(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線光路上に配置されＸ線を単色化するモノクロメータを有するモノクロメータ装置において、
前記モノクロメータの外側に配設されると共に前記Ｘ線光路を横切って移動できるスリット切替え用可動部材を有し、
そのスリット切替え用可動部材は、円筒形状に形成され、その円筒形状の中心軸線を中心として回転することによりＸ線光路を横切って移動し、さらに測定のために十分な量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過するＸ線の量を低減するＸ線強度低減スリットを前記円筒形状の周面の適所に有する
ことを特徴とするモノクロメータ装置。
【請求項２】
Ｘ線を発生するＸ線源と、
そのＸ線源から発生したＸ線を単色化するモノクロメータと、
Ｘ線の進行方向に関してそのモノクロメータの上流側に配設されるモノクロメータ用スリットと、
Ｘ線の進行方向に関して前記モノクロメータの下流側に配設されていて試料及びＸ線検出器の角度を測角するゴニオメータとを有するＸ線装置において、
前記モノクロメータの外側に配設されると共に前記Ｘ線光路を横切って移動できるスリット切替え用可動部材を有し、
そのスリット切替え用可動部材は、円筒形状に形成され、その円筒形状の中心軸線を中心として回転することによりＸ線光路を横切って移動し、さらに測定のために十分な量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過するＸ線の量を低減するＸ線強度低減スリットを前記円筒形状の周面の適所に有する
ことを特徴とするＸ線装置。
【請求項３】
Ｘ線を発生するＸ線源と、
そのＸ線源から発生したＸ線を単色化するモノクロメータと、
Ｘ線の進行方向に関してそのモノクロメータの上流側に配設されるモノクロメータ用スリットと、
Ｘ線の進行方向に関して前記モノクロメータの下流側に配設されていて試料及びＸ線検出器の角度を測角するゴニオメータとを有するＸ線装置において、
前記モノクロメータの外側に配設されると共にＸ線光路を横切って移動できるスリット切替え用可動部材を有し、
そのスリット切替え用可動部材は、測定のために十分な量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過するＸ線の量を低減するＸ線強度低減スリットを有し、
前記モノクロメータはＸ線光軸と交わる回転中心軸線を中心として回転可能である
ことを特徴とするＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線を単色化するために用いられるモノクロメータ装置に関する。また本発明は、そのモノクロメータ装置を用いて構成されるＸ線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線を用いて試料を解析する装置、すなわちＸ線装置は、従来から広く知られている。また、このＸ線装置として、試料に入射するＸ線又は試料で回折したＸ線から特性Ｘ線を取り出すため、すなわちＸ線を単色化するためにモノクロメータを用いる構造のものが知られている。従来、モノクロメータを用いたＸ線装置として、図１３に示す構造のものが知られている。
【０００３】
このＸ線装置では、例えば、試料Ｓを試料軸線Ｘs を中心として所定の角速度で連続的又は間欠的に回転、いわゆるθ回転させ、同時にＸ線カウンタ５１を試料軸線Ｘsを中心としてθ回転の２倍の角速度でそれと同じ方向へ回転、いわゆる２θ回転させる。そして、それらのθ回転及び２θ回転を行う間、Ｘ線焦点Ｆから放射されるＸ線をモノクロメータ用スリット５２、モノクロメータ５３、ソーラスリット５４及び発散制限スリット５６を通して試料Ｓに入射する。
【０００４】
θ回転する試料に入射するＸ線とその試料Ｓの結晶格子面との間でブラッグの回折条件が満足されると、その試料ＳでＸ線の回折が生じ、その回折Ｘ線はそれぞれが２θ回転する散乱線制限スリット５７及び受光スリット５８を通してＸ線カウンタ５１によって検出される。これにより、試料Ｓで回折するＸ線の回折角度２θ及びＸ線強度が測定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線装置によってＸ線回折測定を行う場合には、できるだけ強度の強いＸ線を試料に入射させる必要がある。よって、この場合には、モノクロメータへ十分量のＸ線を供給してそのモノクロメータの出力側に十分量のＸ線を取り出す必要がある。
