JPH07500663A

JPH07500663A - Ｘ線回折計

Info

Publication number: JPH07500663A
Application number: JP5507517A
Authority: JP
Inventors: ザルイェ，エクハルト・カルル・ヘルマン
Original assignee: ケンブリッジ・サーフェイス・アナライティクス・リミテッド
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1995-01-19
Also published as: US5459770A; EP0608288A1; GB9122085D0; CA2110599A1; WO1993008462A1

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。

Description

【発明の詳細な説明】一×１訓折１Ｆ本発明は、位置検出器を使用゛、た屯結晶、薄いフィルム、及び表面等の試料の研究に使用するＸ線回折ｔ１に関する。

本発明者は、英国特許出＠第８９２９３０６．２　号（＋国４Ｈ’ｒｆｆｉ２２２８１６７　号）ニｉ；イｃ、研究されるべき試車４に当てる入射ビームを発生するためのＸ線源、回折したＸ線を広範な角度範囲に１１って検出するだめの大きな関口部を持つ位置検出器、及び検出器がカバーする実効検出面積を増大するため、制御さねた相対的な回転を検出＝と入射ビームとの間で行うための手段をイ１するＸ線回折計を説明した。

回折計の種々の実施例を説明は特許請求した。

関連した他の従来技術には、英国特許第２０８１４４０号、英国特許第７７４５７２号、欧州特許第０２０７８６３弘欧州特許第０１１５８９１　号、及び欧州特許第００１５４７５号の特許明細書が含まれる。これらの従来の特許明細書の各々には、Ｘ線源、研究される試料、又は検出器の間の相対的な移動が図示さねている。特に、欧州特許第０２０７８６３号には、試車４は三軸台−Ｌに支持されるものとして示されている０位置検出器は全体に円弧をなしており、Ｘ線源は、試料を通り、検出器の円弧と同じ平面内にある場合には、軸線を中心に円弧をなして移動できる。他の関連技術には、米国特許第３１０５９０１号、欧州特許第０１６５８７７号、及び１９８４年２月のＺｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔｆｕｒ　Ｍｅｔａｌｌｋｕｎｄｅ第７５巻第２号がある。

本発明者は、英国特許第２２２８１６７号に記載され特許請求された種類の回折計に動きの自由度を追加することによって大きな利点が得られると認識している。

従って、本発明の第１の特徴によれば、Ｘ線ビームを発生ずるためのＸ線源、回折したＸ線を広範な角度に亘って検出するための位置検出器、及び検出器とＸ線源の入射ビームとの間の制御された相対的な回転を行うための手段とを有するＸ線回折計は、Ｘ線源をこのＸ線源から放射されたＸ線の軸線を中心に回転するように取り付けるための手段を持つことを特徴とする。

入射ビーム（一方向での断面が他の方向での断面よりも狭幅である）をその長い力の寸法が検出２Ｓ（英国特許出願第８９２９３０６．２号参Ｖ４）の円弧状の平面内にあるか或いはこの平面と垂直であるようにＸ線源を回転させることができるようにする。

この手段により、Ｘ線源の後者の方位では、特に入射ビームの平面に垂直に配置された平らな表面を持つ薄いフィルム試料を最適の方法で研究できる。

本発明の第２の特徴によれば、Ｘ線ビームを発生するためのＸ線源、回折したＸ線を広範な角度に亘って検出するための位置検出器、及び検出器とＸ線源の入射ビームとの間の制御された相対的な回転を行うための手段とを有するＸ線回折８１は、互いに垂直な三つの軸線を中Ｉシへに回転できる試料ホルダ、及び試料を試料ホルダに対して二つの垂直な軸線を中心に回転させるための手段を有し、研究を行う薄いフィルン、又は基材を、選択された回折形状に（ｌ々に整合させることができることを特徴とする。

本発明によるＸ線回折計の一例を添付図面を参照して以下に説明する。

第１図及び第２図、及び第３図及び第４図は、英国特許第２２２８１６７号の図面の第１図及び第２図、及び第５図及び第６図の複写であり、第５図は、英国特許出願第８９２９３０６．２号に示す装置への本発明の第２の特徴の適用を示す概略側面図であり、第６図乃至第９図は、本発明の第１の特徴を前記装置にどのように適用するかを示す図である。

第１図は、英国特許出願第８９２９３０６．２号の基本的なＸ線回折計を示し、この回折■は、Ｘ線源１、試料支持体２、及び弧状のＸ線位置検出器３を有する。大抵の場合は結晶４である試料は、試料支持体２上に取り付けられ、前の出願には、特に第２図、第３図、及び！Ｊ！４図を参照して、試料及び検出器を互いに対して及びＸ線源にｉＬでとのように回転できるかが記載されている。

結晶体試料、薄いフィルン１、等のび究では、Ｘ線源即ちチューブ１からのＸ線ビームを試料に照射することによって干渉縞を検出器の表面上に発生させる。かくして、検出器は、入射Ｘ線の散乱方位及び強さを計測するのに使用される。

