(57)【要約】【課題】  Ｘ線回折測定装置を容易に搬送できるとともに、測定位置で簡単にＸ線の向きを変更できるようにして、測定対象物が大型であったり、固定されていたりしても、３軸の残留応力を簡単に測定することができるようにする。【解決手段】  Ｘ線回折測定装置は、Ｘ線出射器１０と、測定対象物ＯＢに対するＸ線の照射によって回折環が形成されるイメージングプレート２１と、回折環の形状を測定するレーザ検出装置４０とをケース６０内に収容する。ケース６０は、測定対象物ＯＢの上面に面接触する下面壁６４、及び下面壁６４に連続する傾斜面壁６７を有するとともに、下面壁６４と傾斜面壁６７の交差部分を跨いでＸ線を通過させる貫通孔６４ａを有する。Ｘ線の光軸と傾斜面壁６７の法線とがなす角度は所定角度に設定され、かつＸ線の光軸は下面壁６４の法線に対して平行に設定されている。【選択図】  図２
2014066545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、
中央にＸ線を通過させる貫通孔が形成されたテーブルと、
前記テーブルに取付けられて、中央部にてＸ線を通過させるとともに、測定対象物にて回折したＸ線の回折光を受光する受光面を有し、回折光の像である回折環を記録するイメージングプレートと、
レーザ光を出射するレーザ光源及びレーザ光を受光する受光器を有し、レーザ光を前記イメージングプレートの受光面に照射するとともに、レーザ光の照射によって前記イメージングプレートから出射された光を受光して受光強度に応じた受光信号を出力するレーザ検出装置と、
前記テーブルを貫通孔の中心軸回りに回転させる回転機構と、
前記テーブルを前記イメージングプレートの受光面に平行な方向に前記レーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動機構と、
前記Ｘ線出射器、前記テーブル、前記イメージングプレート、前記レーザ検出装置、前記回転機構及び前記移動機構を収容したケースとを備えたＸ線回折測定装置であって、
前記ケースは、測定対象物上に面接触させてＸ線回折測定装置を載置させるための平面状の第１設置用壁と、測定対象物上に面接触させてＸ線回折測定装置を載置させるための平面状の第２設置用壁と、前記第１設置用壁と前記第２設置用壁の交差部分を跨いで形成されて前記Ｘ線出射器から出射されたＸ線を通過させる開口とを有し、
前記第１設置用壁の法線と前記Ｘ線出射器から出射されたＸ線の光軸とがなす角度を、測定対象物にＸ線を照射した際に測定対象物から回折したＸ線が出射される所定角度に設定し、かつ前記Ｘ線出射器から出射されたＸ線の光軸を前記第２設置用壁の法線に対して平行に設定したことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項２】
請求項１又は２に記載のＸ線回折測定装置において、
前記ケースは、Ｘ線出射器からＸ線が出射されるＸ線の光軸方向に垂直な下面壁を有し、前記下面壁の一端部に前記下面壁に対して傾斜させた傾斜面壁を形成し、前記傾斜面壁を前記第１設置用壁とするとともに、前記下面壁を前記第２設置用壁とすることを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線回折測定装置において、
前記ケースは、直方体形状に形成され、前記テーブルの移動方向における前記下面壁の一端部の角部に前記傾斜面壁を設けたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載のＸ線回折測定装置において、
前記ケース内に、さらに、前記イメージングプレートに記録された回折環を消去する消去手段を設けたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載のＸ線回折測定装置において、
前記ケースに、さらに、前記第１設置用壁を測定対象物上に接触させた状態に維持するための支持脚を設けたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載のＸ線回折測定装置において、
前記ケースに、さらに、搬送用の取っ手を設けたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載のＸ線回折測定装置において、さらに
前記第１設置用壁又は前記第２設置用壁を介して出射した光の反射光を検出し、反射光の強度に基づいて前記第１設置用壁又は前記第２設置用壁と測定対象物の表面との面接触の有無を検出する接触検出手段を設けたことを特徴とするＸ線回折測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線によりイメージングプレートの表面に形成された回折環を測定するＸ線回折測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されているように、レール上にその延設方向に移動可能に組み付け、レールの上面の残留応力を測定するＸ線回折測定装置は知られている。この装置は、Ｘ線を所定の角度で測定対象物であるレールの上面に照射し、測定対象物で回折したＸ線（以下、回折Ｘ線という）を、感光性を有するイメージングプレートで受光し、イメージングプレートに形成された環状のＸ線回折像（以下、回折環という）の形状を測定する。そして、測定した回折環の形状をｃｏｓα法により分析して、測定対象物の残留応力を計算するようにしている。このｃｏｓα法によれば、Ｘ線の出射軸と測定対象物の法線を含む平面と、測定対象物の上面とがなす交線方向の残留応力（以下、残留垂直応力という）が計算される。
【０００３】
また、下記特許文献２には、測定対象物の上面におけるＸ方向及びＹ方向の各正負方向すなわち直交する４つ方向（φ０＝０度、９０度、１８０度、２７０度）からＸ線を斜めに照射する４回の測定によってそれぞれ形成される回折環の形状から、ｃｏｓα法による３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の残留応力を測定する方法が示されている。また、この特許文献２には、測定対象物の上面にＸ方向及びＹ方向の各正方向すなわち直交する２つ方向（φ０＝０度、９０度）からＸ線を斜めに照射した後、測定対象物の上面にその法線方向（Ｚ方向）からＸ線を照射する３回の測定によって、それぞれ形成される回折環の形状からｃｏｓα法を用いて３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の残留応力を測定する方法も示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４１３０８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２７５５０号公報
【発明の概要】
【０００５】
測定対象物の上面の法線方向の残留応力成分が「０」とみなしてよい平面応力状態であれば、上面に平行であって互いに直交するＸ軸及びＹ軸からなる２軸の残留垂直応力σｘ，σｙ及び残留せん断応力τxyのみを測定して測定対象物を評価することができる。しかし、測定対象物においては、測定対象物の上面の法線方向の残留応力成分が大きいものがあり、この場合には、測定対象物の上面に平行であって互いに直交するＸ軸及びＹ軸と、測定対象物の上面の法線方向であるＺ軸とからなる３軸の残留応力である残留垂直応力σｘ，σｙ，σｚ及び残留せん断応力τxy，τxz，τyzを測定する必要がある。また、そのように３軸の残留応力を測定する必要がある測定対象物には大型であったり、固定されていたりするものがある。
【０００６】
上記特許文献１に示されたＸ線回折測定装置は、測定対象物に一定方向、すなわちレールの延設方向に垂直な面内における斜め方向からＸ線を照射するものであるため、前記３軸の残留応力を測定することはできない。また、上記特許文献１に示されたＸ線回折測定装置は小型であるとはいえ、人間が搬送するようには構成されておらず、このＸ線回折測定装置を測定対象物である材料の所まで簡単に持ち運ぶことはできないため、大型の測定対象物や固定された測定対象物の残留応力を測定することはできない。また、上記特許文献２には、３軸の残留応力の測定方法が示されているが、大型の測定対象物や固定された測定対象物における３軸の残留応力を測定するためには、作業者が簡単に持ち運んだり、測定位置で簡単にＸ線の向きを変更したりすることができるＸ線回折測定装置が必要であるが、そのような装置を示すものではない。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、測定対象物の所まで簡単に搬送できるとともに、測定位置で簡単にＸ線の向きを変更できるように構成され、測定対象物が大型であったり、固定されていたりしても、測定対象物に所定の向きでＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線によりイメージングプレートの表面に形成された回折環の形状を測定して、３軸の残留応力を簡単に測定することが可能なＸ線回折測定装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、後述する実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、この実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、測定対象物（ＯＢ）に向けてＸ線を出射するＸ線出射器（１０）と、中央にＸ線を通過させる貫通孔が形成されたテーブル（２０）と、テーブルに取付けられて、中央部にてＸ線を通過させるとともに、測定対象物にて回折したＸ線の回折光を受光する受光面を有し、回折光の像である回折環を記録するイメージングプレート（２１）と、レーザ光を出射するレーザ光源及びレーザ光を受光する受光器を有し、レーザ光をイメージングプレートの受光面に照射するとともに、レーザ光の照射によってイメージングプレートから出射された光を受光して受光強度に応じた受光信号を出力するレーザ検出装置（４０）と、テーブルを貫通孔の中心軸回りに回転させる回転機構（３７）と、テーブルをイメージングプレートの受光面に平行な方向にレーザ検出装置に対して相対的に移動させる移動機構（３１〜３３）と、Ｘ線出射器、テーブル、イメージングプレート、レーザ検出装置、回転機構及び移動機構を収容したケース（６０）とを備えたＸ線回折測定装置であって、ケースは、測定対象物上に面接触させてＸ線回折測定装置を載置させるための平面状の第１設置用壁（６７）と、測定対象物上に面接触させてＸ線回折測定装置を載置させるための平面状の第２設置用壁（６４）と、第１設置用壁と第２設置用壁の交差部分を跨いで形成されてＸ線出射器から出射されたＸ線を通過させる開口（６４ａ）とを有し、第１設置用壁の法線とＸ線出射器から出射されたＸ線の光軸とがなす角度を、測定対象物にＸ線を照射した際に測定対象物から回折したＸ線が出射される所定角度に設定し、かつＸ線出射器から出射されたＸ線の光軸を第２設置用壁の法線に対して平行に設定したことにある。
【０００９】
この場合、前記所定角度は、例えば、３０度乃至４５度の範囲内の角度であるとよい。また、ケースは、Ｘ線出射器からＸ線が出射されるＸ線の光軸方向に垂直な下面壁を有し、下面壁の一端部に下面壁に対して傾斜させた傾斜面壁を形成し、傾斜面壁を第１設置用壁とするとともに、下面壁を第２設置用壁とするとよい。また、ケースは、直方体形状に形成され、テーブルの移動方向における下面壁の一端部の角部に傾斜面壁を設けるとよい。
【００１０】
上記のように構成した本発明においては、作業者は、Ｘ線回折測定装置を測定対象物のある場所へ搬送して、第１回目の測定を開始する。この第１回目の測定においては、第１設置用壁を測定対象物上に面接触させることにより、Ｘ線回折測定装置を測定対象物上に載置する。この状態で、Ｘ線出射器からのＸ線を第１設置用壁と第２設置用壁の交差部分に跨いで設けた開口を介して測定対象物に照射すれば、測定対象物の上面の法線とＸ線の光軸とが所定角度をなす状態での回折環がイメージングプレートに形成される。そして、レーザ検出装置を作動させた状態で、回転機構及び移動機構を作動させることによりイメージングプレートをテーブルと共に移動及び回転させれば、イメージングプレートに形成された回折環の形状が測定される。
【００１１】
次に、第２回目の測定として、第１設置用壁を測定対象物上に面接触させた状態を保ったまま、Ｘ線回折測定装置を測定対象物上で第１回目の測定に対して９０度回転させ、第１回目の測定と同様に、イメージングプレートに回折環を形成するとともに回折環の形状を測定すれば、測定対象物の上面上にて第１回目の測定に対してＸ線の照射方向を９０度回転させた状態でイメージングプレートに形成した回折環の形状が測定される。
【００１２】
次に、第３回目の測定として、第２設置用壁を測定対象物上に面接触させることにより、Ｘ線回折測定装置を測定対象物上に載置し、Ｘ線出射器からのＸ線を第１設置用壁と第２設置用壁の交差部分に跨いて設けた開口を介して測定対象物に照射すれば、測定対象物の上面に対して垂直方向からＸ線を照射したことによる回折環がイメージングプレートに形成される。そして、この形成された回折環の形状を第１回目及び第２回目の測定と同様にして測定すれば、測定対象物の上面上にＸ線を垂直方向から照射した状態でイメージングプレートに形成した回折環の形状が測定される。
【００１３】
