JPH0678996B2 - Ｘ線分光器 - Google Patents
Ｘ線分光器Info
- Publication number
- JPH0678996B2 JPH0678996B2 JP58097643A JP9764383A JPH0678996B2 JP H0678996 B2 JPH0678996 B2 JP H0678996B2 JP 58097643 A JP58097643 A JP 58097643A JP 9764383 A JP9764383 A JP 9764383A JP H0678996 B2 JPH0678996 B2 JP H0678996B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- slit
- dispersive crystal
- crystal
- dispersive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
- G01N23/2076—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions for spectrometry, i.e. using an analysing crystal, e.g. for measuring X-ray fluorescence spectrum of a sample with wavelength-dispersion, i.e. WDXFS
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は分光結晶を用いるＸ線分光器に関する。
（ロ）従来技術 Ｘ線分光器において、一つの分光結晶で分光できる波長
範囲は波長分解能の関係で限られているので、より広い
波長範囲を扱えるようにするため従来のＸ線分光器では
分光結晶を交換するようにしていた。
範囲は波長分解能の関係で限られているので、より広い
波長範囲を扱えるようにするため従来のＸ線分光器では
分光結晶を交換するようにしていた。
しかし分光結晶を交換し得るようにすると、結晶交換機
構が必要となつて装置が構造的に複雑になる。
構が必要となつて装置が構造的に複雑になる。
（ハ）目的 本発明は結晶交換をしないで、しかも従来一つの分光結
晶ではカバーできなかつた広い波長範囲を扱い得るＸ線
分光器を提供しようとするものである。
晶ではカバーできなかつた広い波長範囲を扱い得るＸ線
分光器を提供しようとするものである。
（ニ）構成 湾曲結晶構造を有する分光結晶と、Ｘ線射出スリット
と、Ｘ線入射スリットと、ローランド円上に前記分光結
晶、前記Ｘ線射出スリット、及び前記Ｘ線入射スリット
が位置するように、前記分光結晶、前記Ｘ線射出スリッ
ト、及び前記Ｘ線入射スリットの三者の位置を規制する
規制手段とを備え、前記規制手段は前記分光結晶の中心
において前記分光結晶の複数種の格子面のうちＸ線回折
を起こさせようとする格子面に立てた法線に対してその
両側に等しい角度を隔てて、前記Ｘ線射出スリット及び
前記Ｘ線入射スリットの位置を規制することにより、前
記分光結晶の複数種の格子面による回折Ｘ線を切替え選
択することを特徴とする。
と、Ｘ線入射スリットと、ローランド円上に前記分光結
晶、前記Ｘ線射出スリット、及び前記Ｘ線入射スリット
が位置するように、前記分光結晶、前記Ｘ線射出スリッ
ト、及び前記Ｘ線入射スリットの三者の位置を規制する
規制手段とを備え、前記規制手段は前記分光結晶の中心
において前記分光結晶の複数種の格子面のうちＸ線回折
を起こさせようとする格子面に立てた法線に対してその
両側に等しい角度を隔てて、前記Ｘ線射出スリット及び
前記Ｘ線入射スリットの位置を規制することにより、前
記分光結晶の複数種の格子面による回折Ｘ線を切替え選
択することを特徴とする。
（ホ）実施例 図面は湾曲結晶を用いるＸ線分光器に関する本発明の実
施例を示す。第１図A,Bは同実施例分光器の異る使用モ
ードを示す。これらの図でＣが分光結晶、S1はＸ線入射
スリツト、S2は同出射スリツト、ＤはＸ線検出器で、Ｒ
はローランド円である。湾曲結晶を用いるＸ線分光器で
はＸ線入射スリツト，同出射スリツト，分光線結晶の中
心が夫々一つのローランド円Ｒ上に位置しているように
三者の位置関係が規制されている。また分光結晶の表面
はローランド円に接し、ローランド円の直径を半径とす
る円弧状に湾曲させてある。
施例を示す。第１図A,Bは同実施例分光器の異る使用モ
ードを示す。これらの図でＣが分光結晶、S1はＸ線入射
スリツト、S2は同出射スリツト、ＤはＸ線検出器で、Ｒ
はローランド円である。湾曲結晶を用いるＸ線分光器で