【０００６】
他方、Ｘ線装置内の各構成要素に関して光軸調整を行う場合には、本来であれば試料を置く所に試料が置かれないので、Ｘ線カウンタにダイレクトビームが入ってそれを破損するおそれがある。また、ダイレクトビームは作業者にとっての安全性を損なうおそれがある。よって、光軸調整を行う場合には、モノクロメータから出るＸ線の量を低減する必要がある。
【０００７】
従来のＸ線装置では、作業者にとっての安全性を高めたり、Ｘ線カウンタにダイレクトビームが入ることを防止する等のために、Ｘ線光軸上の適所にＡｌ（アルミニウム）等といった金属板を置き、この金属板によってＸ線の強度を低減していた。しかしながら、このような従来装置においては、Ｘ線装置に対する金属板の出し入れ作業が非常に面倒であり、さらに、金属板を常にＸ線装置のまわりに保管しておかなければならないので、その保管が面倒であった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、Ｘ線装置に関する光軸調整時の安全性を確保すると共にその作業性を向上することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）  上記の目的を達成するため、本発明に係るモノクロメータ装置は、Ｘ線光路上に配置されＸ線を単色化するモノクロメータを有するモノクロメータ装置において、前記モノクロメータの外側に配設されると共に前記Ｘ線光路を横切って移動できるスリット切替え用可動部材を有し、そのスリット切替え用可動部材は、円筒形状に形成され、その円筒形状の中心軸線を中心として回転することによりＸ線光路を横切って移動し、さらに測定のために十分な量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過するＸ線の量を低減するＸ線強度低減スリットを前記円筒形状の周面の適所に有することを特徴とする。
【００１０】
このモノクロメータ装置によれば、スリット切替え用可動部材をＸ線光路に対して相対移動させることにより、測定用スリット及びＸ線強度低減スリットのいずれか一方を選択的にＸ線光路に持ち運ぶことができる。Ｘ線装置によってＸ線回折測定を行う場合には、できるだけ強度の強いＸ線を試料に入射させる必要があるので、この場合には、十分量のＸ線を通過させることのできる測定用スリットをＸ線光路に持ち運ぶ。
【００１１】
一方、Ｘ線装置内の各構成要素に関して光軸調整を行う場合には、本来であれば試料を置く所に試料が置かれないので、Ｘ線カウンタにダイレクトビームが入ってそれを破損するおそれがあり、また、ダイレクトビームが作業者の安全性を損なうおそれがある。よって、この場合には、Ｘ線の量を低減するためにＸ線強度低減スリットをＸ線光路に持ち運ぶ。
【００１２】
従来のＸ線装置では、ダイレクトビームを遮蔽するためにＸ線光路の適所にＡｌ等の金属板を置くようにしていたが、このような従来装置においては、常に金属板をＸ線装置のまわりに保管しておかなければならず面倒であった。これに対し本発明のように、スリット切替え用可動部材を移動することによってＸ線の強度を弱められるようにしておけば、金属板の保管が不要となり非常に便利である。
【００１３】
上記モノクロメータは、ゲルマニウムの単結晶、シリコンの単結晶等を用いた単結晶モノクロメータや、多層膜モノクロメータ等を用いることができる。ここにいう多層膜モノクロメータというのは、図１１に示すように、重元素層３１と軽元素層３２とを交互に複数回積層することによって形成されるモノクロメータである。重元素層３１と軽元素層３２をの積層構造を周期的に複数層繰り返すことにより、特定Ｘ線、例えばＣｕＫα線をその多層膜の周期構造に起因して効率良く回折でき、その結果、出射側に強度の強い回折Ｘ線を得ることができる。
【００１４】
また、図１２に示すように、モノクロメータの表面Ｐを放物線状に形成することができ、こうすれば、その表面Ｐの全面において入射Ｘ線が平行方向に回折する。そしてこれにより、正確な平行Ｘ線ビームを得ることができる。なお、各場所において平行Ｘ線ビームを得るようにするため、一対の重元素層３１及び軽元素層３２の積層厚さ、すなわち１周期分の積層厚さに関しては、Ｘ線出射側の積層厚さＴ２がＸ線入射側の積層厚さＴ１よりも大きくなっている。