そして、前記第１回乃至第３回の回折環の形状の測定結果を用いて、ｃｏｓα法に従って測定対象物の残留応力を計算すれば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる３軸の残留応力（残留垂直応力σｘ，σｙ，σｚ及び残量せん断応力τxy，τxz，τyz）を得ることができる。その結果、本発明の特徴によれば、測定対象物の所まで簡単に搬送できるとともに、測定位置で簡単にＸ線の向きを変更でき、測定対象物が大型であったり、固定されていたりしても、３軸の残留応力を簡単に測定することが可能なＸ線回折測定装置が実現される。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、ケース内に、さらに、イメージングプレートに記録された回折環を消去する消去手段（５３）を設けたことにある。これによれば、回折環を形成して形状を測定するごとに、回折環を消去できるので、複数回、回折環を形成して形状を測定する際に便利となる。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、ケースに、さらに、第１設置用壁を測定対象物上に面接触させた状態に維持するための支持脚（６８ａ，６８ｂ）を設けたことにある。この場合、支持脚は、例えば折り畳み式であってもよいし、進退式であってもよい。これによれば、簡単な構成で、第１設置用壁を測定対象物上に面接触させて、Ｘ線回折測定装置を測定対象物上に載置させた状態を確実に維持できる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴は、ケースに、さらに、搬送用の取っ手（６９）を設けたことにある。この場合、取っ手は、例えばケースの上面に設けるとよい。これによれば、取っ手を持つことによりＸ線回折測定装置を搬送できるので、Ｘ線回折測定装置の搬送がより容易になる。
【００１７】
さらに、本発明の他の特徴は、第１設置用壁又は第２設置用壁を介して出射した光の反射光を検出し、反射光の強度に基づいて第１設置用壁又は第２設置用壁と測定対象物の上面との面接触の有無を検出する接触検出手段（５５，５６，Ｓ１１２）を設けたことにある。これによれば、第１設置用壁が測定対象物の表面に面接触しているか、又は第２設置用壁が測定対象物の表面に面接触しているかを判定でき、第１設置用壁が測定対象物の上面に面接触している場合と、第２設置用壁が測定対象物の上面に面接触している場合とで、測定処理の態様を変更することができる。また、第１設置用壁の測定対象物の上面に対する面接触状態と、第２設置用壁の測定対象物の上面に対する面接触状態の両方を検出するようにすれば、第１設置用壁及び第２設置用壁の両方とも、測定対象物の表面に面接触していない状態を検出することもでき、この場合には、Ｘ線出射器によるＸ線の出射を停止することもできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムを示す全体概略図である。
【図２】図１のＸ線回折測定装置の拡大図である。
【図３】図１のコントローラによって実行される回折環撮像プログラムを示すフローチャートである。
【図４Ａ】図１のコントローラによって実行される回折環読取りプログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】前記回折環読取りプログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図５】図１のコントローラによって実行される回折環形状検出プログラムを示すフローチャートである。
【図６】図１のコントローラによって実行される回折環消去プログラムを示すフローチャートである。
【図７】図１のコントローラによって実行される応力計算プログラムを示すフローチャートである。
【図８】イメージングプレートの移動限界位置からの移動距離と、イメージングプレートにおけるレーザ光の照射位置の半径方向距離（半径）との関係を説明するための図である。
【図９】読取りポイントの軌跡を説明する説明図である。
【図１０】信号強度のピークを説明するための受光曲線の一例を示すグラフである。
【図１１】Ｘ線回折測定装置のための遮光部材の概略斜視図である。
【図１２Ａ】図１のＸ線回折測定装置の保管又は搬送状態を示す状態図である。
【図１２Ｂ】図１のＸ線回折測定装置を傾けた状態での回折環撮像状態を示す状態図である。
【図１２Ｃ】図１のＸ線回折測定装置を傾けた状態での回折環読取り状態を示す状態図である。
【図１２Ｄ】図１のＸ線回折測定装置を水平にした状態での回折環撮像状態を示す状態図である。
【図１２Ｅ】図１のＸ線回折測定装置を水平にした状態での回折環読取り状態を示す状態図である。
【図１３】Ｘ線回折測定装置によるＸ線照射における座標系を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムの構成について図１及び図２を用いて説明する。このＸ線回折測定システムは、測定対象物ＯＢの残留応力を評価するために、Ｘ線を測定対象物ＯＢに照射するとともに、同照射による測定対象物ＯＢからの回折Ｘ線により形成される回折環の形状を検出する。測定対象物ＯＢは、例えば、ショットピーニングを終えた平板状の鉄材である。
【００２０】
Ｘ線回折測定装置は、Ｘ線を出射するＸ線出射器１０と、回折Ｘ線による回折環が形成されるイメージングプレート２１を取り付けるためのテーブル２０と、テーブル２０を回転及び移動させるテーブル駆動機構３０と、イメージングプレート２１に形成された回折環を測定するためのレーザ検出装置４０と、Ｘ線出射器１０、テーブル２０、テーブル駆動機構３０、レーザ検出装置４０、発光素子（ＬＥＤ）５５及び受光器（フォトディテクタ）５６を収容するケース６０とを備えている。また、ケース６０内には、Ｘ線出射器１０、テーブル駆動機構３０、レーザ検出装置４０、発光素子５５、受光器５６などに接続されて作動制御したり、検出信号を入力したりするための各種回路も内蔵されており、図１においてケース６０外に示された２点鎖線で示された各種回路は、ケース６０内の２点鎖線内に納められている。なお、図１及び図２においては、回路基板、電線、固定具、空冷ファンなどは省略されている。
【００２１】
ケース６０は、平面状の前面壁６１、後面壁６２、上面壁６３、下面壁６４、左側面壁６５及び右側面壁６６（図示省略）を有する直方体状に形成されるとともに、前面壁６１と下面壁６４の角部を斜めに切断するように傾斜面壁６７が設けられている。傾斜面壁６は、下面壁６４に対して、詳しくは後述する傾斜角Ψだけ傾いている。下面壁６４と傾斜面壁６７とが交差する交差線部分であって左側面壁６５と右側面壁６６との中央部分には、前記交差線上を中心とする円形の貫通孔（開口）６４ａが下面壁６４と傾斜面壁６７の交差線部分を跨いで設けられて、貫通孔６４ａを介して、回折環を形成するためのＸ線（Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線）を通過させるようになっている。そして、この傾斜面壁６７及び下面壁６４を測定対象物ＯＢの表面（上面）にそれぞれ密着すなわち面接触させて、測定対象物ＯＢにＸ線をそれぞれ照射し、イメージングプレート２１に回折環をそれぞれ形成するようになっている。
【００２２】
左右側面壁６５，６６には、支持脚６８ａ，６８ｂ（ただし、支持脚６８ｂは図示省略）の上端部が回転可能に組み付けられている。これらの支持脚６８ａ，６８ｂは、このＸ線回折測定装置の保管時及び搬送時には、下面壁６４に平行になるように折り畳まれて左右側面壁６５，６６に密着させて収納されており、このＸ線回折測定装置の傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触させるときには、回転させて下面壁６４に対して垂直方向に引き延ばし、下端部を測定対象物ＯＢ上に密着させて、傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの表面に密着すなわち面接触させて維持するようにする。なお、この支持脚６８ａ，６８ｂは、ケース６０を図２の状態に維持できれば、何れか一方だけでもよい。また、ケース６０の上面壁６３には、取っ手６９が取り付けられており、ユーザが手で取っ手６９を持って、このＸ線回折測定装置を持ち運びできるようになっている。なお、このＸ線回折測定装置の搬送時に同時に搬送する装置は、後述するコンピュータ装置９０及び高電圧電源９５のみである。
【００２３】
Ｘ線出射器１０は、長尺状に形成され、ケース６０内の上部にて前後方向に延設されてケース６０に固定されており、高電圧電源９５からの高電圧の供給を受け、Ｘ線制御回路７１により制御されて、Ｘ線を下方に向けて出射する。Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸は、ケース６０の上面壁６３及び下面壁６４に対して垂直となり、かつケース６０の前面壁６１、後面壁６２及び左右側面壁６５，６６に対して平行になるように、Ｘ線出射器１０の出射口１１の向きが設定されている。したがって、Ｘ線の光軸は、傾斜面壁６７の法線に対して傾斜角Ψをなすとともに、下面壁６４の法線に対して平行である。この傾斜角Ψは、例えば３０度乃至４５度の範囲内の所定角度である。
【００２４】
Ｘ線制御回路７１は、後述するコンピュータ装置９０を構成するコントローラ９１によって制御され、Ｘ線出射器１０から一定の強度のＸ線が出射されるように、Ｘ線出射器１０に供給される駆動電流及び駆動電圧を制御する。また、Ｘ線出射器１０は、図示しない冷却装置を備えていて、Ｘ線制御回路７１は、この冷却装置に供給される駆動信号も制御する。これにより、Ｘ線出射器１０の温度が一定に保たれる。
【００２５】
テーブル駆動機構３０は、Ｘ線出射器１０の下方にて、移動ステージ３１を備えている。移動ステージ３１は、フィードモータ３２及びスクリューロッド３３により、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸と測定対象物ＯＢの法線とが成す平面内であって、前記Ｘ線の光軸に垂直な方向に移動可能となっている。フィードモータ３２は、テーブル駆動機構３０内に固定されていてケース６０に対して移動不能となっている。スクリューロッド３３は、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸に垂直な方向に延設されていて、その一端部がフィードモータ３２の出力軸に連結されている。スクリューロッド３３の他端部は、テーブル駆動機構３０内に設けた軸受部３４に回転可能に支持されている。また、移動ステージ３１は、それぞれテーブル駆動機構３０内にて固定された、対向する１対の板状のガイド３５，３５により挟まれていて、スクリューロッド３３の軸線方向に沿って移動可能となっている。すなわち、フィードモータ３２を正転又は逆転駆動すると、フィードモータ３２の回転運動が移動ステージ３１の直線運動に変換される。フィードモータ３２内には、エンコーダ３２ａが組み込まれている。エンコーダ３２ａは、フィードモータ３２が所定の微小回転角度だけ回転するたびに、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を位置検出回路７２及びフィードモータ制御回路７３へ出力する。
【００２６】
位置検出回路７２及びフィードモータ制御回路７３は、コントローラ９１からの指令により作動開始する。測定開始直後において、フィードモータ制御回路７３は、フィードモータ３２を駆動して移動ステージ３１をフィードモータ３２側へ移動させる。位置検出回路７２は、エンコーダ３２ａから出力されるパルス信号が入力されなくなると、移動ステージ３１が移動限界位置に達したことを表す信号をフィードモータ制御回路７３に出力し、カウント値を「０」に設定する。フィードモータ制御回路７３は、位置検出回路７２から移動限界位置に達したことを表す信号を入力すると、フィードモータ３２への駆動信号の出力を停止する。上記の移動限界位置を移動ステージ３１の原点位置とする。したがって、位置検出回路７２は、移動ステージ３１が図１及び図２にて左上方向に移動して移動限界位置に達したとき「０」を表す位置信号を出力し、移動ステージ３１が移動限界位置から右下方向へ移動するとき、移動限界位置からの移動距離ｘを表す信号を位置信号として出力する。
【００２７】
フィードモータ制御回路７３は、コントローラ９１から移動ステージ３１の移動先の位置を表す設定値を入力すると、その設定値に応じてフィードモータ３２を正転又は逆転駆動する。位置検出回路７２は、エンコーダ３２ａが出力するパルス信号のパルス数をカウントする。そして、位置検出回路７２は、カウントしたパルス数を用いて移動ステージ３１の現在の位置（移動限界位置からの移動距離ｘ）を計算し、コントローラ９１及びフィードモータ制御回路７３に出力する。フィードモータ制御回路７３は、位置検出回路７２から入力した移動ステージ３１の現在の位置が、コントローラ９１から入力した移動先の位置と一致するまでフィードモータ３２を駆動する。
【００２８】
また、フィードモータ制御回路７３は、移動ステージ３１の移動速度を表す設定値をコントローラ９１から入力する。そして、エンコーダ３２ａから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いて、移動ステージ３１の移動速度を計算し、前記計算した移動ステージ３１の移動速度がコントローラ９１から入力した移動速度になるようにフィードモータ３２を駆動する。
【００２９】
一対のガイド３５，３５の上端は、板状の上壁３６によって連結されている。上壁３６には、貫通孔３６ａが設けられていて、貫通孔３６ａには、Ｘ線出射器１０の出射口１１の先端部が挿入されている。なお、Ｘ線出射器１０の出射口１１の先端が移動ステージ３１に当接しないように、Ｘ線出射器１０及び移動ステージ３１の位置が設定されている。