はＸ線入射スリツト，同出射スリツト，分光線結晶の中
心が夫々一つのローランド円Ｒ上に位置しているように
三者の位置関係が規制されている。また分光結晶の表面
はローランド円に接し、ローランド円の直径を半径とす
る円弧状に湾曲させてある。
第１図Ａは長波長域で分光を行うモードであつて、分光
結晶Ｃの表面に平行な格子面Ｆを回折反射面としてお
り、このモードでは通常のＸ線分光器と同じスタイルに
なつている。即ちこの場合、分光結晶Ｃの中心に立てた
法線に関してＸ線入射スリツトS1と出射スリツトS2とは
対称位置にあり、角αと角βとは等しい。
結晶Ｃの表面に平行な格子面Ｆを回折反射面としてお
り、このモードでは通常のＸ線分光器と同じスタイルに
なつている。即ちこの場合、分光結晶Ｃの中心に立てた
法線に関してＸ線入射スリツトS1と出射スリツトS2とは
対称位置にあり、角αと角βとは等しい。
第１図Ｂは短波長域を扱うモードで、分光結晶Ｃの表面
と平行でない格子面Ｐを回折反射面としている。このよ
うな面を回折反射面として選択するためには、分光結晶
Ｃの中心において格子面Ｐに立てた法線Ｎに対してＸ線
の入射角と反射角とが等しくなるようにスリツトS1,S2
の位置を規制する必要がある。格子面Ｐと格子面Ｆとの
交り角をθとすると、第１図Ｂにおいて、分光結晶Ｃの
中心に立てた法線ｎと入出射各Ｘ線とのなす角α，βは α＝θ＋，β＝−θ ………（１） では格子面Ｐに対するＸ線入出射角である。Ｘ線入出
射スリツトS1,S2及び分光結晶Ｃの中心が共に共通ロー
ランド円Ｒ上にある場合、分光結晶表面のどの点でも
（１）式の関係は成立つから、格子面Ｐがローランド円
Ｒと交わる関係にあつても、回折Ｘ線は射出スリツトS2
上に収束し、Ｘ線分光が可能である。
と平行でない格子面Ｐを回折反射面としている。このよ
うな面を回折反射面として選択するためには、分光結晶
Ｃの中心において格子面Ｐに立てた法線Ｎに対してＸ線
の入射角と反射角とが等しくなるようにスリツトS1,S2
の位置を規制する必要がある。格子面Ｐと格子面Ｆとの
交り角をθとすると、第１図Ｂにおいて、分光結晶Ｃの
中心に立てた法線ｎと入出射各Ｘ線とのなす角α，βは α＝θ＋，β＝−θ ………（１） では格子面Ｐに対するＸ線入出射角である。Ｘ線入出
射スリツトS1,S2及び分光結晶Ｃの中心が共に共通ロー
ランド円Ｒ上にある場合、分光結晶表面のどの点でも
（１）式の関係は成立つから、格子面Ｐがローランド円
Ｒと交わる関係にあつても、回折Ｘ線は射出スリツトS2
上に収束し、Ｘ線分光が可能である。
即ち、分光結晶Ｃはローランド円の直径を半径として弯
曲させたものであるが、弯曲後も格子面Ｐは格子面Ｆと
弯曲前の角度で交わっており、分光結晶面の各点で、そ
の点の格子面Ｐの法線と格子面Ｆの法線との交角θは一
定であり、格子面Ｆの法線はローランド円上の一点から
出ているので、格子面Ｐの法線もローランド円上の他の
一点に集まるから、分光結晶の中央で格子面Ｐに立てた
法線Ｎの両側に同じ角度だけ離れたローランド円上のス
リットS1,S2はＸ線の収束条件を満たす共役点となるの
である。
曲させたものであるが、弯曲後も格子面Ｐは格子面Ｆと
弯曲前の角度で交わっており、分光結晶面の各点で、そ
の点の格子面Ｐの法線と格子面Ｆの法線との交角θは一
定であり、格子面Ｆの法線はローランド円上の一点から
出ているので、格子面Ｐの法線もローランド円上の他の
一点に集まるから、分光結晶の中央で格子面Ｐに立てた
法線Ｎの両側に同じ角度だけ離れたローランド円上のス
リットS1,S2はＸ線の収束条件を満たす共役点となるの
である。
今分光結晶の材質としてSiO2結晶を用い、第１図Ａのモ
ードに対して（10・０）面をとり、第１図Ｂのモードに
対して（30・１）面をとると、 である。
ードに対して（10・０）面をとり、第１図Ｂのモードに
対して（30・１）面をとると、 である。
第２図は本発明の一実施例の分光器の構造を示す。第１
図Ａに示すモードだけの場合、スリツトS1,S2及び分光
結晶を所定の位置関係を保つて駆動するため種々の機構
が提案されている。第２図に示す実施例は分光結晶を一
直線上で移動させ、Ｘ線出射スリツトをXY移動ステージ
によつてX,Y2方向に移動させ、分光結晶とＸ線出射スリ
ツトの移動制御をコンピュータで行うことにより、第１
図A,Bの両モードの切換えを容易にしたものである。
図Ａに示すモードだけの場合、スリツトS1,S2及び分光
結晶を所定の位置関係を保つて駆動するため種々の機構
が提案されている。第２図に示す実施例は分光結晶を一
直線上で移動させ、Ｘ線出射スリツトをXY移動ステージ
によつてX,Y2方向に移動させ、分光結晶とＸ線出射スリ
