JPH05307011A - 点収束カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点収束カメラ装置においてＸ線源から放射さ
れるＸ線の光軸と、Ｘ線光学系の光軸とを正確に一致さ
せる。 【構成】 水平リフレクタ３は基台８上に固定されてい
る。基台８の上には、水平リフレクタ３のＸ線反射面上
を通る水平軸線αを中心とする円弧状ガイド面Ｐ，Ｑに
沿って回転、すなわち傾動可能な補助ベース１７が載置
されている。その補助ベース１７上に、垂直リフレクタ
４、散乱防止スリット５、試料７、そしてフィルム６か
らなるＸ線光学系が設けられている。補助ベース１７の
右端に設けたネジ１８を調節することにより補助ベース
１７を軸線αを中心として傾動させる。これにより、可
動ベース１３上の上記Ｘ線光学系の光軸を水平リフレク
タ３で反射するＸ線の光軸に正確に一致させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射面が互いに直角の
向きになるように相前後して配置された２つのＸ線反射
体、すなわちリフレクタを用いてＸ線を収束させながら
それを試料に入射させ、その試料で回折したＸ線像をフ
ィルム上に撮像するようにした点収束カメラ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記の点収束カメラ装置は既に知られて
おり、生体、天然高分子、金属等といった有機無機結晶
性物質のＸ線回折像の検出に用いられている。この点収
束カメラ装置は、通常、図２に示すように、Ｘ線源１
と、入射側スリット２と、水平リフレクタ３と、垂直リ
フレクタ４と、散乱防止スリット５と、そしてフィルム
６とを有している。測定対象である試料７は、散乱防止
スリット５とフィルム６との間に配置される。

【０００３】Ｘ線源１から出たＸ線は、水平リフレクタ
３及び垂直リフレクタ４によって、フィルム６上に微小
焦点を結ぶように収束される。この収束されるＸ線を試
料７に照射し、試料７で回折又は散乱したＸ線によって
フィルム６を露光する。この露光により、試料７で回折
したＸ線の２次元回折像がフィルム６上に撮像される。

【０００４】上記点収束カメラ装置において、水平リフ
レクタ３にはＸ線反射鏡が、そして垂直リフレクタ４に
はＸ線反射鏡又はモノクロメータが用いられるのが一般
的である。Ｘ線反射鏡ではＸ線が全反射し、モノクロメ
ータではＸ線が回折反射する。水平リフレクタ３及び垂
直リフレクタ４の両方にＸ線反射鏡を用いる場合、点収
束カメラ装置のＸ線光学系は図３に示すように配置され
る。この場合、各要素は非常に微少角のほとんど一直線
上に配列される。一方、水平リフレクタ３としてＸ線反
射鏡を用い、垂直リフレクタ４としてモノクロメータを
用いた場合は、図４に示すように、モノクロメータ４よ
りもフィルム６側に配置された各要素の光軸がモノクロ
メータ４の回折角度２θに対応して水平面内で傾けられ
る。

【０００５】図２に示したＸ線光学系を支持するため、
従来、図５に示すような支持構造が用いられていた。こ
の構造は平板状の基台８を有しており、この基台８は足
部材９によって床１０上に載置されている。基台８の左
部上面には、水平リフレクタ３を支持するための水平リ
フレクタホルダ１１が固定されている。また、基台８の
ほぼ中央位置には、垂直ホルダ４を支持するための垂直
リフレクタホルダ１２が固定されている。また、基台８
の右部上面には、垂直リフレクタ４の中心軸線ωを中心
として水平面内で回転可能に可動ベース１３が設けられ
ている。そして、可動ベース１３の上に、散乱防止スリ
ット５を支持するためのスリットボックス１４、試料７
を支持するための試料ホルダ１５、そしてフィルム６を
担持したフィルムカセット１６がそれぞれ固定されてい
る。

【０００６】垂直リフレクタ４として用いる要素がＸ線
反射鏡であるか、モノクロメータであるかによってＸ線
光学系の配列態様が図３又は図４のように変化すること
は既述の通りであるが、このような配列態様の変更は、
可動ベース１３を中心軸線ωを中心として適宜の角度だ
け回転させることによって行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に、点収束カメラ
装置においては、Ｘ線源１に対する水平リフレクタ３の
高さ位置を調節する必要がある。また、水平リフレクタ
３で反射したＸ線の光軸と、垂直リフレクタ４からフィ
ルム６に至るＸ線光学系の光軸とを正確に一致させる必
要がある。図５に示した従来の点収束カメラ装置におい
ては、それら２つ調節、すなわち水平リフレクタ３の高
さ調節及び水平リフレクタ３で反射するＸ線の光軸調節
を、基台８に備えられた足部材９の高さを調節すること
によって行っていた。

【０００８】しかしながら、各足部材９を調節するだけ
では、可動ベース１３上のＸ線光学系と水平リフレクタ
３とが一体になって移動してしまうので、水平リフレク
タからの反射Ｘ線は、スリット、試料、フィルムに対し
て垂直ではなく、ある角度を持つことになり、高さ調節
を正確に行うことができなかった。