【００３０】
また、移動ステージ３１には、スピンドルモータ３７が組み付けられている。スピンドルモータ３７内には、エンコーダ３２ａと同様のエンコーダ３７ａが組み込まれている。すなわち、エンコーダ３７ａは、スピンドルモータ３７が所定の微小回転角度だけ回転する度に、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を、スピンドルモータ制御回路７４及び回転角度検出回路７５へ出力する。さらに、エンコーダ３７ａは、スピンドルモータ３７が１回転するごとに、所定の短い期間だけローレベルからハイレベルに切り替わるインデックス信号を、コントローラ９１及び回転角度検出回路７５へ出力する。
【００３１】
スピンドルモータ制御回路７４及び回転角度検出回路７５は、コントローラ９１からの指令により作動開始する。スピンドルモータ制御回路７４は、コントローラ９１から、スピンドルモータ３７の回転速度を表す設定値を入力する。そして、エンコーダ３７ａから入力したパルス信号の単位時間当たりのパルス数を用いてスピンドルモータ３７の回転速度を計算し、計算した回転速度がコントローラ９１から入力した回転速度になるように、駆動信号をスピンドルモータ３７に供給する。回転角度検出回路７５は、エンコーダ３７ａから出力されたパルス列信号のパルス数をカウントし、そのカウント値を用いてスピンドルモータ３７の回転角度すなわちイメージングプレート２１の回転角度θｐを計算して、コントローラ９１に出力する。そして、回転角度検出回路７５は、エンコーダ３７ａから出力されたインデックス信号を入力すると、カウント値を「０」に設定する。すなわち、インデックス信号を入力した位置が回転角度０度の基準位置である。
【００３２】
テーブル２０は、円形状に形成され、スピンドルモータ３７の出力軸の先端部に固定されている。テーブル２０の中心軸と、スピンドルモータ３７の出力軸の中心軸とは一致している。テーブル２０は、下面中央部から下方へ突出した突出部２２を有していて、突出部２２の外周面には、ねじ山が形成されている。突出部２２の中心軸は、スピンドルモータ３７の出力軸の中心軸と一致している。テーブル２０の下面には、イメージングプレート２１が取付けられている。イメージングプレート２１は、表面に蛍光体が塗布された円形のプラスチックフィルムである。イメージングプレート２１の中心部には、貫通孔２１ａが設けられていて、この貫通孔２１ａに突出部２２を通し、突出部２２にナット状の固定具２３をねじ込むことにより、イメージングプレート２１が、固定具２３とテーブル２０の間に挟まれて固定される。固定具２３は、円筒状の部材で、内周面に、突出部２２のねじ山に対応するねじ山が形成されている。
【００３３】
イメージングプレート２１は、フィードモータ３２によって駆動されて、移動ステージ３１、スピンドルモータ３７及びテーブル２０と共に原点位置から回折環を撮像する回折環撮像位置へ移動する。また、イメージングプレート２１は、スピンドルモータ３７によって駆動されて回転しながら、フィードモータ３２によって駆動されて、移動ステージ３１、スピンドルモータ３７及びテーブル２０と共に撮像した回折環を読み取る回折環読取り領域内、及び回折環を消去する回折環消去領域内を移動する。なお、この場合のイメージングプレート２１の移動においては、イメージングプレート２１の中心軸が、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸と測定対象物ＯＢの法線とが成す平面内に保たれた状態で、前記Ｘ線の光軸に垂直な方向に移動する。
【００３４】
また、移動ステージ３１、スピンドルモータ３７の出力軸、テーブル２０、イメージングプレート２１及び固定具２３には、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線を通過させる貫通孔がそれぞれ設けられている。これらの貫通孔の中心軸と、テーブル２０の回転軸は一致している。すなわち、これらの貫通孔の中心軸と、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸とが一致するとき、Ｘ線が測定対象物ＯＢに照射されるようになっている。このように、Ｘ線を測定対象物ＯＢに照射するときのイメージングプレート２１の位置が、回折環撮像位置である。
【００３５】
フィードモータ３２の下方には、測定対象物ＯＢにて反射したＸ線を受光する複数の受光素子からなる受光センサ２５（例えば、Ｘ線ＣＣＤ）が組み付けられている。受光センサ２５は、測定対象物ＯＢ及びイメージングプレート２１からフィードモータ３２側に充分離れている。これにより、傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触させ、かつイメージングプレート２１が回折環撮像位置にあるとき、受光センサ２５は、測定対象物ＯＢにて反射したＸ線を直接受光できる。この状態では、受光センサ２５の受光面は、測定対象物ＯＢの表面と平行である。受光センサ２５の受光面におけるＸ線の受光位置は、測定対象物ＯＢの高さに対応している。言い換えれば、イメージングプレート２１と測定対象物ＯＢとの距離に対応している。受光センサ２５は、それぞれの受光素子が受光した受光信号をセンサ信号取出回路７６へ出力する。
【００３６】
センサ信号取出回路７６は、コントローラ９１からの指令により作動開始し、受光センサ２５から入力した受光信号を用いて、受光センサ２５の受光面における受光信号のピーク位置を算出して受光位置を表す受光位置信号としてコントローラ９１へ出力する。
【００３７】
レーザ検出装置４０は、回折環を撮像したイメージングプレート２１にレーザ光を照射して、イメージングプレート２１から入射した光の強度を検出する。レーザ検出装置４０は、測定対象物ＯＢ及び回折環撮像位置にあるイメージングプレート２１からフィードモータ３２側に充分離れている。すなわち、イメージングプレート２１が回折環撮像位置にあるとき、測定対象物ＯＢにて回折したＸ線がレーザ検出装置４０によって遮られないようになっている。レーザ検出装置４０は、レーザ光源４１、コリメートレンズ４２、反射鏡４３、偏光ビームスプリッタ４４、１／４波長板４５及び対物レンズ４６を備えている。
【００３８】
レーザ光源４１は、レーザ駆動回路７７によって制御されて、イメージングプレート２１に照射するレーザ光を出射する。レーザ駆動回路７７は、コントローラ９１によって制御され、レーザ光源４１から所定の強度のレーザ光が出射されるように、駆動信号を制御して供給する。レーザ駆動回路７７は、後述する受光器（フォトディテクタ）５２から出力された受光信号を入力して、受光信号の強度が所定の強度になるようにレーザ光源４１に出力する駆動信号を制御する。これにより、イメージングプレート２１に照射されるレーザ光の強度が一定に維持される。
【００３９】
コリメートレンズ４２は、レーザ光源４１から出射されたレーザ光を平行光に変換する。反射鏡４３は、コリメートレンズ４２にて平行光に変換されたレーザ光を、偏光ビームスプリッタ４４に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ４４は、反射鏡４３から入射したレーザ光の大半（例えば、９５％）をそのまま透過させる。１／４波長板４５は、偏光ビームスプリッタ４４から入射したレーザ光を直線偏光から円偏光に変換する。対物レンズ４６は、１／４波長板４５から入射したレーザ光をイメージングプレート２１の表面に集光させる。この対物レンズ４６から出射されるレーザ光の光軸は、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸と測定対象物ＯＢの法線とが成す平面内であって、前記Ｘ線の光軸に平行な方向、すなわち移動ステージ３１の移動方向に対して垂直な方向である。
【００４０】
対物レンズ４６には、フォーカスアクチュエータ４７が組み付けられている。フォーカスアクチュエータ４７は、対物レンズ４６をレーザ光の光軸方向に移動させるアクチュエータである。なお、対物レンズ４６は、フォーカスアクチュエータ４７が通電されていないときに、その可動範囲の中心に位置する。
【００４１】
対物レンズ４６によって集光されたレーザ光を、イメージングプレート２１の表面であって、回折環が撮像されている部分に照射すると、輝尽発光（Ｐｈｏｔｏ−Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）現象が生じる。すなわち、回折環を撮像した後、イメージングプレート２１にレーザ光を照射すると、イメージングプレート２１の蛍光体が回折Ｘ線の強度に応じた光であって、レーザ光の波長よりも波長が短い光を発する。イメージングプレート２１に照射されて反射したレーザ光及び蛍光体から発せられた光は、対物レンズ４６及び１／４波長板４５を通過して、偏光ビームスプリッタ４４にて反射する。偏光ビームスプリッタ４４の反射方向には、集光レンズ４８、シリンドリカルレンズ４９及び受光器（フォトディテクタ）５０が設けられている。集光レンズ４８は、偏光ビームスプリッタ４４から入射した光を、シリンドリカルレンズ４９に集光する。シリンドリカルレンズ４９は、透過した光に非点収差を生じさせる。受光器５０は、分割線で区切られた４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子によって構成されており、時計回りに配置された受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに入射した光の強度に比例した大きさの検出信号を受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）として、増幅回路７８に出力する。
【００４２】
増幅回路７８は、受光器５０から出力された受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）をそれぞれ同じ増幅率で増幅して受光信号（ａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’）を生成し、フォーカスエラー信号生成回路７９及びＳＵＭ信号生成回路８０へ出力する。本実施形態においては、非点収差法によるフォーカスサーボ制御を用いる。フォーカスエラー信号生成回路７９は、増幅された受光信号（ａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’）を用いて、演算によりフォーカスエラー信号を生成する。すなわち、フォーカスエラー信号生成回路７９は、（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）の演算を行い、この演算結果をフォーカスエラー信号としてフォーカスサーボ回路８１へ出力する。フォーカスエラー信号（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）は、レーザ光の焦点位置のイメージングプレート２１の表面からのずれ量を表している。
【００４３】
フォーカスサーボ回路８１は、コントローラ９１により制御され、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路８２に出力する。ドライブ回路８２は、このフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ４７を駆動して、対物レンズ４６をレーザ光の光軸方向に変位させる。この場合、フォーカスエラー信号（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）の値が常に一定値（例えば、ゼロ）となるようにフォーカスサーボ信号を生成することにより、イメージングプレート２１の表面にレーザ光を集光させ続けることができる。
【００４４】
ＳＵＭ信号生成回路８０は、受光信号（ａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’）を合算してＳＵＭ信号（ａ’＋ｂ’＋ｃ’＋ｄ’）を生成し、Ａ／Ｄ変換回路８３に出力する。ＳＵＭ信号の強度は、イメージングプレート２１にて反射したレーザ光の強度と輝尽発光により発生した光の強度を合わせた強度に相当するが、イメージングプレート２１にて反射したレーザ光の強度はほぼ一定であるので、ＳＵＭ信号の強度は、輝尽発光により発生した光の強度に相当する。すなわち、ＳＵＭ信号の強度は、イメージングプレート２１に入射した回折Ｘ線の強度に相当する。Ａ／Ｄ変換回路８３は、コントローラ９１によって制御され、ＳＵＭ信号生成回路８０からＳＵＭ信号を入力し、入力したＳＵＭ信号の瞬時値をディジタルデータに変換してコントローラ９１に出力する。
【００４５】
レーザ検出装置４０は、集光レンズ５１及び受光器（フォトディテクタ）５２も備えている。集光レンズ５１は、レーザ光源４１から出射されたレーザ光の一部であって、偏光ビームスプリッタ４４を透過せずに反射したレーザ光を受光器５２の受光面に集光する。受光器５２は、受光面に集光された光の強度に応じた受光信号を出力する受光素子である。従って、受光器５２は、レーザ光源４１が出射したレーザ光の強度に対応した受光信号をレーザ駆動回路７７へ出力する。
【００４６】
また、対物レンズ４６に隣接して、発光素子（ＬＥＤ）５３が設けられている。発光素子５３は、発光素子駆動回路８４によって制御されて、可視光を出射して、イメージングプレート２１に撮像された回折環を消去する。発光素子駆動回路８４は、コントローラ９１によって制御され、発光素子５３に、所定の強度の可視光を発生させるための駆動信号を供給する。