【００１５】
なお、重元素としては、例えば、Ｗ（タングステン）等が考えられ、軽元素としては、例えば、Ｓｉ（シリコン）、Ｃ（炭素）、Ｂ4Ｃ等が考えられる。また、積層構造としては、２種類の元素を用いた２層構造や、３種類以上の元素を用いた複数層構造が考えられる。また、重元素層３１と軽元素層３２の積層数は、例えば、合計で２００層程度とすることができる。また、１つの重元素層３１及び１つの軽元素層３２から成る１周期の層厚は、例えば、４０Å〜１２０Å程度に設定できる。
【００１６】
なお、本発明で用いられる多層膜モノクロメータに対するＸ線の入射角度は、１°以下の低角度に設定されることが多いと考えられる。
【００１７】
（２）  上記構成のモノクロメータ装置において、スリット切替え用可動部材は次のように、すなわち、▲１▼円筒形状に形成され、▲２▼その円筒形状の中心軸線を中心として回転することによりＸ線光路を横切って移動し、さらに▲３▼その円筒形状の周面の適所に前記測定用スリット及びＸ線強度低減スリットを有するように形成されることが望ましい。この構成によれば、スリット切替え用可動部材を小型に形成でき、その操作性も良好にすることができる。
【００１８】
（３）  次に、本発明に係るＸ線装置は、Ｘ線を発生するＸ線源と、そのＸ線源から発生したＸ線を単色化するモノクロメータと、Ｘ線の進行方向に関してそのモノクロメータの上流側に配設されるモノクロメータ用スリットと、Ｘ線の進行方向に関して前記モノクロメータの下流側に配設されていて試料及びＸ線検出器の角度を測角するゴニオメータとを有するＸ線装置において、前記モノクロメータの外側に配設されると共にＸ線光路を横切って移動できるスリット切替え用可動部材を有し、そのスリット切替え用可動部材は、測定のために十分な量のＸ線を通過させる測定用スリット及び通過するＸ線の量を低減するＸ線強度低減スリットを有し、さらに、前記モノクロメータはＸ線光軸と交わる回転中心軸線を中心として回転可能であることを特徴とする。
【００１９】
このＸ線装置においては、モノクロメータ装置を構成するスリット切替え用可動部材の動きにより測定用スリットとＸ線強度低減スリットとを切替えて使用できるので、簡単な操作だけでＸ線の強度を調節できるようになった。
【００２０】
（４）  上記構成のＸ線装置において、前記モノクロメータはＸ線光軸と交わる回転中心軸線を中心として回転可能であることが望ましい。こうすれば、モノクロメータとＸ線源との相対位置が変化する場合でも、そのモノクロメータをＸ線源からのＸ線を取り込める位置に容易に位置設定できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るモノクロメータ装置を用いたＸ線装置の一実施形態を平面的に示している。ここに示すＸ線装置は、Ｘ線発生装置１と、モノクロメータ装置２と、発散制限スリット３と、そしてゴニオメータ４とを含んで構成される。
【００２２】
Ｘ線発生装置１は、ケーシング６と、そのケーシング６の中に格納された回転ターゲット７と、同じくケーシング６の中に格納されたフィラメント８とを有する。フィラメント８は通電によって発熱して熱電子を発生し、その熱電子はフィラメント８とターゲット７との間に印加される電圧によって加速された状態でターゲット７の外周表面に衝突し、その衝突領域すなわちＸ線焦点ＦからＸ線が放射されて発散する。このＸ線は、ケーシング６の適所に設けたＸ線取出し用窓９を通して外部ヘ取り出される。本実施形態では、Ｘ線焦点Ｆとして、図１の紙面垂直方向に長い、いわゆるラインフォーカスを考える。
【００２３】
モノクロメータ装置２は図２、図３及び図４に示す構造を有する。図３は図２のＸ−Ｘ線に沿った断面構造を示し、図４は図２のＹ−Ｙ線に沿った断面構造を示している。これらの図に示す通り、モノクロメータ装置２は、円筒形状のハウジング１１と、そのハウジング１１の内部に格納されるモノクロメータ支持台１２とを有する。ハウジング１１の底面には貫通穴１３が形成され、モノクロメータ支持台１２の底面から延びる回転軸１２ａがその貫通穴１３に回転可能に嵌合する。ハウジング１１の周壁にはＸ線を通過させるためのＸ線通過用窓３７が適宜の大きさで形成される。
【００２４】
