JPH0519680B2 - - Google Patents

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JPH0519680B2
JPH0519680B2 JP8912384A JP8912384A JPH0519680B2 JP H0519680 B2 JPH0519680 B2 JP H0519680B2 JP 8912384 A JP8912384 A JP 8912384A JP 8912384 A JP8912384 A JP 8912384A JP H0519680 B2 JPH0519680 B2 JP H0519680B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray beam
group
ray
zone plate
diffraction grating
Prior art date
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Application number
JP8912384A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60233600A (ja
Inventor
Hiroshi Yamauchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP8912384A priority Critical patent/JPS60233600A/ja
Publication of JPS60233600A publication Critical patent/JPS60233600A/ja
Publication of JPH0519680B2 publication Critical patent/JPH0519680B2/ja
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • 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 この出願の発明は、X線光源から放射されるX
線光束を、例えば分折試料の配置された位置に収
束させるもので、口径が大きくかつ明るいX線レ
ンズに関するものである。
(ロ) 従来技術 オングストロームオーダの波長を持つX線の波
長領域においては、一般の光学系におけるレンズ
やミラーに相当する通過あるいは反射効率のよい
光学素子を得ることは非常に困難である。
使用目的は相違するが、分光を行なうためのミ
ラーの如きわん曲結晶はミラーと同様な光の収束
作用を有しているが、X線光束がわん曲結晶に入
射し、反射して折り返されるときに、X線光束の
大部分がわん曲結晶に吸収され、入射されたX線
光束の1/1000程度のものしか分析試料に照射させ
ることができず、極めて効率の悪いものである。
極く最近の新技術として凸レンズと同様の作用
を持つゾーンプレートと呼ばれる同心円状の格子
を持つレンズを用いてX線光束を収束させようと
する技術が提案されているが、いまだ実用化の域
には達していない。
かかる提案によるものは、X線光源から発散さ
れるX線光束をゾーンプレートに入射させ、ゾー
ンプレートを通過する時に或る特定方向に回折さ
せ、或る特定波長のX線光束を一点に収束させよ
うとするものである。
これを第1図a,bにより説明する。
同図aにはX線光束が入射される側から眺めた
ゾーンプレート1が模式的に示されており、白い
部分がX線光束を通過させる格子である。同図b
において、ゾーンプレート1から距離aの位置P
に配置されたX線光源から発散されたX線光束は
ゾーンプレート1により或る特定方向に回折さ
れ、ゾーンプレート1から距離bの位置の点Qに
収束される。
現在の技術レベルにおいては、前記したような
単一のゾーンプレートの製作可能な口径は、X線
光束の波長から決定されるもので、100Å程度の
波長では口径がせいぜい3mm程度であり、10Å程
度の波長で1mm程度である。このように、製作可
能なゾーンプレートの口径が小であるため、レン
ズとして非常に暗いものであり、実用に値する程
度の明るさが得られないという欠点がある。
(ハ) 目的 この出願の発明は、前記した従来技術の有する
欠点を解消するものであつて、その第1の発明は
X線光源から発生される平行X線光束を回折格子
群に入射させ、その透過X線光束を焦点距離の円
周上の位置に配列したゾーンプレート群に入射さ
せ、一点に収束させる構成により、明るくかつ口
径の大きなX線レンズを提供し、そして波長純度
の高いX線を得ようとすることを目的とし、第2
の発明はX線光源から発散されるX線光束を、焦
点距離の円周上の位置に配列した第1のゾーンプ
レート群に入射させ、これを通過したX線光束を
回折格子群に入射させ、これを通過したX線光束
を焦点距離の円周上の位置に配列された第2のゾ
ーンプレートに入射させ、一点に収束させる構成
により、明るくかつ口径の大きなX線レンズを提