【００４７】
発光素子５５は、Ｘ線回折測定装置の下面壁６４が測定対象物ＯＢの上面に面接触していることを検出するためのもので、コントローラ９１によって制御される発光素子駆動回路８５により駆動されて、下面壁６４に対して斜め方向から光を照射する。この発光素子５５による下面壁６４の照射位置には、貫通孔６４ｂが設けられている。したがって、Ｘ線回折測定装置の下面壁６４が測定対象物ＯＢの上面に面接触している状態では、発光素子５５から出射された光は、貫通孔６４ａを介して、測定対象物ＯＢに照射され、測定対象物ＯＢにて反射した光が貫通孔６４ａを介して再びケース６０内に入射する。受光器５６は、このケース６０内に入射した光を受光する位置に配置されており、前記ケース６０内に入射した光を受光して、受光強度に応じた受光信号を発光信号検出回路８６に出力する。なお、Ｘ線回折測定装置の傾斜面壁６７が測定対象物ＯＢの上面に面接触している状態では、発光素子５５から出射された光が、測定対象物ＯＢの上面で反射してケース６０内に戻ることはない。発光信号検出回路８６は、受光器５６から入力した受光信号の強度が設定された強度以上であるときは、受光検出を意味する信号をコントローラ９１に出力し、設定された強度未満であるときは、前記信号を出力しない。
【００４８】
コンピュータ装置９０は、コントローラ９１、入力装置９２及び表示装置９３からなる。コントローラ９１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、大容量記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、大容量記憶装置に記憶された図３乃至図７の各種プログラムを実行する。入力装置９２は、コントローラ９１に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作業指示などの入力のために利用される。表示装置９３は、作業者に対して各種の設定状況、作動状況、測定結果などを視覚的に知らせる。高電圧電源９５は、Ｘ線出射器１０にＸ線出射のための高電圧を供給する。
【００４９】
また、上述したＸ線回折測定装置には、図１１に示すように、三角柱状に形成された遮光部材９７が付属品として用意されている。この遮光部材９７は、１対の側面が傾斜面壁６７の下面壁６４に対する傾斜角Ψで交差しており、その交差部分の幅方向（図示左右方向）の中央部分には切欠き９７ａが設けられている。そして、Ｘ線回折測定装置を測定対象物ＯＢの上面に載置してＸ線を測定対象物ＯＢの上面に照射する際に、測定対象物ＯＢの上面と接触していない下面壁６４又は傾斜面壁６７の下方に配置されて、Ｘ線の外部への放出を防止するものである、
【００５０】
以下に、上記のように構成したＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムを用いて、測定対象物ＯＢの上面の残留応力を求める具体的方法について説明する。上記のように構成したＸ線回折装置においては、その保管状態及び搬送状態では、図１２Ａに示すように、支持脚６８ａ，６８ｂは、下面壁６４にほぼ平行になるように折り畳まれて左右側面壁６５，６６に密着して収納されている。
【００５１】
このような状態にあるＸ線回折測定装置を取っ手６９を持って持ち運び、測定対象物ＯＢの上面に載せる。この場合、図２及び図１２Ｂに示すように、支持脚６８ａ，６８ｂを下面壁６４に対して垂直方向に回転させて、下端部を測定対象物ＯＢ上に密着させ、傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの表面に密着すなわち面接触させて、Ｘ線回折測定装置を測定対象物ＯＢの表面上に維持するようにする。また、この場合、Ｘ線回折測定装置を、測定対象物ＯＢの測定位置が貫通孔６４ａの位置に来るようにする。この状態では、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸と傾斜面壁６７の法線とが傾斜角Ψをなすように設定されているので、Ｘ線の光軸と測定対象物ＯＢの表面の法線とがなす角度は、前記傾斜角Ψに設定される。これにより、測定対象物ＯＢにＸ線が照射されれば、測定対象物ＯＢから回折Ｘ線が出射され、イメージングプレート２１上には回折環が形成される。また、このＸ線の照射前には、図２及び図１２Ｂに示すように、遮光部材９７を、測定対象物ＯＢの上面と下面壁６４の間に、傾斜面壁６７に向かって挿入して、Ｘ線の外部への放射を防止する。
【００５２】
その後、コンピュータ装置９０及び高電圧電源９５を上記の構成のＸ線回折測定装置に接続する。そして、作業者が、入力装置９２を用いて、測定対象物ＯＢの材質（例えば、鉄）を入力し、残留応力の測定開始を指示する。これにより、コントローラ９１は、図３に示す回折環撮像プログラムの実行を開始する。
【００５３】
この回折環撮像プログラムは図３のステップＳ１００にて開始され、コントローラ９１は、ステップＳ１０２にて、スピンドルモータ制御回路７４を制御して、イメージングプレート２１を低速回転させ、エンコーダ３７ａからインデックス信号を入力した時点で、イメージングプレート２１の回転を停止させる。これにより、測定開始時において、イメージングプレート２１の回転角度が０度に設定される。次に、コントローラ９１は、ステップＳ１０４にて位置検出回路７２の作動を開始させ、ステップＳ１０６にて、フィードモータ制御回路７３を制御し、フィードモータ３２の作動を開始させるとともに、位置検出回路７２との協働によりフィードモータ３２の作動を停止させて、イメージングプレート２１を回折環撮像位置まで移動させる。
【００５４】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ１０８にて受光信号検出回路８６の作動を開始させ、ステップＳ１１０にて発光素子駆動回路８５を制御して発光素子５５に発光を開始させる。そして、コントローラ９１は、ステップＳ１１２にて、受光信号検出回路８６からの受光検出信号の有無を判定する。すなわち、下面壁６４が測定対象物ＯＢの上面に面接触しているか否かを判定する。この場合、発光素子５５は光を貫通孔６４ａを介してケース６０外へ出射し始めるが、Ｘ線回折測定装置はその傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触するように載置されているので、受光器５６は、前記出射された光の測定対象物ＯＢによる反射光を受光しない。したがって、受光信号検出回路８６は受光検出信号を出力せず、コントローラ９１は、ステップＳ１１２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１４にて受光信号検出回路８６の作動を停止させ、ステップＳ１１６にて発光素子駆動回路８５を制御して発光素子５５による光の出射を停止させる。
【００５５】
前記ステップＳ１１６の処理後、コントローラ９１は、ステップＳ１１８にてセンサ信号取出回路７６の作動を開始させ、ステップＳ１２０にてＸ線制御回路７１を制御してＸ線出射器１０にＸ線の出射を開始させる。これにより、Ｘ線が測定対象物ＯＢに照射され、測定対象物ＯＢの表面にて反射したＸ線が受光センサ２５に受光される。次に、コントローラ９１は、ステップＳ１２２にてセンサ信号取出回路７６から受光位置信号を入力し、前記入力した受光位置信号を用いてイメージングプレート２１と測定対象物ＯＢとの距離Ｌを算出する。なお、この算出した距離Ｌは、後述する処理によって利用されるので、メモリに記憶しておく。そして、コントローラ９１は、ステップＳ１２４にて、前記算出した距離Ｌが所定の基準範囲内にあるか否か判定する。距離Ｌが基準範囲内になければ、「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１２６にて、Ｘ線制御回路７１を制御して測定対象物ＯＢへのＸ線の照射を停止させる。
【００５６】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ１２８にて、表示装置９３に、Ｘ線回折測定装置のセットが不適切である旨を表示する。そして、ステップＳ１４４にて、回折環撮像プログラムの実行を終了する。この場合、作業者は、Ｘ線回折測定装置を再度セットし直した後、入力装置９２を用いて、再度、測定開始を指示する。上記のステップＳ１２０〜Ｓ１２６までの所要時間は僅かなので、イメージングプレート２１には回折環が撮像されない。また、受光センサ２５が測定対象物ＯＢにて反射したＸ線を受光しない場合も、ステップＳ１２８にて、Ｘ線回折測定装置のセットが不適切である旨が表示される。この場合も、作業者は、Ｘ線回折測定装置をセットし直す。そして、前記測定開始の指示により、前述したステップＳ１０２〜Ｓ１２４の処理が再度実行され、距離Ｌが所定の基準範囲内になるまで前記処理が繰り返される。ただし、このようにステップＳ１０２〜Ｓ１２４の処理が繰り返し実行される場合には、ステップＳ１０２〜Ｓ１１８の処理は、実質的には不要である。
【００５７】
一方、ステップＳ１２４の判定処理時に、距離Ｌが所定の基準範囲内である場合には、コントローラ９１は、ステップＳ１２４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１３０に処理を進め、センサ信号取出回路７６の作動を停止させる。そして、コントローラ９１は、ステップＳ１３２にて時間計測を開始し、ステップＳ１３４にてイメージングプレート２１にＸ線による回折環を形成するための所定の設定時間が経過したか否かを判定する。時間計測開始から所定の設定時間を経過していなければ、ステップＳ１３４にて「Ｎｏ」と判定して判定処理を実行し続ける。すなわち、コントローラ９１は、時間計測開始から所定の設定時間を経過するまで待機する。そして、時間計測開始から所定の設定時間を経過すると、コントローラ９１は、ステップＳ１３４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１３６にてＸ線制御回路７１を制御してＸ線出射器１０によるＸ線の照射を停止させ、ステップＳ１４４にて回折環撮像プログラムの実行を終了する。
【００５８】
これにより、この状態では、測定対象物ＯＢからの回折Ｘ線による回折環がイメージングプレート２１に撮像されている。
【００５９】
前記回折環撮像プログラムの実行後、コントローラ９１は、図４Ａ及び図４Ｂの回折環読取りプログラムの実行を開始する。この場合、コントローラ９１は、この回折環読取りプログラムの実行に並行して、図５の回折環形状検出プログラムの実行をも開始する。回折環読取りプログラムの実行は図４ＡのステップＳ２００にて開始され、コントローラ９１は、ステップＳ２０２にて回折環基準半径Ｒ０を計算する。回折環基準半径Ｒ０は、測定対象物ＯＢの残留応力が「０」である場合の回折環の半径である。回折環基準半径Ｒ０は、測定対象物ＯＢの材質及びイメージングプレート２１から測定対象物ＯＢまでの距離Ｌに依存する。すなわち、残留応力が「０」であるので、回折角θｘは材質（本実施形態では、鉄である）によって決定される。距離Ｌと回折環基準半径Ｒ０とは比例関係にあるので、予め材質ごとに、回折角θｘを記憶しておけば、回折環基準半径Ｒ０を、Ｒ０＝Ｌ・ｔａｎ（θｘ）の演算によって算出できる。この計算された回折環基準半径Ｒ０はメモリに記憶される。
【００６０】
前記ステップＳ２０２の処理後、コントローラ９１は、ステップＳ２０４にて、フィードモータ制御回路７３に、イメージングプレート２１を回折環読取り領域内の読取り開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路７３は、位置検出回路７２と協働してフィードモータ３２を駆動制御して、イメージングプレート２１を読取り開始位置へ移動させる。このイメージングプレート２１が読取り開始位置にある状態では、対物レンズ４６の中心すなわちレーザ光の照射位置が前記計算した回折環基準半径Ｒ０よりも所定距離αだけ小さい位置に位置する。なお、所定距離αは、撮像した回折環の半径が回折環基準半径Ｒ０からずれる可能性のある距離よりもやや大きい距離である。これにより、後述の処理により、回折環の測定が充分に内側から開始されて、回折環が確実に検出される。このときのＸ線回折測定装置は、図１２Ｃに示された状態にある。
【００６１】
ここで、移動ステージ３１の移動限界位置から図１及び図２の右下方向への移動距離ｘを表す位置検出回路７２からの位置信号と、イメージングプレート２１の中心からレーザ光の照射位置（対物レンズ４６の中心位置）までの距離（すなわちレーザ光の照射位置の半径ｒ）との関係について説明しておく。移動ステージ３１すなわちイメージングプレート２１が移動限界位置にある状態においては、図８(Ａ)に示すように、イメージングプレート２１の中心から対物レンズ４６の中心位置までの距離をＲｘとする。なお、この場合、対物レンズ４６は前記イメージングプレート２１の中心位置から図１及び図２にて左上方向にあり、また前記距離Ｒｘは予め測定されてコントローラ９１に記憶されている。一方、図８(Ｂ)に示すように、イメージングプレート２１を移動限界位置から図１及び図２の右下方向へ距離ｘだけ移動させると、レーザ光の照射位置の半径ｒは、ｒ＝ｘ＋Ｒｘで表される。この場合、距離ｘは、前述のように位置検出回路７２から出力される位置信号によって示されるので、今後の処理において、レーザ光の照射位置の半径ｒは、位置検出回路７２から出力される位置信号によって表された距離ｘに予め記憶されている値Ｒｘを加算することになる。
【００６２】