図３に示すように、回転軸１２ａのうちハウジング１１の外部へ突出する部分には回転駆動用バー１４が接続される。この回転駆動用バー１４の先端には図２に示すようにツマミ１６の先端が当接し、このツマミ１６を回すことにより、モノクロメータ支持台１２を中心軸線Ｘm を中心として希望する角度だけ回転させることができる。モノクロメータ支持台１２の中心位置には段差Ｄが形成され、この段差Ｄを境としてモノクロメータ支持台１２の上側表面の一方の側にモノクロメータ組立体１７が配設され、そのモノクロメータ組立体１７に対向する他方の側にソーラスリット１８が配設される。
【００２５】
モノクロメータ組立体１７は、図５に示すように、断面Ｌ字形状の支持部材１９の縦側片に固着された支持基体２１と、その支持基体２１の表面に膜状に形成された多層膜モノクロメータ２２とを有する。支持基体２１は、例えばＳｉ（シリコン）単結晶基板、ステンレス等によって形成され、多層膜モノクロメータ２２が形成される面が図６に示すように放物線Ｂとなるように形成される。モノクロメータ組立体１７は、多層膜モノクロメータ２２が段差Ｄに突き当てられることによって所定位置に位置決めされる。
【００２６】
多層膜モノクロメータ２２は、図１１又は図１２に示すように、適宜の成膜法、例えばスパッタリング法によって重元素層と軽元素層とを適宜の厚さで交互に周期的に積層することによって形成される。支持基体２１の表面が放物線Ｂであるので、多層膜モノクロメータ２２も放物線Ｂの形状に形成される。
【００２７】
多層膜モノクロメータ２２の格子面間隔は、異なる入射角で入射するＸ線が多層膜で反射するときに全ての反射Ｘ線が互いに平行に出射するよう、場所によって異ならせてある。具体的には、入射角の大きくなるＸ線入射側の格子面間隔が小さく、入射角が小さくなるＸ線出射側の格子面間隔が大きくなり、それらの中間位置で格子面間隔が連続的に変化する。
【００２８】
支持基体２１のＸ線入射側端面にはスリット部材２３が直接に固着され、そのスリット部材２３に形成した穴、すなわちモノクロメータ用スリット２４がモノクロメータ２２のＸ線入射側端面そのものの位置に配設される。本実施形態では、Ｘ線焦点Ｆを放物線Ｂの中心線上に配置し、Ｘ線焦点Ｆからスリット２４までの距離Ｌ１を８０ｍｍに設定し、Ｘ線取込み角度θ１を０．５°に設定し、そしてモノクロメータ２２の長さＬ２を４０ｍｍに設定する。
【００２９】
モノクロメータ２２に関連する以上の構成により、Ｘ線焦点Ｆから発散するＸ線は、モノクロメータ用スリット２４によって規制されてモノクロメータ２２に入射し、そのモノクロメータ２２で反射すなわち回折した後、平行Ｘ線ビームとなって出射する。本実施形態で用いる放物線形状の多層膜モノクロメータ２２によれば、入射Ｘ線の多くの部分を回折Ｘ線として取り出すことができるので、単結晶モノクロメータ等に比べて格段に強度の強い回折Ｘ線を得ることができる。
【００３０】
図２において、モノクロメータ組立体１７に対向して配設されるソーラスリット１８は、図７に示すように、ベース２６の上に複数の金属箔２７と複数のスペーサ２８とを交互に積層することによって形成される。より具体的には、図９に示すように、複数の金属箔２７をスペーサ２８を挟んで積み重ねた上で、それらの金属箔２７及びスペーサ２８にネジ２９を通し、さらにそれらのネジ２９をベース２６に設けたネジ穴３３にねじ込むことによって組立てられる。
【００３１】
金属箔２７は、例えばステンレスによって形成される。また、スペーサ２８は、例えばステンレス、真鍮によって形成される。スペーサ２８の厚さ、すなわち隣り合う一対の金属箔２７の間隔Ｔ及び金属箔２７の長さＬ３は、図８に示す開き角度θ２が０．５°〜５°程度になるように設定される。また、図７において、ソーラスリット１８の高さＨは１０ｍｍ〜２０ｍｍに設定し、金属箔２７の厚さは０．０５ｍｍ程度に設定する。
【００３２】
金属箔２７はその片側においてスペーサ２８によって支持され、それと反対側は自由端として開放されている。そして、その自由端が図４に示すようにモノクロメータ２２に接触する。本実施形態ではモノクロメータ２２の表面が放物線形状に形成されているので、金属箔２７の自由端もそれに対応した放物線形状に形成される。
【００３３】
図２において、モノクロメータ組立体１７及びソーラスリット１８から成るユニットとハウジング１１との間には、スリット切替え用可動部材としての円筒形状のカバー３４が設けられる。このカバー３４はハウジング１１の内周面に緩く嵌め込まれており、ツマミ３６を回すことにより、モノクロメータ軸線Ｘm を中心として回転することができる。