供し、そして波長純度の高いX線を得ようとする
ことを目的とする。
(ニ) 構成 この出願の第1の発明は、X線光源から発散さ
れる平行X線光束を回折格子群により或る特定波
長のX線光束のみを通過させ、次に多数のゾーン
プレート群に入射させ、そのゾーンプレート群の
焦点に収束させるものであり、第2の発明はX線
光源から発散されるX線光束を第1のゾーンプレ
ート群に入射させ、これを通過したX線光束を回
折格子群に入射させ、或る特定波長のX線光束の
みを通過させ、これを第2のゾーンプレート群に
入射させ、その焦点に収束させるものである。
(ホ) 実施例 以下において、この出願の第1の発明と第2の
発明とを実施例により説明する。
第2図はこの出願の第1の発明に係わるものを
示し、同図aは第1の発明のX線レンズの実施例
の側面を、同図bはX線光束が入射される側から
眺めた回折格子の模式図を、同図cは入射された
X線光束が回折され、特定波長のX線光束のみを
通過させる状態を示すものである。
第2図aにおいて、Bは不図示のX線光源から
発生される平行X線光束であり、2は透過型回折
格子群であり、この回折格子群2は不要な回折光
や散乱光をシールドするシールド板21a,21
,…21oにより挟持される回折格子21,22
…2o-1からなり、かつX線光束Bに対し直交す
る方向に配列されている。1は多数のゾーンプレ
ート群を示し、シールド板11a,11b,…11
により挟持されたゾーンプレート11,12,…
o-1からなり、焦点F1を中心とした焦点距離1
の位置の円周上の位置に配列されている。なお、
ゾーンプレート11,12,…1o-1は回折格子21
2,…2o-1を通過する主光束の進行方向に対し
直交する方向に配列される。
かかる構成のX線レンズの作用について説明す
ると、不図示のX線光源から発生される平行X線
光束Bは図面の右方向に向けて進行し、不要な回
折光や散乱光は回折格子群2のシールド板21a
21b,…21oによりシールドされ、回折格子2
,22,…2o-1に入射する。
第2図b,cに示すように、いま不図示のX線
光源からの平行X線光束Bは黒線で模式的に示し
た回折格子21に入射し、或る特定波長のX線光
束Bのみをβ角度回折させ、次段のゾーンプレー
ト11に入射させる。他の回折格子22,23,…
o-1も同様にして或る特定波長のX線光束Bの
みを焦点F1の向きに通過させ、ゾープレート12
3,…1o-1に入射させる。それぞれのゾーンプ
レート11,12,…1o-1を通過するX線光束B
の主光束がゾーンプレートの持つ収束作用によ
り、例えば不図示の分析試料の配置されている焦
点F1に収束される。
次に、この出願の第2の発明のX線レンズの実
施例を説明する。第3図aはその実施例の側面
を、同図bはX線光源から発散されるX線光束が
収束点に収束される原理を説明する図である。
第3図aにおいて、F1は不図示のX線光源の
配置された焦点であり、ここから発散されたX線
光束Bは図面の右方向に向つて進行して行く。1
は焦点F1を中心とし焦点距離1の円周上の位置
に、発散しながら進行してくるX線光束Bに対し
直交する方向に多数のゾーンプレート11,12
…1o-1と、これらのゾーンプレートを挟持する
シールド板11a,11b,…11oとからなる第
1のゾーンプレート群である。2は回折格子群で
あり、回折格子21,22,…2o-1とこれらの回
折格子を挟持するシールド板21a,21b,…2
oとからなるものである。3は第2のゾーンプ
レート群であり、回折格子群2を通過したX線光
束Bの進行方向に対し直交する方向に配置され、
かつ焦点F2を中心とする焦点距離2の円周上の位
置に配列されたゾーンプレート31,32,…3o-
と、これらのゾーンプレートを挟持するシール
ド板31a,31b,…31oとからなる。
かかる構成のX線レンズの作用について説明す
る。
焦点F1に配置された不図示のX線光源から発
散されるX線光束Bは図面の右方向に向けて発散
しながら進行し、焦点距離1の円周上の位置に配
列された第1のゾーンプレート群1に入射する。
第1のゾーンプレート群1により或る特定波長を
持つX線光束Bのみがそれぞれに対応する回折格
子2に平行に通過させられ、回折格子群2に向つ
て進行する。回折格子群2のシールド板21a
21b,…21oにより不要な回折光や散乱光がシ
ールドされ、それ以外のX線光束Bが回折格子2
,22,…2o-1に入射される。回折格子21,2
,…2o-1により入射されたX線光束Bのうち特
定波長を持つX線光束Bのみがそれぞれに対応す
る第2のゾーンプレート群3の方向に回折され、
焦点F2を中心とした焦点距離2の円周上の位置に
配列された第2のゾーンプレート群3に入射され
る。第2のゾーンプレート群3により、入射され
たX線光束Bは、例えば分析試料の配置された焦
点F2に収束される。
第3図bにおいて、X線光源から発散されるX
線線光束Bは第1のゾーンプレート群1のゾーン
プレートに11入射され、このゾーンプレート11
を通過したX線光束B1はシールド板21aと21b
とにより挟持される回折格子21-1に入射角θ1