そして、前記のように、イメージングプレート２１を読取り開始位置へ移動させる場合には、図８(Ｃ)に示すように、レーザ光の照射位置は、回折環基準半径Ｒ０よりも所定距離αだけ内側に位置するので、この場合の半径ｒは距離Ｒ０−αに等しくなるはずである。したがって、イメージングプレート２１を駆動限界位置から図１及び図２の右下方向へ移動させる距離ｘは、ｘ＝Ｒ０−α−Ｒｘに等しくなる。すなわち、前記ステップＳ２０４における読取り開始位置への移動処理においては、位置検出回路７２から出力される位置信号により表される距離ｘ（＝Ｒ０−α−Ｒｘ）だけ、テーブル２０を図１及び図２の右下方向へ移動させればよい。
【００６３】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ２０６にて、スピンドルモータ制御回路７４に対して、所定の一定回転速度でイメージングプレート２１を回転させることを指示する。スピンドルモータ制御回路７４は、エンコーダ３７ａからのパルス信号を用いて回転速度を計算しながら、前記指示された一定回転速度でイメージングプレート２１が回転するようにスピンドルモータ３７の回転を制御する。したがって、イメージングプレート２１は前記所定の一定回転速度で回転し始める。次に、コントローラ９１は、ステップＳ２０８にて、レーザ駆動回路７７を制御してレーザ光源４１によるレーザ光のイメージングプレート２１に対する照射を開始させる。
【００６４】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ２１０にて、フォーカスサーボ回路８１に対して、フォーカスサーボ制御の開始を指示する。これにより、フォーカスサーボ回路８１は、増幅回路７８及びフォーカスエラー信号生成回路７９からのフォーカスエラー信号を用いて、ドライブ回路８２を介してフォーカスアクチュエータ４７を駆動制御することにより、フォーカスサーボ制御を開始する。その結果、対物レンズ４６が、レーザ光の焦点がイメージングプレート２１の表面に合うように光軸方向に駆動制御される。ステップＳ２１０の処理後、コントローラ９１は、ステップＳ２１２にて、回転角度検出回路７５及びＡ／Ｄ変換回路８３の作動を開始させる。これにより、回転角度検出回路７５は、スピンドルモータ３７（イメージングプレート２１）の基準位置からの回転角度θｐをコントローラ９１に出力し始め、Ａ／Ｄ変換回路８３は、ＳＵＭ信号の瞬時値のディジタルデータをコントローラ９１に出力し始める。
【００６５】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ２１４にて、フィードモータ制御回路７３に対して、イメージングプレート２１の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路７３は、フィードモータ３２を駆動制御して、イメージングプレート２１を読取り開始位置から軸受部３４側（図1及び図２の右下方向）へ一定速度で移動させる。これにより、レーザ光の照射位置が、イメージングプレート２１において、回折環基準半径Ｒ０から所定距離αだけ内側から外側方向に一定速度で相対移動し始める。なお、この状態では、レーザ光の照射位置は、前記ステップＳ２０６，Ｓ２１４の処理により、相対的にイメージングプレート２１上を螺旋状に回転している。
【００６６】
前記ステップＳ２１４の処理後、コントローラ９１は、ステップＳ２１６にて、周方向番号ｎ及び半径方向番号ｍの値をそれぞれ「１」に初期設定する。周方向番号ｎは、イメージングプレート２１における１回転をＮ個（所定の大きな値）で等分した周方向位置をそれぞれ表す「１」から最大値Ｎまで変化する整数である。半径方向番号ｍは、イメージングプレート２１の内側から外側に向かう径方向位置をそれぞれ表し、イメージングプレート２１が１回転するごとに「１」から「１」ずつ増加する値である。そして、これらの周方向番号ｎ及び半径方向番号ｍにより、図９に示すように、イメージングプレート２１上を螺旋状に移動する読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)が示される。
【００６７】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ２１８にて、回転角度検出回路７５がエンコーダ３７ａからのインデックス信号を入力したか否かを判定する。回転角度検出回路７５がインデックス信号を入力していなければ、コントローラ９１はステップＳ２１８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２１８の判定処理を繰り返し実行し続ける。回転角度検出回路７５がインデックス信号を入力すると、コントローラ９１は、ステップＳ２１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２２０にて、回転角度検出回路７５からイメージングプレート２１の現在の回転角度θｐを取り込む。
【００６８】
そして、コントローラ９１は、ステップＳ２２２にて、現在の回転角度θｐと変数ｎによって指定される回転角度(ｎ−１)・θo（この場合、ｎ＝１であるので「０」）との差の絶対値｜θｐ−(ｎ−１)・θo｜が所定の許容値未満であるか否か判定する。この場合、θoは、３６０度を周方向番号ｎの最大値Ｎで除した予め記憶されている所定値である。前記絶対値｜θｐ−(ｎ−１)・θo｜が所定の許容値未満でなければ、コントローラ９１は、ステップＳ２２２にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ２２０，Ｓ２２２の処理を繰り返し実行する。すなわち、コントローラ９１は、現在の回転角度θｐが所定の回転角度(ｎ−１)・θoにほぼ一致するまで待機する。そして、現在の回転角度θｐが所定の回転角度(ｎ−１)・θoにほぼ一致すると、コントローラ９１は、ステップＳ２２２にて「Ｙｅｓ」すなわち前記絶対値｜θｐ−(ｎ−１)・θo｜が所定の許容値未満であると判定して、ステップＳ２２４に進む。
【００６９】
ステップＳ２２４においては、コントローラ９１は、Ａ／Ｄ変換回路８３からＳＵＭ信号を取り込んで、読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)としてメモリにそれぞれ記憶する。また、このステップＳ２２４においては、位置検出回路７２からの位置信号を取り込んで、位置信号によって表される距離ｘに所定距離Ｒｘを加算して半径ｒを計算して、読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の半径ｒ(ｎ，ｍ)として前記信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)に対応させてメモリに記憶する。これにより、イメージングプレート２１の読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)からの輝尽発光の強度すなわち読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)に対するＸ線回折光の強度を表す信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が、読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の半径を表す半径ｒ(ｎ，ｍ)と共にメモリに記憶される。
【００７０】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ２２６にて、前記記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が、所定の基準値以上であるか否か判定する。信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が所定の基準値以上であれば、コントローラ９１は、ステップＳ２２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２３０に進む。一方、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が、所定の基準値より小さければ、コントローラ９１は、ステップＳ２２６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２２８にて、前記記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径ｒ(ｎ，ｍ)を消去した後、ステップＳ２３０に進む。この信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径ｒ(ｎ，ｍ)の消去は、所定の基準値より小さな信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が回折Ｘ線強度の回折環半径方向のピーク位置の検出に不要であるからである。
【００７１】
ステップＳ２３０においては、コントローラ９１は、周方向番号ｎに「１」を加算する。そして、コントローラ９１は、ステップＳ２３２にて、変数ｎが１周当たりの読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)の数を表す値Ｎより大きいか、すなわちイメージングプレート２１が１回転したか否かを判定する。この場合、ｎ＝２であり、周方向番号ｎは値Ｎ以下であるので、コントローラ９１は、ステップＳ２３２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２２０に戻る。
【００７２】
そして、前述したステップＳ２２０〜Ｓ２３２の処理を、周方向番号ｎが値Ｎよりも大きくなるまで繰り返す。このステップＳ２２０〜Ｓ２３２の繰り返し処理により、回転角度０，θo，２・θo・・・(Ｎ−１) ・θoにそれぞれ対応した所定角度θoごとの信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径ｒ(ｎ，ｍ)がメモリに記憶される。ただし、この場合も、ステップＳ２２６，Ｓ２２８の処理により、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径ｒ(ｎ，ｍ)は消去される。
【００７３】
このようなステップＳ２２０〜Ｓ２３２の循環処理により、周方向番号ｎが値Ｎよりも大きくなると、コントローラ９１は、ステップＳ２３２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２３４にて、後述の回折環形状検出プログラムによる終了指令の有無を判定する。未だ終了指令がないときは、コントローラ９１は、ステップＳ２３４にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ２３６にて半径方向番号ｍに「１」を加算し（この場合、ｍ＝２になる）、ステップＳ２２８にて周方向番号ｎを「１」に戻す。そして、コントローラ９１は、前述したステップＳ２１８〜Ｓ２３２の処理を実行して、次の半径方向位置の回転角度０，θo，２・θo・・・(Ｎ−１) ・θoに対応した読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)に関する信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径ｒ(ｎ，ｍ)をメモリに記憶する。
【００７４】
そして、終了指令の指示があるまで、このようなステップＳ２１８〜Ｓ２３８の処理により、「１」ずつ順次大きくなる半径方向番号ｍ（＝１，２，３・・）と、各半径方向番号ｍごとに回転角度０，θo，２・θo・・・(Ｎ−１) ・θoにそれぞれ対応した周方向番号ｎ（＝１〜Ｎ）とにより指定される読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)に対応する信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径ｒ(ｎ，ｍ)がメモリに順次記憶される。なお、この場合も、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が所定の基準値より小さければ、メモリに記憶された信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)及び半径ｒ(ｎ，ｍ)は消去される。
【００７５】
そして、前記回折環形状検出プログラムによる終了指令の指示があると、コントローラ９１は、ステップＳ２３４にて「Ｙｅｓ」と判定し、図４ＢのステップＳ２４０に進む。ここで、この回折環読取りプログラムと並行して実行されている回折環形状検出プログラムについて説明する。
【００７６】
回折環形状検出プログラムの実行は図５のステップＳ３００にて開始され、コントローラ９１は、ステップＳ３０２にて周方向番号ｎを「１」に初期設定する。なお、この周方向番号ｎは、回折環読取りプログラムの場合と同様に所定角度θoごとの周方向位置を示すものであるが、回折環読取りプログラムで用いられる周方向番号ｎとは独立したものである。
【００７７】