【００３４】
カバー３４の周壁には、図１０に示すように、縦方向に長く幅の狭い一対の測定用スリット３８が実質的に対称の位置に互いに対向して形成される。また、それらの測定用スリット３８にほぼ直交する位置関係で、縦方向に狭く横方向に長い一対のＸ線強度低減スリット３９が実質的に対称の位置に互いに対向して形成される。なお、ここで実質的というのは、正確に対称の位置関係にある場合及び厳密には対称の位置関係にはないがＸ線を通過させることに関して実質的には支障がない程度に対称の位置関係からずれる場合の両方を含む意味である。
【００３５】
図２に示す状態は、カバー３４の測定用スリット３８がハウジング１１のＸ線通過用窓３７に位置的に一致する状態である。ツマミ３６（図３参照）を回してカバー３４をモノクロメータ軸線Ｘm を中心として回転させれば、図２示す状態に代えて、Ｘ線強度低減スリット３９がＸ線通過用窓３７に位置的に一致する状態を実現できる。
【００３６】
縦方向に長い測定用スリット３８は、ラインフォーカス形状のＸ線焦点Ｆから放射されるＸ線を十分な量だけ通過させることができる。Ｘ線測定を行う際には、この測定用スリット３８をＸ線光軸上に置くことにより、できるだけ強度の強いＸ線を利用できるようにする。一方、光軸調整時のように本来であれば試料を置くべき所に試料が置かれないときには、縦方向の長さが短いＸ線強度低減スリット３９をＸ線光軸上に置くことにより、Ｘ線の強度を低減する。これにより、Ｘ線カウンタにダイレクトビームが入ってそのカウンタが破損することを防止できる。なお、Ｘ線強度低減スリット３９の縦方向幅は、例えば、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とする。
【００３７】
図１に戻って、ゴニオメータ４は、試料軸線Ｘs を中心として回転できるθ回転台４１と、試料軸線Ｘs を中心としてθ回転台４１から独立して回転できる２θ回転台４２とを有する。測定対象である試料Ｓはθ回転台４１に装着される。θ回転台４１にはθ回転駆動装置４３が連結され、２θ回転台４２には２θ回転駆動装置４４が連結される。これらの回転駆動装置は、例えば、電動モータ等といった動力源と、ウオームとウオームホイール等といった動力伝達機構とを含んで構成される。
【００３８】
２θ回転台４２の適所にはカウンタアーム４６が取り付けられ、そのカウンタアーム４６の上に散乱線制限スリット４７、受光スリット４８及びＸ線カウンタ４９がそれぞれ所定位置に固定される。散乱線制限スリット４７は、Ｘ線経路の近傍に配置される各種の部材から発生する散乱線がＸ線カウンタ４９に取込まれるのを防止するためのスリットである。受光スリット４８は、Ｘ線カウンタ４９に入るＸ線の幅を決めるスリットである。
【００３９】
以下、上記構成より成るモノクロメータ装置及びＸ線装置の動作を説明する。まず、図１に示すＸ線装置を用いてＸ線測定を行うに際しては、その測定に先立ってそのＸ線装置を構成する各種の構成要素をＸ線光軸に対して一定の位置に位置決め、すなわち光軸調整しなければならない。
【００４０】
今、特に、モノクロメータ装置２に関する光軸調整を考えれば、まず、θ回転台４１の試料装着位置に試料Ｓを装着することなく該部分を開放状態にしておき、Ｘ線発生装置１と発散制限スリット３との間の所定位置にモノクロメータ装置２を配設する。そして、図３のツマミ３６を回してカバー３４を回転させることにより、図２において、ハウジング１１のＸ線通過用穴３７の所にカバー３４のＸ線強度低減スリット３９を持ち運ぶ。これにより、モノクロメータ装置２を通過するＸ線の強度をＸ線カウンタ４９に取込むことができる程度の強度まで低下させる。
【００４１】
その後、モノクロメータ２２に対するＸ線焦点Ｆの角度２θc 及びモノクロメータ軸線Ｘm のまわりのモノクロメータ２２の角度θc を計算による角度位置にそれぞれ設定し、さらに、図２のツマミ１６を回すことによりモノクロメータ２２のθc 角度を微調整し、Ｘ線焦点Ｆに関する２θc 角度を微調整し、さらに、モノクロメータ２２をＸ線光軸に対して直交する方向Ｙc に関して微調整する。そしてそれらの各微調整の際にＸ線カウンタ４９でカウントされるＸ線の強度を測定し、その強度値が最大強度になる位置を探し出す。Ｘ線強度が最大強度になるモノクロメータ２２の角度位置がＸ線光軸に対するモノクロメータ２２の最良の位置である。