前の特許出願には、研究のための信号を得るために、試料を通る実質的に垂直な軸線を中心とじて同転さ仕ることのできる共通のベースに試料及び検出器をどのように取り付けるかが記載されている。試料及び検出器の共通の回転軸線は、検出器の中央対称軸線に対して垂直に、及びかくして検出器の弧状の湾曲の平面内にあるように配置されている。検出器の関口部は、機器の角度分解能を最適化するように調節でき、試料は、多軸モータ制御式ジンバル即ちゴニオメータによって、互いに直交する三つの軸線を中心に回転させることができる。　゛第５図は、上文中で言及した前の出願の回折計の一例を示し、この回折計では、特に薄いフィルム及び基材を試験する場合の回折Ｘ線の検出を高めるため、ベアリング１゛がＸ線源の所望の回転（所望であれば、試料の回転も）を可能にする。

Ｘ線源チューブ１が放射したＸ線ビームは、ＩＩ長い断面を持ち（このビームは第５図に示しである）、及びかくしてＸ線チューブ１を回転させることによって、試料ホルダ５の底部の上に取り付けられた試料に対し、ビームをその軸線上で回転させることができる。ホルダ５は、三つの軸線を中心に回転自在であり、従ってビームを必要な角度で及び必要な方位で試料上に差し向けることができる。

これは、薄いフィルム状の試料を研究する場合に特に重要である。ホルダ５は、第３図に示すように及び第７図を参照して説明するように、ジンバル組立体内で任意の所望の角度に傾けることができる。

第６図は、本発明の装置の概略斜視図であり、第７図は、試料テーブル領域の平面図である。こわらの図は、試料ホルダの互いに直交した三つの回転軸線を前の出願に従ってどのように構成したかを示す。（Ｘ線ビームは、このＸ線が通過するｘ−ｙスリットを回転することによって、その軸線を中心に回転させることができるが、図を簡単にするため、これは、これらの図に示さない。）第７図は、はぼ円筒形の試車４ホルダ５を示し、試料は使用中にこのホルダの平らな下面（第９図参照）に取り付けられ、試料は、歯車５゛を介して試料ホルダを駆動するステッパーモータ（モータζ）によって円筒体の中央長さ方向軸線２−２を中心に回転自在（ζ移動として知られている）であり、試料テーブル８の二つの他の回転軸線Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙは、ジンバルベアリング６．７及び夫々のステ、バーモータ（モータφ、モータθ）が構成し、これらのノンパルベアリングの各々は、通常は、試料ホルダ５を保持する試料テーブル８の平面内に含まねている。試料テーブル８、ジンバルフレーム９、及び主テーブル１０間の相対的回転運動は、ねじ山を備えた微８整を行うための適当な継手６’　、７’　を駆動するステ、バーモ−タによって行われる。

更に、試料テーブル８は、二つの別のステッパーモータ（モータＸ、モータｙ）によってｘ−ｙ方向に並進移動自在である。

第８図及び第９図は、二つの別の回転軸線が、拭第４テーブル８に対する試料の位置の微調整を行う必要をどのように満たすかを側面図及び平面図で夫々示す。

試料ホルダ５は、頂端が開放した中空円筒体であり、円筒体５のベース１２と螺合した三つの調整ねじ１１を備えている。調節ねじ１１は、試料１４が取り付けられる試料プレート１３を支持する。ＩＡ節ねじは、試料ホルダの長さ方向軸線に垂直な二つの軸線でのプレート１３の位置の調節を行うことができるように、試料ホルダ５の中実軸線を中心に等角度間隔に配置されている。これらのねじは、手動で１豪作するものとして第９図に示しであるが、所望であれば、ステッパーモータ駆動式であってもよい。

国ａ填査報告国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．Ｘ線ビームを発生するためのＸ線源（１）、回折したＸ線を広範な角度に亘って検出するための位置検出器（３）、及び検出器とＸ線源の入射ビームとの間の制御された相対的な回転を行うための手段とを有するＸ線回折計において、互いに垂直な三つの軸線を中心に回転できる試料ホルダ（２、５）、及び試料を試料ホルダに対して二つの垂直な軸線を中心に回転させるための手段（１１、１２、１３）を有し、研究を行う薄いフィルム又は基材を、選択された回折形状に個々に整合させることができることを特徴とする回折計。
２．Ｘ線ビームを発生するためのＸ線源（１）、回折したＸ線を広範な角度に亘って検出するための位置検出器（３）、及び検出器とＸ線源の入射ビームとの間の制御された相対的な回転を行うための手段とを有するＸ線回折計において、Ｘ線源をこのＸ線源から放射されたＸ線の軸線を中心に回転自在に取り付けるための手段（１′）を有する、回折計。
３．前記試料ホルダ（５）は、試料テーブル（８）に試料テーブルの平面に垂直なその軸線を中心に回転自在に支持されており、試料テーブルはジンバルフレーム（９）の第１軸線を中心にジンバル取り付けされており、ジンバルフレームは、第１軸線に対して９０゜の第２軸線を中心に主フレーム（１０）にジンバル取り付けされている、請求項１に記載の回折計。
４．前記試料テーブルを、試料テーブルの平面内の二つの垂直軸線に沿って制御可能に並進するように支持するための手段（ｘ、ｙ）を更に有する、請求項３に記載の回折計。
５．前記試料（１４）は試料ホルダの取り付け体（１３）上に支持され、該取り付け体は、調節ねじ（１１）によって試料ホルダに調節自在に位置決めされ、前記調節ねじによって、取り付け体の位置を取り付け体の平面内の一対の軸線を中心に調節できる、請求項１又は３に記載の回折計。
６．回転移動及び並進移動の各々をステソバーモークで制御する、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の回折計。