前記ステップＳ３０２の処理後、コントローラ９１は、ステップＳ３０４にて、詳しくは後述するピーク半径ｒｐ(ｎ)が存在するか、すなわちピーク半径ｒｐ(ｎ)が検出済みであるかを判定する。この場合、ピーク半径ｒｐ(ｎ)においては、検出されたピーク半径の回転角度が周方向番号ｎによって表される。ピーク半径ｒｐ(ｎ)が検出済みであれば、コントローラ９１は、ステップＳ３０４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３０６にて周方向番号ｎに「１」を加算し、ステップＳ３０８にて周方向番号ｎが所定数より大きいか否かを判定する。この場合の所定数も、１周の測定位置数を表す値Ｎである。周方向番号ｎが所定数以下であれば、コントローラ９１は、ステップＳ３０８にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ３０４に戻る。
【００７８】
一方、ピーク半径ｒｐ(ｎ)が未検出であれば、コントローラ９１は、ステップＳ３０４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３１０にて前記図４ＡのステップＳ２２４の処理によって記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が所定数以上であるか否か判定する。信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が所定数以上でなければ、コントローラ９１は、ステップＳ３１０にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ３０６，Ｓ３０８の処理を実行してステップＳ３０４又はステップＳ３０２に戻る。このステップＳ３１０の判定処理は、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が少ない場合には後述するピーク検出処理を実行しても無駄であるからである。なお、前記図４ＡのステップＳ２２８の処理によって消去された信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)は、記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)としてカウントされない。
【００７９】
一方、前記記憶した信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)の数が所定数以上であるときは、コントローラ９１は、ステップＳ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３１２にて、ピークの有無を判定する。すなわち、周方向番号ｎによって指定される周方向位置の全ての半径ｒ(ｎ，ｍ)及び信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)を用いて、ＳＵＭ信号の値のピークの有無を判定する。具体的には、図１０に示すように、周方向番号ｎによって指定される周方向位置の全ての半径ｒ(ｎ，ｍ)を横軸に取り、その半径ｒ(ｎ，ｍ)に対応させて信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)を縦軸に取った受光曲線において、信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)にピークが存在するか、すなわち信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が増加した後に減少したかを判定するとよい。そして、ピークが存在しなければ、コントローラ９１は、ステップＳ３１２にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ３０６，Ｓ３０８の処理を実行してステップＳ３０４又はステップＳ３０２に戻る。
【００８０】
このように、ステップＳ３０２〜Ｓ３１２を繰り返し実行している間に、並行して実行されている回折環読取りプログラムの処理により、さらに半径ｒ(ｎ，ｍ)及び信号強度Ｓ(ｎ，ｍ)が取り込まれてメモリに次々に記憶されていく。このため、ステップＳ３１２にてピークが検出されるようになり、検出されると、コントローラ９１は、ステップＳ３１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３１４にて、ピークの半径ｒ(ｎ，ｍ)をピーク半径ｒｐ(ｎ)としてメモリに記憶する。次に、コントローラ９１は、ステップＳ３１６にて、取得したピーク半径ｒｐ(ｎ)の数が所定数以上であるか否かを判定する。この場合の所定数も、１周の測定位置数を表す値Ｎである。そして、取得したピーク半径ｒｐ(ｎ)の数が所定数より小さければ、コントローラ９１は、ステップＳ３１６にて「Ｎｏ」と判定し、前述したステップＳ３０６，Ｓ３０８の処理を実行してステップＳ３０４又はステップＳ３０２に戻る。
【００８１】
このようにステップＳ３０２〜Ｓ３１６の処理を繰り返すことで、取得したピーク半径ｒｐ(ｎ)の数が増えていき所定数に達すると、すなわち周方向の全ての読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)にてピーク半径ｒｐ(ｎ)が取得されると、コントローラ９１は、ステップＳ３１６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ３１８にて回折環形状検出の終了を示す終了指令を出力する。そして、コントローラ９１は、ステップＳ３２０にて回折環形状検出プログラムの実行を終了する。このような周方向の全ての読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)におけるピーク半径ｒｐ(ｎ)の検出により、回折環の形状が検出されたことになる。なお、これらの回折環の形状に関する全ての読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)におけるピーク半径ｒｐ(ｎ)を表すデータは、Ｘ線回折測定装置をその傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触させた状態で測定した第１測定値として、コントローラ９１に記憶される。
【００８２】
ここで、図４Ａ及び図４Ｂの回折環読取りプログラムの説明に再び戻る。前述のように終了指令が出力されると、コントローラ９１は、図４ＡのステップＳ２３４にて「Ｙｅｓ」と判定し、図４ＢのステップＳ２４０にて、フォーカスサーボ回路８１に対してフォーカスサーボ制御の停止を指示することにより、フォーカスサーボ制御を停止させる。次に、コントローラ９１は、ステップＳ２４２にて、レーザ駆動回路７７を制御して、レーザ光源４１によるレーザ光の照射を停止させる。さらに、コントローラ９１は、ステップＳ２４４にて、Ａ／Ｄ変換回路８３及び回転角度検出回路７５の作動を停止させ、ステップＳ２４６にて、フィードモータ制御回路７３を制御してフィードモータ３２の作動を停止させることにより、イメージングプレート２１を停止させて、ステップＳ２４８にて回折環形状検出プログラムの実行を終了する。なお、この状態では、位置検出回路７２の作動及びイメージングプレート２１の回転は、以前と同様のまま継続されている。
【００８３】
次に、コントローラ９１は、図６の回折環消去プログラムを実行する。回折環消去プログラムの実行は、ステップＳ４００にて開始され、コントローラ９１は、ステップＳ４０２にて、フィードモータ制御回路７３に、イメージングプレート２１を回折環消去領域内の消去開始位置へ移動させることを指示する。フィードモータ制御回路７３は、位置検出回路７２と協働してフィードモータ３２を駆動制御して、イメージングプレート２１を消去開始位置へ移動させる。このイメージングプレート２１が消去開始位置にある状態では、発光素子５３から出力される可視光の中心が前記計算した回折環基準半径Ｒ０よりも所定距離γだけ小さい位置に位置する。具体的には、この位置は、イメージングプレート２１が駆動限界位置にある状態において、イメージングプレート２１の中心から光の中心までの距離をＲｙ’とすると、位置検出回路７２から出力される位置がＲ０−γ−Ｒｙ’になる位置である。なお、所定距離γは、前記所定距離αよりも若干大きく、前記撮像された回折環の半径よりは余裕をもってずれた位置である。これにより、後述の処理により、前記撮像された回折環が確実に消去される。
【００８４】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ４０４にて、発光素子駆動回路８４を制御して発光素子５３による可視光のイメージングプレート２１に対する照射を開始させる。次に、コントローラ９１は、ステップＳ４０６にて、フィードモータ制御回路７３に対して、イメージングプレート２１の移動開始及び移動速度を指示する。フィードモータ制御回路７３は、フィードモータ３２を駆動制御して、イメージングプレート２１を消去開始位置から軸受部３４側（図１及び図２の右下方向）に一定速度で移動させる。これにより、発光素子５３による可視光が、イメージングプレート２１において、回転しながら、回折環基準半径Ｒ０から所定距離γ（γ＞α）だけ内側から外側方向に一定速度で移動し始める。
【００８５】
前記ステップＳ４０６の処理後、コントローラ９１は、ステップＳ４０８にて位置検出回路７２からイメージングプレート２１の位置を表す位置信号を入力し、ステップＳ４１０にて、イメージングプレート２１の現在の位置が消去終了位置を超えているか否かを判定する。この終了位置は、回折環基準半径Ｒ０よりも所定距離γだけ大きな位置である。具体的には、位置検出回路７２から出力される位置がＲ０＋γ−Ｒｙ’になる位置である。そして、イメージングプレート２１の現在の位置が消去終了位置を超えるまで、コントローラ９１は、ステップＳ４１０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４０８，Ｓ４１０の処理を繰り返し実行する。これにより、回転するイメージングプレート２１に対し、前記回折環基準半径Ｒ０から所定距離γだけ内側から所定距離γだけ外側まで、発光素子５３による可視光が照射されるので、前記回折Ｘ線によって形成された回折環は内側から徐々に消去されていく。
【００８６】
そして、イメージングプレート２１の現在の位置が消去終了位置を超えると、コントローラ９１は、ステップＳ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４１２にてフィードモータ制御回路７３にイメージングプレート２１の移動停止を指示し、ステップＳ４１４にて発光素子駆動回路８４に発光素子５３による可視光の照射停止を指示する。これにより、フィードモータ制御回路７３は、フィードモータ３２の作動を停止させることによりイメージングプレート２１の移動を停止させる。発光素子駆動回路８４は、発光素子５３による可視光の照射を停止させる。この状態では、前記撮像された回折環は完全に消去されている。
【００８７】
前記ステップＳ４１４の処理後、コントローラ９１は、ステップＳ４１６にて位置検出回路７２の作動を停止させ、ステップＳ４１８にてスピンドルモータ制御回路７４に対してイメージングプレート２１の回転停止を指示する。この指示に応答して、スピンドルモータ制御回路７４は、スピンドルモータ３７の作動を停止させて、イメージングプレート２１の回転を停止させる。前記イメージングプレート２１の回転停止後、コントローラ９１は、ステップＳ４２０にて回折環消去プログラムの実行を終了する。
【００８８】
このようなＸ線回折測定装置をその傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触させた状態での回折環形成と回折環形状測定である第１回目の測定と、第１回目の測定における回折環の消去が終了した後、第２回目の測定を開始する。この場合、作業者は、Ｘ線回折測定装置を、その傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に接触させた状態に保ったまま、Ｘ線回折測定装置を、測定対象物ＯＢの上面上で９０度回転させる。したがって、この状態でも、上記第１回目の測定の場合と同様に、Ｘ線の光軸と測定対象物ＯＢの上面の法線とがなす角度は傾斜角Ψに設定される。なお、この場合の測定対象物ＯＢの測定位置、すなわちＸ線が照射される測定対象物ＯＢの上面の位置は、上記第１回目の測定位置と同じである。また、Ｘ線の照射前には、図２及び図１２Ｂに示すように、Ｘ線の外部への放射を防止するために、遮光部材９７を測定対象物ＯＢの上面と下面壁６４の間に、傾斜面壁６７に向かって挿入しておく。
【００８９】
そして、上記第１回目の測定と同様に、作業者は、入力装置９２を用いて、残留応力の測定開始を指示する。なお、この場合には、測定対象物ＯＢの材質（例えば、鉄）の入力は省略される。前記測定開始の指示により、コントローラ９１は、図３に示す回折環撮像プログラムの実行を再び開始する。この場合も、Ｘ線回折測定装置はその傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触するように載置されているので、受光器５６は発光素子５５から出射される光の測定対象物ＯＢによる反射光を受光せず、図３のステップＳ１１２においては、「Ｎｏ」と判定される。したがって、この第２回目の測定においても、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１３６の処理により、上記第１回目の測定の場合と同様に、測定対象物ＯＢに対するＸ線の照射により、イメージングプレート２１には回折環が撮像される。なお、この場合には、イメージングプレート２１と測定対象物ＯＢとの距離Ｌを上記第１回目の測定で得ており、また、通常、Ｘ線回折測定装置のセットが適切であるので、ステップＳ１１８，Ｓ１２２〜Ｓ１３０の処理を省略してもよい。