【００４２】
なお、モノクロメータ装置２以外の各種構成要素、例えば発散制限スリット３、散乱線制限スリット４７、受光スリット４８等に関してもＸ線光軸に対する位置調整を行わなければならないが、それらについての位置調整作業に関しては便宜上、説明を省略する。
【００４３】
従来のＸ線装置においては、図１３に示すように、モノクロメータ５３とモノクロメータ用スリット５２とが別体、すなわち、それぞれが別々に設けられていたので、両者を相互に関連させながらそれぞれ独自に位置調整しなければならなかった。この作業は、非常に面倒で時間のかかる作業であった。
【００４４】
これに対し、本実施形態のＸ線装置、特に本実施形態のモノクロメータ装置２によれば、モノクロメータ用スリット２４がモノクロメータ２２のＸ線入射側端面の所定位置に直接に取り付けられるので、モノクロメータ用スリット２４のモノクロメータ２２に対する相対位置は常に一定位置に固定される。そのため、モノクロメータ装置２をＸ線光軸に対する所定位置に位置調整する際には、モノクロメータ２２だけに関してその調整作業をすれば足り、モノクロメータ用スリット２４に関しては特別な位置調整作業を実行することがない。この結果、モノクロメータ装置２に関する光軸調整の作業が極めて簡単になり、その作業を迅速且つ確実に行うことができる。
【００４５】
以上のようにしてＸ線装置の各種構成要素に関して光軸調整が完了した後、Ｘ線を用いた測定が以下のようにして行われる。まず、図３のツマミ３６を回してカバー３４を回転させることにより、図２において、ハウジング１１のＸ線通過用穴３７の所にカバー３４の測定用スリット３８を持ち運ぶ。これにより、モノクロメータ装置２を通過するＸ線の強度をＸ線測定のために十分な強度となるようにする。
【００４６】
さらに、図１において、θ回転台４１の所定位置に試料Ｓを装着し、Ｘ線焦点ＦからＸ線を発生する。発生したＸ線はモノクロメータ装置２に導入され、さらに図２において、モノクロメータ２２に入射すると共にそのモノクロメータ２２で回折することにより所定波長に単色化される。本実施形態では、モノクロメータ２２の格子面間隔がその長さ方向、すなわちＸ線の進行方向に関して異なるように調節されているので、モノクロメータ２２に入射したＸ線はそのモノクロメータ２２の全面で回折して特性Ｘ線として出射する。こうして、モノクロメータ２２の全面から出射するＸ線を使用できるので、そのモノクロメータ２２からは強度の強いＸ線ビームが得られる。
【００４７】
さらに、本実施形態のモノクロメータ２２の表面は放物線形状になっているので、モノクロメータ２２から出射するＸ線は、平行ビーム、特に水平方向に平行な平行ビームとして取り出される。つまり、本実施形態のモノクロメータ２２によれば、単色化された強度の強い水平方向に関して平行なＸ線ビームが得られる。
【００４８】
本実施形態では、図２に示すように、モノクロメータ２２に対向してソーラスリット１８を配設し、そのソーラスリット１８の金属箔２７の先端をモノクロメータ２２の表面に接触させてあるので、モノクロメータ２２によって水平方向に平行となるＸ線ビームは、それと同時に、ソーラスリット１８の働きによって縦方向に関しても平行ビームに成形される。
【００４９】
図１３に示す従来のＸ線装置においては、ソーラスリット５４がモノクロメータ５３から離れて配設されるので、その分だけ余分な空間を必要としたが、本実施形態のＸ線装置ではソーラスリット１８がモノクロメータ装置２の中に組み込まれるので、そのような余分な空間が不要となってＸ線装置の全体形状を小型にできるか、あるいは、ゴニオメータ４のまわりに空間的余裕を形成できるようになった。
【００５０】
以上のようにしてモノクロメータ装置２によって形成された強度の強い単色化された平行Ｘ線は、図１において、試料Ｓに入射する。平行ビーム法によるＸ線測定が行われる場合には、その平行Ｘ線ビームが試料Ｓに低角側、すなわち非常に小さな入射角度で入射し、そのような入射Ｘ線のうち試料Ｓで回折したものがＸ線カウンタ４９によって検出され、さらに強度が演算される。
【００５１】
また、必要があれば、試料ＳにＸ線が入射する間、θ回転台４１を所定の角速度で連続的又は間欠的に回転、いわゆるθ回転させ、同時に２θ回転台４２をそのθ回転の２倍の角速度で同じ方向へ回転、いわゆる２θ回転させることにより、試料Ｓで回折する回折Ｘ線の回折角度２θ及び強度を測定できる。