て入射され、射出角θ2だけ回折されて第2のゾー
ンプレート群3のゾーンプレート31に向けて射
出される。回折格子21に対する入射角θ1、射出
角θ2、射出されたX線光束Bの波長をλ、回折格
子21-1と21-2との間隔、回折次数をPとする
と、それらの関係は回折の基本形式としてよく知
られているように、sinθ2−sinθ1=(λ/d)、(P
=0、±1、±2、…)の関係式で示される。
焦点F1から発散されたX線光束B1を焦点F2
方向に回折させるためには、入射角θ1と、射出角
θ2と、格子間隔dとが上記した式を満足させるこ
とが必要となる。その第1の手段として回折格子
1-1,21-2,21-3,…の間隔をd1,d2,…とそ
れぞれ異ならせるか、又は第2の手段として格子
間隔dを一定とした場合に入射角θ1と射出角θ2
がそれぞれ異なるように、回折格子21-1,2
1-2,…をそれぞれ傾むけるようにしなければな
らない。
この出願の第1の発明と第2の発明との実施例
の説明において、焦点と回折格子とを結ぶ中心軸
線上にもゾーンプレートを設ける場合について述
べてあるが、前記した中心軸線上に位置するゾー
ンプレートのみは省略してもよい。
このようにこの出願の第1の発明と第2の発明
のX線レンズは口径が大で、明るくかつこれによ
り波長純度の高いX線光束が得られるので、これ
を試料に照射した場合は精度の高い分析結果が得
られる。
(ヘ) 効果 以上説明したようにこの出願の第1の発明によ
ると、平行X線光束を回折格子群に入射させ、特
定波長のX線光束のみをゾーンプレート群に入射
させ、収束させるものであるから、口径が大で、
明るいX線レンズを提供することができ、かつこ
れにより波長純度の高いX線光束を得ることがで
き、また第2の発明によると、X線光源から発散
されたX線光束を第1のゾーンプレート群に入射
させ、これを通過したX線光束を回折格子群に入
射させ、特定波長のX線光束のみを第2のゾーン
プレート群に入射させ、収束させるものであるか
ら、口径が大で、明るいX線レンズを提供するこ
とができ、かつ波長純度の高いX線光束を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術のゾーンプレートを示し、同
図aはゾーンプレートの模式図、同図bはゾーン
プレートを用いた光学系を示す図、第2図はこの
出願の第1の発明に係わるものを示し、同図aは
その実施例の側面図、同図bは回折格子を正面か
ら眺めた模式図、同図cは回折格子を通過するX
線光束が回折される状態を説明する図、第3図は
この出願の第2の発明に係わるものを示し、同図
aはその実施例の側面図、同図bはその原理を説
明する図である。 図中、1は第1の発明においてはゾーンプレー
ト群を、第2の発明においては第1のゾーンプレ
ート群、2は回折格子群、3は第2のゾーンプレ
ート群、11a,11b,…11oはゾーンプレー
トのシールド板、11,12,…1o-1はゾーンプ
レート、21a,21b,…21oは回折格子のシ
ールド板、21,22,…2o-1は回折格子、31a
31b,…31oはゾーンプレートのシールド板、
1,32,…3o-1はゾーンプレートを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 X線光源から放射される平行X線光束から特
    定波長を持つX線光束を通過させる回折格子群
    と、前記回折格子群を通過した特定波長のX線光
    束が入射される、焦点距離1の円周上の位置に配
    列されたゾーンプレート群とを備えるX線レン
    ズ。 2 X線光源を中心とした焦点距離1の円周上の
    位置に配列された第1のゾーンプレート群と、前
    記第1のゾーンプレート群を通過したX線光束か
    ら特定波長のX線光束のみを通過させる回折格子
    群と、前記回折格子群を通過した特定波長のX線
    光束が入射され、焦点距離2を中心とした円周上
    の位置に配列された第2のゾーンプレート群とを
    備えるX線レンズ。
JP8912384A 1984-05-02 1984-05-02 X線レンズ Granted JPS60233600A (ja)

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JP8912384A JPS60233600A (ja) 1984-05-02 1984-05-02 X線レンズ

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JP8912384A JPS60233600A (ja) 1984-05-02 1984-05-02 X線レンズ

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JPS60233600A JPS60233600A (ja) 1985-11-20
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