【００９０】
この回折環撮像プログラムの実行後、コントローラ９１は、上記第１回目の測定の場合と同様に、図４Ａ及び図４Ｂの回折環読取りプログラムの実行により、前記撮像された回折環の形状を測定する。なお、前記のように、この第２回目の図３の回折環撮像プログラムの実行時にステップＳ１２２の距離Ｌの計算処理を省略した場合には、図４Ａの回折環読取りプログラムのステップＳ２０２の回折環基準半径の計算において、第１回目の図３の回折環撮像プログラムのステップＳ１２２の処理により計算した距離Ｌを用いる。そして、この場合には、回折環の形状に関する全ての読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)におけるピーク半径ｒｐ(ｎ)を表すデータは、Ｘ線回折測定装置をその傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触させた状態で測定した第２測定値として、コントローラ９１に記憶される。その後、上記第１回目の測定の場合と同様に、図６の回折環消去プログラムの実行により、イメージングプレート２１に撮像された回折環が消去される。
【００９１】
このようなＸ線回折測定装置をその傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢの上面に面接触させた状態での回折環形成と回折環形状測定である第２回目の測定と、第２回目の測定における回折環の消去が終了した後、第３回目の測定を開始する。この場合、作業者は、Ｘ線回折測定装置の支持脚６８ａ，６８ｂを下面壁６４に平行になるように折り畳んで左右側面壁６５，６６に密着させて収納する。そして、測定対象物ＯＢの測定位置すなわちＸ線が照射される測定対象物ＯＢの上面の位置を上記第１回目及び第２回目の測定位置と同じに保ったまま、Ｘ線回折測定装置を、その下面壁６４が測定対象物ＯＢの上面に面接触するように載置する。したがって、この場合には、Ｘ線の光軸は下面壁６４の法線に対して平行に設定されているので、上記第１回目及び第２回目の測定の場合とは異なり、Ｘ線の光軸は測定対象物ＯＢの表面に対して垂直となる。なお、この場合には、Ｘ線の照射前には、図１２Ｄに示すように、Ｘ線の外部への放射を防止するために、遮光部材９７を測定対象物ＯＢの上面と傾斜面壁６７の間に、下面壁６４に向かって挿入しておく。
【００９２】
そして、上記第１回目及び第２回目の測定と同様に、作業者は、入力装置９２を用いて、残留応力の測定開始を指示する。なお、この場合も、測定対象物ＯＢの材質（例えば、鉄）の入力は省略される。前記測定開始の指示により、コントローラ９１は、図３に示す回折環撮像プログラムの実行を再び開始する。この場合には、Ｘ線回折測定装置はその下面壁６４を測定対象物ＯＢの上面に面接触するように載置されているので、受光器５６は、発光素子５５から出射された光の測定対象物ＯＢによる反射光を受光する。したがって、コントローラ９１は、図３のステップＳ１０２〜Ｓ１１０の処理後のステップＳ１１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１３８以降に進む。
【００９３】
コントローラ９１は、上述したステップＳ１１４，Ｓ１１６，Ｓ１２０と同様なステップＳ１３８，Ｓ１４０，Ｓ１４２の処理により、受光信号検出回路８６の作動を停止させ、発光素子５５による光の出射を停止し、Ｘ線出射器１０によるＸ線の出射を開始させる。そして、コントローラ９１は、上述したステップＳ１３２〜Ｓ１３６の処理により、測定対象物ＯＢに対するＸ線の照射によってイメージングプレート２１に回折環を撮像し、ステップＳ１４４にてこの回折環撮像プログラムの実行を終了する。なお、この場合、イメージングプレート２１と測定対象物ＯＢとの距離Ｌを上記第１回目の測定で得ており、また、通常、Ｘ線回折測定装置のセットが適切であるので、上述したステップＳ１１８，Ｓ１２２〜Ｓ１３０の処理は省略される。
【００９４】
この回折環撮像プログラムの実行後、コントローラ９１は、上記第１回目の測定の場合と同様に、図４Ａ及び図４Ｂの回折環読取りプログラムの実行により、前記撮像された回折環の形状を測定する。図１２Ｅは、この第３回目の測定におけるＸ線回折測定装置の回折環読取り状態を示している。なお、この場合には、図４Ａの回折環読取りプログラムのステップＳ２０２の回折環基準半径Ｒ０の計算においては、第１回目の測定において図３の回折環撮像プログラムのステップＳ１２２の処理により計算した距離Ｌを用いる。そして、この場合には、回折環の形状に関する全ての読取りポイントＰ(ｎ，ｍ)におけるピーク半径ｒｐ(ｎ)を表すデータは、Ｘ線回折測定装置をその下面壁６４を測定対象物ＯＢの上面に面接触させた状態で測定した第３測定値として、コントローラ９１に記憶される。その後、上記第１回目の測定の場合と同様に、図６の回折環消去プログラムの実行により、イメージングプレート２１に撮像された回折環が消去される。
【００９５】
次に、応力計算工程について説明する。作業者は、入力装置９２を用いて応力計算プログラムの実行をコントローラ９１に指示する。応力計算プログラムは図７に示されており、コントローラ９１は、この応力計算プログラムの実行をステップＳ５００にて開始する。この応力計算プログラムの実行開始後、コントローラ９１は、ステップＳ５０２にて、応力の具体的な計算の前に、上記第１回目の測定から第３回目の測定で検出した第１乃至第３測定値（回折環の形状）を用いて、それぞれの回折環ごとに回折環の基準位置からの回転角度α（以下、中心角αという）ごとのブラッグ角θを計算する。このブラッグ角θは、中心角αごとの回折環半径Ｒと、前述したステップＳ１２２の処理によって計算した距離Ｌとを用いて、下記数１の演算を実行する。
【数１】
2014066545.tif 000003
【００９６】
次に、コントローラ９１は、ステップＳ５０４にて、ｃｏｓα法を用いて、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の残留垂直応力σｘ，σｙ，σｚ及びＸ−Ｙ，Ｘ−Ｚ，Ｙ−Ｚ平面における残量せん断応力τxy，τxz，τyzを計算する。
【００９７】
ここで、残留垂直応力σｘ，σｙ，σｚ及び残量せん断応力τxy，τxz，τyzの計算方法について説明しておく。この計算方法は、前記特許文献２として示した特開２０１１−２７５５０号公報に説明されている公知の方法であるので、同公報の記載内容を引用して簡単にその内容を説明しておく。
【００９８】
図１３に示すように、測定対象物ＯＢのＸ線の照射位置を原点とするＸ，Ｙ，Ｚ座標を想定する。そして、前述した第１測定値はＸ−Ｚ平面に属して入射角Ψｏ（前述した傾斜角Ψに等しい）でＸ線を測定対象物ＯＢに照射した状態で測定した回折環の形状データであり、前述した第２測定値はＹ−Ｚ平面に属して入射角ΨｏでＸ線を測定対象物ＯＢに照射した状態で測定した回折環の形状データであり、第３測定値はＸ−Ｙ平面に対して垂直（Ｚ軸に等しい）にＸ線を測定対象物ＯＢに照射した状態で測定した回折環の形状データである。そして、測定対象物ＯＢの残留応力をテンソルσijで表すと、テンソルσijは下記数２のように表される。
【数２】
2014066545.tif 000004
【００９９】
また、エリアディテクタ方式の３軸応力想定法の基礎式に従い、回折環の基準位置からの回転角度α（以下、中心角αという）方向のひずみεαは下記数３のように表される（図１３参照）。
【数３】
2014066545.tif 000005
この場合、Ｅは縦弾性定数、ｖはポアソン比であり、いずれも回折弾性定数である。
【０１００】
前記数３中のｎ１〜ｎ３は、測定座標系に対するひずみεαの方向余弦であり、それぞれ下記数４で表される。
【数４】
2014066545.tif 000006
ここで、ηは中心角αにおけるブラッグ角θの補角［（π／２）−θ］であり、Ψｏは測定対象物ＯＢの上面の法線とＸ線の光軸とがなす角度（Ｘ線の入射角）であり、φｏは測定対象物ＯＢの上面（Ｘ−Ｙ平面）におけるＸ軸とＸ線の光軸とがなす角度である。
【０１０１】
任意の角度φｏに対する回折環（図１３参照）において、中心角α方向のひずみεα、中心角α方向からπだけ異なる方向のひずみεπ＋α、中心角−α方向のひずみε−α、及び中心角−α方向からπだけ異なる方向のひずみεπ−αについて想定し、これらを用いて下記数５で示されるａ１(φｏ)，ａ２(φｏ)を想定する。
【数５】
2014066545.tif 000007
【０１０２】
前記数５に前記数３，４を代入するとともに、φｏ＝０とすると、ａ１(０)，ａ２(０)は下記数６のようになる。
【数６】
2014066545.tif 000008
【０１０３】
前記数６より、ａ１(０)，ａ２(０)は、それぞれｃｏｓα，ｓｉｎαに関して直線的であり、各直線の傾きは下記数７で表される。
【数７】
2014066545.tif 000009
【０１０４】
ここで、Ｘ線を測定対象物ＯＢの上面に対して垂直に照射する場合、すなわちΨｏ＝０の場合、前記数７から下記数８が導かれる。このことは、前述した第３回目の回折環の測定結果すなわち第３測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数８の演算の実行により、残留せん断応力τxz，τyzを求めることができることを意味する。
【数８】
2014066545.tif 000010
【０１０５】
そして、前記数７の１番目の式から、下記数９が導かれ、残留せん断応力τxzは前記数８の１番目の式で求められているので、下記数９の演算の実行により、残留垂直応力σx−σｚを求めることができる。なお、ΨｏはＸ線の入射角であるので、Ψｏ＝０では下記数９は成り立たない。また、下記数９では、ａ１(０)、すなわちφｏ＝０とされている。すなわち、Ｘ線を測定対象物ＯＢの上面に対して斜めにＸ方向から入射させたときの回折環の形状から残留垂直応力σx−σｚを求めることができる。このことは、第１回目の回折環の測定結果すなわち第１測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数９の演算の実行により、残留垂直応力σx−σｚを求めることができることを意味する。
【数９】
2014066545.tif 000011
【０１０６】
また、φｏ＝９０°とすることにより、前記数７に対応する下記数１０が成立する。
【数１０】
2014066545.tif 000012
【０１０７】
そして、前記数１０の１番目の式から、下記数１１が導かれ、残留せん断応力τyzは前記数８の２番目の式で求められているので、下記数１１の演算の実行により、残留垂直応力σy−σzを求めることができる。なお、この場合も、ΨｏはＸ線の入射角であるので、Ψｏ＝０では下記数１１は成り立たない。また、下記数１１では、ａ１(９０)、すなわちφｏ＝９０°とされている。すなわち、Ｘ線を測定対象物ＯＢの上面に対して斜めにＹ方向から入射させたときの回折環の形状から残留垂直応力σy−σｚを求めることができる。このことは、第２回目の回折環の測定結果すなわち第２測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数１１の演算の実行により、残留垂直応力σy−σｚを求めることができることを意味する。
【数１１】
2014066545.tif 000013
【０１０８】
また、前記数７の２番目の式と前記数１０の２番目の式を変形することにより、下記数１２が導かれ、残留せん断応力τxzは前記数８の１番目の式で求められているとともに、残留せん断応力τyzは前記数８の２番目の式で求められているので、下記数１２の演算の実行により、残留せん断応力τxyを求めることができる。なお、この場合も、ΨｏはＸ線の入射角であるので、Ψｏ＝０では下記数１２は成り立たない。また、下記数１２の１番目の式ではａ２(０)すなわちφｏ＝０とされ、２番目の式ではａ２(９０)すなわちφｏ＝９０°とされている。すなわち、Ｘ線を測定対象物ＯＢの上面に対して斜めにＸ方向とＹ方向から入射させたときの回折環の形状から残留せん断応力τxyを求めることができる。このことは、第１及び第２回目の回折環の測定結果すなわち第１及び第２測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数１２の演算の実行により、回折環の形状から残留せん断応力τxyを求めることができることを意味する。
【数１２】
2014066545.tif 000014
【０１０９】
また、前記数３を変形することにより、下記数１３、１４が導かれ、残留垂直応力σx−σｚ，σy−σｚは前記数９，１１で求められているとともに、残留せん断応力τxz，τyz，τxyは前記数８，１２で求められているので、下記数１３，１４の演算の実行により、残留垂直応力σzを求めることができる。なお、この場合も、Ψｏ＝０では下記数１３，１４は成り立たない。したがって、Ｘ線を測定対象物ＯＢの上面に対して斜めにＸ方向とＹ方向から入射させたときの回折環の形状から残留せん断応力τxyを求めることができ、また残留垂直応力σzは回折環のそれぞれの中心角αごとに計算できるので、中心角αごとに残留垂直応力σzを計算してそれらの平均値を求めるようにする。このことは、第１及び第２回目の回折環の測定結果すなわち第１及び第２測定値から求めた中心角αごとのブラッグ角θを用いた下記数１３，１４の演算の実行により、回折環の形状から残留垂直応力σzを求めることができることを意味する。
【数１３】
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【数１４】