【００５２】
以上のように、本実施形態のＸ線装置及びモノクロメータ装置によれば、モノクロメータ用スリット２４がモノクロメータ２２のＸ線入射側端面の所定位置に直接に取り付けられるので、モノクロメータ用スリット２４のモノクロメータ２２に対する相対位置は常に一定位置に固定される。そのため、モノクロメータ装置２をＸ線光軸に対する所定位置に位置調整する際には、モノクロメータ２２だけに関してその調整作業をすれば足り、モノクロメータ用スリット２４に関しては特別な位置調整作業を実行することがない。この結果、モノクロメータ装置２に関する光軸調整の作業性を格段に向上することができる。
【００５３】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、図２に示したモノクロメータ装置の実施形態では、モノクロメータとして図６に示すような放物線形状のＸ線回折面を有するものを用いたが、単なる平面形状のＸ線回折面を有するモノクロメータに対して本発明を適用できることはもちろんである。また、多層膜モノクロメータに代えて単結晶モノクロメータその他のモノクロメータを用いることもできる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係るモノクロメータ装置及びＸ線装置によれば、円筒形状のスリット切替え用可動部材を回転させることにより、測定用スリットとＸ線強度低減スリットとを選択的にＸ線光路上に置くことができるので、Ｘ線装置に関する光軸調整時の安全性を確保すると共にその作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモノクロメータ装置及びＸ線装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の要部であるモノクロメータ装置を示す平面断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に従った側面断面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙ線に従った側面断面図である。
【図５】モノクロメータ組立体の一実施形態を示す斜視図である。
【図６】モノクロメータの一実施形態を模式的に示す図である。
【図７】ソーラスリットの一実施形態を示す斜視図である。
【図８】図７の要部を模式的に示す図である。
【図９】図７のソーラスリットの分解斜視図である。
【図１０】本発明に係るモノクロメータ装置の要部を示す斜視図である。
【図１１】多層膜モノクロメータの一実施例を模式的に示す側面断面図である。
【図１２】多層膜モノクロメータの他の実施例を模式的に示す側面断面図である。
【図１３】従来のＸ線装置の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１          Ｘ線発生装置
２          モノクロメータ装置
３          発散制限スリット
４          ゴニオメータ
１１          ハウジング
１２          モノクロメータ支持台
１２ａ        回転軸
１４          回転駆動用バー
１７          モノクロメータ組立体
１８          ソーラスリット
２２          放物線多層膜モノクロメータ
２４          モノクロメータ用スリット
２７          金属箔
２８          スペーサ
３１          重元素層
３２          軽元素層
３４          カバー（スリット切替え用可動部材）
３７          Ｘ線通過用窓
３８          測定用スリット
３９          Ｘ線強度低減スリット
Ｂ          放物線
Ｄ          段差
Ｆ          Ｘ線焦点
Ｓ          試料
Ｔ          金属箔間隔
θ１        Ｘ線取込み角度
θ２        開き角度
Ｘm         モノクロメータ軸線
Ｘs         試料軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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