ツトの移動制御をコンピュータで行うことにより、第１
図A,Bの両モードの切換えを容易にしたものである。
第２図において、１はＸ線入射スリツトでその位置は分
光器フレーム（不図示）に固定されている。Ｘ線入射ス
リツト１を通つてＸ軸,Y軸を想定する。ｘ軸はＸ軸の入
射方向であり、分光結晶２がこのｘ軸に沿つて動くよう
になつている。即ち４はｘ軸と平行に延びたガイドで、
このガイド上を結晶台５が摺動するようになつており、
この台５上に図の紙面に垂直の方向に立てた軸（ｘ軸を
通る）を中心に回動可能に分光用湾曲結晶２が取付けら
れる。７は台５を動かす送りねじでパルスモータ８によ
つて回転せしめられ台５従つて分光結晶２がｘ軸に沿つ
て移動せしめられる。９は分光結晶２を図の紙面に垂直
な軸の周りに回動させるパルスモータで、分光結晶２が
その時どきのｘ軸上の位置に対応した方向即ちその時ど
きのローランド円の中心にむかう向きを採るように分光
結晶の方向を制御する。10はＸ−Ｙ移動ステージでその
上にＸ線出射スリツト11及びＸ線検出器12が設置されて
いる。13はｘ軸と平行に延びた直線ガイドであり、この
ガイド上を摺動するようにＹ軸と平行な方向に延びた直
線ガイド14があつてＸ−Ｙ移動ステージ10はこの直線ガ
イド14上を摺動する。15,16は夫々ｘ軸方向,y軸方向の
送りねじ、17,18はこれらのねじを回動させるパルスモ
ータである。
光器フレーム（不図示）に固定されている。Ｘ線入射ス
リツト１を通つてＸ軸,Y軸を想定する。ｘ軸はＸ軸の入
射方向であり、分光結晶２がこのｘ軸に沿つて動くよう
になつている。即ち４はｘ軸と平行に延びたガイドで、
このガイド上を結晶台５が摺動するようになつており、
この台５上に図の紙面に垂直の方向に立てた軸（ｘ軸を
通る）を中心に回動可能に分光用湾曲結晶２が取付けら
れる。７は台５を動かす送りねじでパルスモータ８によ
つて回転せしめられ台５従つて分光結晶２がｘ軸に沿つ
て移動せしめられる。９は分光結晶２を図の紙面に垂直
な軸の周りに回動させるパルスモータで、分光結晶２が
その時どきのｘ軸上の位置に対応した方向即ちその時ど
きのローランド円の中心にむかう向きを採るように分光
結晶の方向を制御する。10はＸ−Ｙ移動ステージでその
上にＸ線出射スリツト11及びＸ線検出器12が設置されて
いる。13はｘ軸と平行に延びた直線ガイドであり、この
ガイド上を摺動するようにＹ軸と平行な方向に延びた直
線ガイド14があつてＸ−Ｙ移動ステージ10はこの直線ガ
イド14上を摺動する。15,16は夫々ｘ軸方向,y軸方向の
送りねじ、17,18はこれらのねじを回動させるパルスモ
ータである。
Ｘ線出射スリツト11及びＸ線検出器12は常に分光結晶２
の方を向いている必要がある。このためＸ−Ｙ移動ステ
ージ10上に図の紙面に垂直方向の軸の周りに回転可能に
台10′を取付け、この台の方向棒19を貫通させ、この棒
の一端を台５において分光結晶２の回転軸に枢着してあ
る。Ｘ線出射スリツト11及び検出器12は台10′上で方向
棒19の貫通方向に並べて固定してあるので、Ｘ−Ｙ移動
ステージ10がどこにあつてもＸ線検出スリツト及び検出
器12は分光結晶２の方を向いている。
の方を向いている必要がある。このためＸ−Ｙ移動ステ
ージ10上に図の紙面に垂直方向の軸の周りに回転可能に
台10′を取付け、この台の方向棒19を貫通させ、この棒
の一端を台５において分光結晶２の回転軸に枢着してあ
る。Ｘ線出射スリツト11及び検出器12は台10′上で方向
棒19の貫通方向に並べて固定してあるので、Ｘ−Ｙ移動
ステージ10がどこにあつてもＸ線検出スリツト及び検出
器12は分光結晶２の方を向いている。
図でＲは想定されたローランド円でＸ線入射スリツト1,
分光結晶2,X線検出スリツト11を連ねるようになつてい
る。分光結晶２をガイド４に沿いｘ軸上を動かすとロー
ランド円Ｒは位置を変え、それに伴つてＸ線出射スリツ
ト11のあるべき位置も変り、分光結晶２のｘ軸上の位置
に対するＸ線出射スリツトの位置の座標（x,y）は分光
結晶２のｘ軸上の位置の関数であり、ローランド円の半
径を決めると計算で求められる。同様に分光結晶の方位
角も分光結晶２の位置の関数でローランド円の半径を
決めると計算で求まる。制御回路20はマイクロコンピュ
ータで上の計算を行い、パルスモータ8,9,17,18に必要
個数のパルスを送つて分光結晶の位置及び方向とＸ線射
出スリツトの位置を制御する。第１図A,Bに示すモード
の切換えは分光結晶２のｘ軸上の位置を独立変数とする
Ｘ線射出スリツト11の座標関数をＡモード用とＢモード
用の２種用意して、プログラムで何れの関数を用いるか
を切換えればよい。