2014066545.tif 000016
【０１１０】
そして、前記のように、残留垂直応力σzを求めれば、前記数９，１１により残留垂直応力σｘ−σz，σy−σzは求められているので、残留垂直応力σｘ，σyを求めることができる。前述のような演算の実行により、残留垂直応力σｘ，σｙ，σｚ及び残量せん断応力τxy，τxz，τyzが計算される。
【０１１１】
再び、図７の応力計算プログラムの説明に戻ると、前記ステップＳ５０４の残留応力の計算後、コントローラ９１は、ステップＳ５０６にて前記計算した残留垂直応力σｘ，σｙ，σｚ及び残量せん断応力τxy，τxz，τyzを表示装置９３に表示する。そして、コントローラ９１は、ステップＳ５０８にてこの応力計算プログラムの実行を終了する。
【０１１２】
上記説明からも理解できるように、上記実施形態においては、Ｘ線回折測定装置をケース６０内に収容するように構成したので、作業者は、Ｘ線回折測定装置を簡単に搬送できるようになる。そして、このＸ線回折測定装置の搬送後、傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢ上に面接触させた第１測定及び第２測定を行うことにより、測定対象物ＯＢの表面に垂直かつ互いに直交する２平面（Ｘ−Ｚ平面及びＹ−Ｚ平面）内であって、測定対象物ＯＢの表面に対して所定角度をもって、測定対象物ＯＢの表面にＸ線を照射したときの回折環の形状を測定できる。また、下面壁６４を測定対象物ＯＢ上に面接触させた第３測定を行うことにより、測定対象物ＯＢの表面に垂直方向からＸ線を照射したときの回折環の形状を測定できる。そして、これらの第１乃至第３測定により測定値に基づいて、図７の応力計算プログラムを実行することにより、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる３軸の残留応力（残留垂直応力σｘ，σｙ，σｚ及び残量せん断応力τxy，τxz，τyz）を得ることができる。その結果、上記実施形態によれば、測定対象物ＯＢの所まで簡単に搬送できるとともに、測定位置で簡単にＸ線の向きを変更でき、測定対象物が大型であったり、固定されていたりしても、３軸の残留応力を簡単に測定することが可能なＸ線回折測定装置が実現される。
【０１１３】
また、上記実施形態においては、ケース６０に傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢ上に面接触させた状態に維持するための支持脚６８ａ，６８ｂが設けられている。これにより、簡単な構成で、傾斜面壁６７を測定対象物ＯＢ上に面接触させて、Ｘ線回折測定装置を測定対象物ＯＢ上に載置させた状態を確実に維持できる。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、ケース６０に、搬送用の取っ手６９が設けられている。これにより、取っ手を持つことによりＸ線回折測定装置を搬送できるので、Ｘ線回折測定装置の搬送がより容易になる。
【０１１５】
また、上記実施形態においては、発光素子５５及び受光器５６により、下面壁６４の貫通孔６４ｂを介して出射した光の反射光を検出し、図３のステップＳ１１２の処理により反射光の強度に基づいて下面壁６４と測定対象物ＯＢの表面との面接触の有無を判定し、Ｓ１１８〜Ｓ１３０の処理を実行したり、実行しないようにしたりするようにした。これにより、下面壁６４が測定対象物の表面に面接触している場合と、傾斜面壁６７が測定対象物ＯＢの表面に面接触している場合とで、処理内容を変更することができ、プログラム処理の効率化を図ることができる。
【０１１６】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【０１１７】
上記実施形態の第３回目の測定の説明及び第２回目の測定の変形例の説明では、図４Ａの回折環読取りプログラムのステップＳ２０２の回折環基準半径Ｒ０の計算において、第１回目の測定における図３の回折環撮像プログラムのステップＳ１２２の処理により計算した距離Ｌを用いるようにした。また、図７の応力計算プログラムのステップＳ５０２のブラッグ角θの計算においても、前記計算した距離Ｌを用いるようにした。しかし、Ｘ線回折測定装置を測定対象物ＯＢの上面に載置した状態で、下面壁６４及び傾斜面壁６７と測定対象物ＯＢとの間には隙間がないことを条件に、前記距離Ｌを予め記憶しておいて、記憶しておいた距離Ｌを用いて回折環基準半径Ｒ０及びブラッグ角θを計算するようにしてもよい。また、第１回目の測定でも、図３の回折環撮像プログラムのステップＳ１２４における距離Ｌが設定範囲内にあるかの判定処理が不要な場合、すなわちＸ線回折測定装置の傾斜面壁６７が測定対象物ＯＢの上面に面接触していることが他の方法によって確認可能な場合、又は確認が不要な場合には、前記ステップＳ１２４の処理が不要となり、第１回目の測定においても、距離Ｌの測定をしなくても、予め記憶しておいた距離Ｌを用いて、図４Ａの回折環読取りプログラムのステップＳ２０２の処理により回折環基準半径Ｒ０を計算するとともに、図７の応力計算プログラムのステップＳ５０２の処理によりブラッグ角θを計算するようにしてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、下面壁６４の内側に、斜め方向に光を出射する発光素子５５と、測定対象物ＯＢの上面からの反射光を受光する受光器５６とを設けて、図３のステップＳ１１２にて測定対象物ＯＢの上面と下面壁６４との面接触の有無を検出するようにした。しかし、これに代えて、発光素子５５及び受光器５６と同様な発光素子及び受光器を傾斜面壁６７の内側に設けて、測定対象物ＯＢの上面と傾斜面壁６７との面接触の有無を検出するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１１２においては、測定対象物ＯＢの上面と傾斜面壁６７との面接触無しの検出時に、測定対象物ＯＢの上面と下面壁６４とが面接触していると判定するようにすればよい。
【０１１９】
また、上記実施形態のように発光素子５５及び受光器５６を下面壁６４の内側に設けるのに加えて、発光素子５５及び受光器５６と同様な発光素子及び受光器を傾斜面壁６７の内側に設けるようにしてもよい。この場合、ステップＳ１１２においては、測定対象物ＯＢの上面と下面壁６４との面接触と、測定対象物ＯＢの上面と傾斜面壁６７との面接触との両方を検出するようにする。これによれば、測定対象物ＯＢの上面が下面壁６４及び傾斜面壁６７の両方に面接触していない状態も検出することができ、測定対象物ＯＢの上面と下面壁６４及び傾斜面壁６７との各面接触を確実に検出できるようになる。そして、この場合、下面壁６４及び傾斜面壁６７の両方とも、測定対象物ＯＢの表面に面接触していない状態を検出することができ、それをもとにＸ線出射器１０によるＸ線の出射を停止することもできるようになる。
【０１２０】
また、上記実施形態においては、ケース６０の左右側面壁６５，６６に密着させて収納状態にある折り畳み式の支持脚６８ａ，６８ｂを９０度回転させて、Ｘ線回折測定装置を図２の姿勢に維持させるようにしたが、この図２の姿勢と同じ姿勢を維持することができれば、どのような構造の支持部材を設けるようにしてもよい。例えば、Ｘ線回折測定装置の下面壁６４に対して垂直方向に伸縮可能な支持脚を設け、この支持脚を下面壁６４の下方に突出させて、Ｘ線回折測定装置を図２の姿勢に維持させるようにしてもよい。
【０１２１】
また、上記折り畳み式の支持脚６８ａ，６８ｂをなくし、図１１に示した三角柱状の遮光部材９７を大型にすることにより、Ｘ線回折測定装置を図２と同じ姿勢に維持させるようにしてもよい。なお、この場合、Ｘ線回折測定装置の搬送時には、大型の遮光部材を搬送する必要も生じる。
【０１２２】
また、上記実施形態においては、測定対象物ＯＢが大きくて、図２に示すように、Ｘ線回折測定装置を測定対象物ＯＢ上に載置し、測定対象物ＯＢの残留応力を測定するために、イメージングプレート２１に回折Ｘ線による回折環を撮像して、撮像した回折環の形状を測定することについて説明した。しかし、このＸ線回折測定装置は、測定対象物ＯＢが小さいときの残留応力の測定にも対応させることもできる。この場合、Ｘ線回折測定装置を固定支持する固定治具を用意して、設置面上に固定治具を置き、Ｘ線回折測定装置のケース６０の左右側面壁６５，６６を固定治具に固定することにより、傾斜面壁６７が水平になるようにＸ線回折測定装置を固定支持したり、下面壁６４が水平になるようにＸ線回折測定装置を固定支持したりする。
【０１２３】
そして、設置面上には、測定対象物ＯＢを載置する昇降ステージを備えた昇降機を置き、小さな測定対象物ＯＢの検査位置が貫通孔６４ａの位置に対向するように、測定対象物ＯＢを昇降ステージ上に載置した後、測定対象物ＯＢが下面壁６５及び傾斜面壁６７に接触する高さ位置まで、昇降ステージを上昇させる。その後、上記実施形態と同様に、測定対象物ＯＢにＸ線を照射してイメージングプレート２１に回折環を撮像するとともに、撮像した回折環の形状を測定して、残留応力を計算すれば、小さな測定対象物ＯＢであっても、その残留応力を測定できる。ただし、この場合には、測定対象物ＯＢの上面と下面壁６４又は傾斜面壁６７と面接触の有無を検出する上記実施形態の発光素子５５及び受光器５６を貫通孔６４ａの近傍に設けるようにする必要がある。
【０１２４】
また、上記実施形態においては、回折環の形状を測定するために、イメージングプレート２１の回転角度が所定の回転角度になるごとに、信号強度Ｓ（ｎ，ｍ）及び半径ｒ（ｎ，ｍ）を記憶するようにした。しかし、これに代えて、所定の時間間隔で、イメージングプレート２１の回転角度θ（ｎ，ｍ）、信号強度Ｓ（ｎ，ｍ）及び半径ｒ（ｎ，ｍ）を取得して記憶してもよい。
【０１２５】
また、上記実施形態においては、受光センサ２５の受光位置を用いて、撮像した回折環の半径が回折環基準半径Ｒ０からずれる可能性のある領域を想定して、読取り開始位置を決定するようにした。しかし、回折環基準半径Ｒ０を用いることなく、常に一定の領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート２１の全領域にレーザ光を照射するようにしてもよい。また、発光素子５３による可視光の照射についても同様に、常に一定の領域に発光素子５３から発せられた可視光を照射するようにしてもよい。例えば、イメージングプレート２１の全領域に発光素子５３からの可視光を照射するようにしてもよい。ただし、この場合、上記実施形態よりも測定時間が長くなる。
【０１２６】
また、上記実施形態においては、レーザ検出装置４０は、フォーカスサーボ制御されるようにしたが、イメージングプレート２１を回転させた際のイメージングプレート２１の受光面と対物レンズ４６との距離の変動が微小であれば、フォーカスサーボ制御は不要である。
【０１２７】
また、上記実施形態においては、イメージングプレート２１に照射されるレーザ光は、一定強度のレーザ光としたが、これに代えて、予め設定されたハイレベルの強度と、予め設定されたローレベルの強度が繰り返されるパルス状のレーザ光とし、ハイレベルの強度になるタイミングでＳＵＭ信号の瞬時値を取得するようにしてもよい。この場合、イメージングプレート２１のＳＵＭ信号の瞬時値を取得するポイントに瞬間的にハイレベルの強度のレーザ光を照射する。すなわち、ＳＵＭ信号の瞬時値を取得するポイントにレーザ光が向かう状態では、レーザ光の強度はローレベルであり、輝尽発光により発生する光はほとんど無い。そして、ＳＵＭ信号の瞬時値を取得するポイントに近づいたとき、レーザ光の強度がハイレベルになって輝尽発光による光が発生する。常にハイレベルの強度のレーザ光を照射した場合は、輝尽発光による光が生じ続けることで光の強度が減少するが、上記のように構成すれば、輝尽発光によって生じる大きな強度の光を利用して、ＳＵＭ信号の瞬時値を取得することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０…Ｘ線出射器、２０…テーブル、２１…イメージングプレート、２５…受光センサ、３０…テーブル駆動機構、３１…移動ステージ、３２…フィードモータ、３３…スクリューロッド、３７…スピンドルモータ、４０…レーザ検出装置、４１…レーザ光源、４６…対物レンズ、５０…受光器、５３，５５…発光素子、５６…受光器、６０…ケース、６３…上面壁、６４…下面壁、６７…傾斜面壁、６４ａ…貫通孔、６８ａ，６８ｂ…支持脚、６９…取っ手、９０…コンピュータ装置、９１…コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2014066545.tif 000020
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
2014066545.tif 000023
【図７】
2014066545.tif 000024
【図８】
2014066545.tif 000025
【図９】
2014066545.tif 000026
【図１０】
2014066545.tif 000027
【図１１】
2014066545.tif 000028
【図１２Ａ】
2014066545.tif 000029
【図１２Ｂ】
2014066545.tif 000030
【図１２Ｃ】
2014066545.tif 000031
【図１２Ｄ】
2014066545.tif 000032
【図１２Ｅ】
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【図１３】
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