【０００９】本発明は、従来の点収束カメラ装置におけ
る上記の問題点を解決するためになされたものであっ
て、Ｘ線源に対する水平リフレクタの高さ調節及び水平
リフレクタで反射したＸ線の光軸と水平リフレクタの後
流側に配置されるＸ線光学系の光軸とを一致させる調節
の２種類の調節を正確に行うことのできる点収束カメラ
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る点収束カメラ装置は、断面点状のＸ線
を放射するＸ線源と、水平面内に配置されていてＸ線源
から放射されたＸ線を反射する水平リフレクタと、垂直
面内に配置されていて水平リフレクタで反射したＸ線を
反射する垂直リフレクタと、Ｘ線の進行方向に関して垂
直リフレクタの後流位置に配置されていて散乱Ｘ線の通
過を防止する散乱防止スリットと、そのスリットの後流
位置に配置されていて測定対象である試料を支持する試
料ホルダと、試料の後流位置に配設されたフィルムとを
有する点収束カメラ装置において、水平リフレクタのＸ
線反射面上を通る水平軸線を中心として回転可能な補助
ベースを設け、上記垂直リフレクタ、スリット、試料ホ
ルダ及びフィルムの各要素をその補助ベース上に載置し
たことを特徴としている。

【００１１】

【作用】水平リフレクタ上の軸線を中心として補助ベー
スを回転、すなわち傾動させることにより、その補助ベ
ース上に載置されたＸ線光学系の光軸を水平リフレクタ
を中心として傾動させることができる。この光軸の傾動
により、水平リフレクタよりも後流側のＸ線光学系の光
軸を水平リフレクタで反射したＸ線の光軸に正確に一致
させることができる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明に係る点収束カメラ装置の一
実施例を示している。この装置は、３つの足部材９によ
って３点支持されて床１０の上に載置された基台８を有
している。３つの足部材９のうちの右側の１つは、基台
８の奥側に隠れていて見えない状態となっている。基台
８の左部上面には、水平リフレクタ３を支持する円柱又
は角柱状の部材である水平リフレクタホルダ１１が固定
して設けられている。この水平リフレクタ３は反射点を
中心として回転し、水平に入る入射Ｘ線を受けられるよ
うに調節される。また、その水平リフレクタホルダ１１
の根元部分のまわりには、水平リフレクタ３のＸ線反射
面上において紙面垂直方向に延びる軸線αを中心とする
円弧形状のガイド面Ｐが形成されている。

【００１３】基台８の上には補助ベース１７が配設され
ている。この補助ベース１７の左部下面には、基台８の
ガイド面Ｐと同じ曲率半径を有するガイド面Ｑが形成さ
れている。補助ベース１７のガイド面Ｑと基台８のガイ
ド面Ｐとは、互いに離れることなく、しかし相対的に滑
り移動できるように接合されている。上記の水平リフレ
クタホルダ１１は補助ベース１７を貫通しており、そし
て水平リフレクタホルダ１１と補助ベース１７との間に
は、補助ベース１７が自由に傾動できる程度の十分な間
隔が設けられている。

【００１４】補助ベース１７の水平リフレクタ３に隣接
した所に、垂直リフレクタ４を支持した円柱状の垂直リ
フレクタホルダ１２が固定して設けられている。さら
に、補助ベース１７の右部上面に、垂直リフレクタ４の
Ｘ線反射点ωを中心として水平面内で回転可能な可動ベ
ース１３が載置されている。そしてこの可動ベース１３
の上に、散乱防止スリット５を支持したスリットボック
ス１４、試料７を支持した試料ホルダ１５及びフィルム
６を担持したフィルムカセット１６が固定されている。
補助ベース１７の右端には、高さ調節ネジ１８がネジ結
合されている。この調節ネジ１８の下端は基台８の右部
上面に接触している。

【００１５】以下、上記構成よりなる点収束カメラ装置
の動作について説明する。

【００１６】（Ｘ線回折像の撮像処理）可動ベース１３
の軸線ωまわりの角度位置を、図３に示した反射鏡対応
位置又は図４に示したモノクロメータ対応位置のいずれ
かに設定する。その状態でＸ線源１からＸ線を放射す
る。この場合、Ｘ線源１からは微小焦点、例えば０．１
ｍｍ×０．１ｍｍ程度の大きさの焦点からＸ線が放射さ
れる。放射された微小断面径のＸ線は、入射側スリット
２によって断面形状を制限された状態で、水平リフレク
タ３で反射し、さらに垂直リフレクタ４で反射又は回折
反射する。

【００１７】垂直リフレクタ４で反射又は回折反射した
Ｘ線は、散乱防止スリット５を通過して試料７に入射す
る。試料７に入射したＸ線と試料７内の結晶格子面との
間で所定の回折条件が満足されると、試料７においてＸ
線の回折が生じる。この回折Ｘ線は、フィルム６に結像
し、そのフィルム６を露光し、この露光によりフィルム
６上に目的とする回折Ｘ線像が得られる。

