のX線自動結晶方位解析装置は、
以上のように構成されているので、従来のように写真の
解析を手作業で行う必要がなく、直接データ処理装置に
よって解析することができるので、解析時間を大幅に短
縮することができる。また、試料からの回折X線をX線
位置検出器によって検出しているので、試料からの回折
X線によるラウエ斑点の位置を正確に検出し、高精度に
結晶面の方向指数を決定することができる。[Effect of the invention] The automatic X-ray crystal orientation analysis device of the present invention has the following features:
With the above configuration, there is no need to manually analyze photographs as in the past, and the analysis can be performed directly by the data processing device, thereby significantly shortening the analysis time. In addition, since the diffracted X-rays from the sample are detected by an X-ray position detector, it is possible to accurately detect the position of the Laue spot due to the diffracted X-rays from the sample and determine the orientation index of the crystal plane with high precision. I can do it.
【図1】本発明のX線自動結晶方位解析装置の一実施例
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an automatic X-ray crystal orientation analysis apparatus of the present invention.
【図2】第1図のX線自動結晶方位解析装置を上方から
見た図である。FIG. 2 is a diagram of the automatic X-ray crystal orientation analyzer shown in FIG. 1 viewed from above.
【図3】第1図のX線自動結晶方位解析装置に使用した
X線位置検出器の一例である位置検出型比例計数管の詳
細を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing details of a position detection type proportional counter, which is an example of an X-ray position detector used in the automatic X-ray crystal orientation analyzer of FIG. 1;
【図4】従来のラウエカメラ法を用いたX線結晶方位解
析装置の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an X-ray crystal orientation analysis apparatus using the conventional Laue camera method.
1 X線発生装置 2 コリメータ 3 試料結晶 5 位置検出型比例計数管 7 制御装置 8 データ処理装置 1. X-ray generator 2 Collimator 3 Sample crystal 5 Position detection type proportional counter 7 Control device 8 Data processing device
Claims (1)
台と、上記試料を中心として回転可能なX線位置検出器
とを有し、上記X線発生装置からのX線を上記試料に照
射するとともに、試料から回折したX線を上記X線位置
検出器を回転させながら検出することを特徴とするX線
自動結晶方位解析装置。Claim 1: An X-ray generator comprising an X-ray generator, a sample stage that holds a sample, and an X-ray position detector that is rotatable around the sample; An automatic X-ray crystal orientation analyzer characterized in that the X-ray position detector is rotated to detect X-rays diffracted from the sample while being irradiated with the X-rays.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2407128A JPH04225152A (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Automatic apparatus for x-ray analysis of crystal orientation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2407128A JPH04225152A (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Automatic apparatus for x-ray analysis of crystal orientation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04225152A true JPH04225152A (en) | 1992-08-14 |
Family
ID=18516748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2407128A Pending JPH04225152A (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Automatic apparatus for x-ray analysis of crystal orientation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04225152A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194743A (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Canon Inc | Crystal orientation measuring method and sample holder used therefor |
| US7206378B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-04-17 | Rigaku Corporation | X-ray analysis apparatus |
| JP2013117495A (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for measuring orientation and elastic strain of grains in polycrystalline materials |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2407128A patent/JPH04225152A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7206378B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-04-17 | Rigaku Corporation | X-ray analysis apparatus |
| JP2006194743A (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Canon Inc | Crystal orientation measuring method and sample holder used therefor |
| JP2013117495A (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for measuring orientation and elastic strain of grains in polycrystalline materials |
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