分光結晶2,X線検出スリツト11を連ねるようになつてい
る。分光結晶２をガイド４に沿いｘ軸上を動かすとロー
ランド円Ｒは位置を変え、それに伴つてＸ線出射スリツ
ト11のあるべき位置も変り、分光結晶２のｘ軸上の位置
に対するＸ線出射スリツトの位置の座標（x,y）は分光
結晶２のｘ軸上の位置の関数であり、ローランド円の半
径を決めると計算で求められる。同様に分光結晶の方位
角も分光結晶２の位置の関数でローランド円の半径を
決めると計算で求まる。制御回路20はマイクロコンピュ
ータで上の計算を行い、パルスモータ8,9,17,18に必要
個数のパルスを送つて分光結晶の位置及び方向とＸ線射
出スリツトの位置を制御する。第１図A,Bに示すモード
の切換えは分光結晶２のｘ軸上の位置を独立変数とする
Ｘ線射出スリツト11の座標関数をＡモード用とＢモード
用の２種用意して、プログラムで何れの関数を用いるか
を切換えればよい。
（ヘ）効果 本発明では、一つの分光結晶で格子面を切り換え選択し
て使用できる構成を備えたことで、広い波長範囲を分析
する場合であっても分光結晶の交換が不要となる。この
ため結晶交換機構なしで広い波長範囲を扱い得るＸ線分
光器が得られ、Ｘ線分光器の機械的構造を簡単化するこ
とができる。
て使用できる構成を備えたことで、広い波長範囲を分析
する場合であっても分光結晶の交換が不要となる。この
ため結晶交換機構なしで広い波長範囲を扱い得るＸ線分
光器が得られ、Ｘ線分光器の機械的構造を簡単化するこ
とができる。
第１図A,Bは本発明Ｘ線分光器の二つの使用モードを示
す平面図、第２図は本発明の一実施例の平面図である。 １……Ｘ線入射スリツト、２……分光結晶、11……Ｘ線
出射スリツト、10……Ｘ−Ｙ移動ステージ。
す平面図、第２図は本発明の一実施例の平面図である。 １……Ｘ線入射スリツト、２……分光結晶、11……Ｘ線
出射スリツト、10……Ｘ−Ｙ移動ステージ。
Claims (1)
- 【請求項１】湾曲結晶構造を有する分光結晶と、Ｘ線出
射スリットと、Ｘ線入射スリットと、ローランド円上に
前記分光結晶、前記Ｘ線出射スリット、及び前記Ｘ線入
射スリットが位置するように、前記分光結晶、前記Ｘ線
出射スリット、及び前記Ｘ線入射スリットの三者の位置
を規制する規制手段とを備え、前記規制手段は前記分光
結晶の中心において前記分光結晶の複数種の格子面のう
ちＸ線回折を起こさせようとする格子面に立てた法線に
対してその両側に等しい角度を隔てて、前記Ｘ線射出ス
リット及び前記Ｘ線入射スリットの位置を規制すること
により、前記分光結晶の複数種の格子面による回折Ｘ線
を切替え選択することを特徴とするＸ線分光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58097643A JPH0678996B2 (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Ｘ線分光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58097643A JPH0678996B2 (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Ｘ線分光器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221647A JPS59221647A (ja) | 1984-12-13 |
| JPH0678996B2 true JPH0678996B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=14197800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58097643A Expired - Lifetime JPH0678996B2 (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Ｘ線分光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678996B2 (ja) |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP58097643A patent/JPH0678996B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59221647A (ja) | 1984-12-13 |
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