【００１８】本点収束カメラ装置では、水平リフレクタ
３及び垂直リフレクタ４の両リフレクタによってＸ線を
フィルム６上に収束させるようにしている。この収束す
るＸ線を試料７に照射するようにしてあるので、高分解
能で、しかもバックグラウンドの低い２次元回折像、特
に小角度領域内での回折像をフィルム６上に得ることが
できる。

【００１９】（光軸調節処理）上述したＸ線回折像の撮
像処理は、Ｘ線源１からでるＸ線の光軸と、基台８上の
Ｘ線光学系の光軸とが正確に一致した状態において、初
めて正確に行われる。この光軸調節は、次のようにして
行われる。

【００２０】まず、基台８に付設した３つの足部材９の
それぞれの高さ調節を行って、水平リフレクタ３の鏡面
をＸ線源１に対する所定の高さ位置に正確に一致させ
る。具体的には、水平リフレクタ３で反射するＸ線を蛍
光板又はＸ線カウンタによって受け取り、その受け取っ
たＸ線の強度が最大になるように水平リフレクタ３の高
さ位置を設定する。

【００２１】次いで、可動ベース１３上のＸ線光学系の
光軸を、水平リフレクタ３で反射して進行するＸ線の光
軸に正確に一致させる。具体的には、補助ベース高さ調
節ネジ１８を締め込み、あるいは緩めて、補助ベース１
７をガイド面Ｐ及びＱに沿って適宜の角度だけ回転させ
る。この回転により、補助ベース１７は水平リフレクタ
３のＸ線反射面上の軸線αを中心として傾動する。この
とき、ホルダ１１に支持された水平リフレクタ３は不動
のままである。補助ベース１７が傾動するとそれと一体
である可動ベース１３も一体になって傾動し、その結
果、可動ベース１３上に載置された垂直リフレクタ４か
らフィルム６に至るＸ線光学系の光軸がネジ１８の調節
量に見合った角度だけ傾動する。この傾動により、その
光学系の光軸と水平リフレクタ３で反射するＸ線の光軸
とを正確に一致させることができる。

【００２２】このようにＸ線と光学系の光軸とを正確に
一致させることにより、きわめて分解能の高いＸ線回折
像を得ることが可能となる。すなわち、容易に識別でき
る鮮明な黒化像をフィルム６上に得ることが可能とな
る。

【００２３】以上、一つの実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
い。例えば、補助ベース１７を水平リフレクタ３上の軸
線αを中心として回転させるための機構は、円弧状に形
成したガイド面Ｐ及びＱに限られず、他の任意の構成と
することができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、補助ベースを回転、す
なわち傾動させることにより、水平リフレクタよりも後
流側にあるＸ線光学系の光軸をその水平リフレクタに対
して傾動させることができるようになった。これによ
り、水平リフレクタの後流側に設置された、垂直リフレ
クタからフィルムに至るＸ線光学系の光軸を水平リフレ
クタで反射するＸ線の光軸に正確に一致させることがで
きるようになり、従って、点収束カメラ装置によるきわ
めて分解能の高いＸ線回折測定ができるようになった。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る点収束カメラ装置の一実施例を示
す正面図である。

【図２】点収束カメラ装置における一般的なＸ線光学系
を示す斜視図である。

【図３】垂直リフレクタとしてＸ線反射鏡を用いた場合
のＸ線光学系の配置態様を示す平面図である。

【図４】垂直リフレクタとしてモノクロメータを用いた
場合のＸ線光学系の配置態様を示す平面図である。

【図５】従来の点収束カメラ装置の一例を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

１ Ｘ線源 ３ 水平リフレクタ ４ 垂直リフレクタ ５ 散乱防止スリット ６ フィルム ７ 試料 １５ 試料ホルダ １７ 補助ベース α 補助ベースの回転軸線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面点状のＸ線を放射する微小焦点のＸ
   線源と、水平面内に配置されていてＸ線源から放射され
   たＸ線を反射する水平リフレクタと、垂直面内に配置さ
   れていて水平リフレクタで反射したＸ線を反射する垂直
   リフレクタと、Ｘ線の進行方向に関して垂直リフレクタ
   の後流位置に配置されていて散乱Ｘ線の通過を防止する
   散乱防止スリットと、Ｘ線の進行方向に関して散乱防止
   スリットの後流位置に配置されていて測定対象である試
   料を支持する試料ホルダと、Ｘ線進行方向に関して試料
   の後流位置に配設されたフィルムとを有する点収束カメ
   ラ装置において、 水平リフレクタのＸ線反射面上を通る水平軸線を中心と
   して回転可能な補助ベースを有しており、上記垂直リフ
   レクタ、散乱防止スリット、試料ホルダ及びフィルムが
   その補助ベース上に載置されていることを特徴とする点
   収束カメラ装置。