(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、
ブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させることによりブラッグ反射における反射条件を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御し、
前記単結晶板を前記Ｘ線の入射光軸に対して垂直な軸回りに回転することにより、前記単結晶板への前記Ｘ線の入射角を変化させる
ことを特徴とするＸ線の強度制御方法。
【請求項２】
ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、
ブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させることによりブラッグ反射における反射条件を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御し、
前記単結晶板を振動することにより、前記単結晶板への前記Ｘ線の入射角を変化させる  ことを特徴とするＸ線の強度制御方法。
【請求項３】
ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、
ブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を変化させることによりブラッグ反射における反射条件を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御し、
前記単結晶板内で、粗密波が、表面に対して垂直方向に進行するように、超音波発生装置で励振することにより、前記単結晶板の前記格子定数を変化させる
ことを特徴とするＸ線の強度制御方法。
【請求項４】
ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、
ブラッグ反射における反射条件を変化させるようにブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御する
ことを特徴とするＸ線の強度制御方法。
【請求項５】
ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、
ブラッグ反射における反射条件を変化させるようにブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御する
ことを特徴とするＸ線の強度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｘ線の強度制御方法に関し、さらに詳細には、Ｘ線の強度を高速度で制御することのできるＸ線の強度制御方法であって、シンクロトロン軌道放射光（ＳＯＲ）やアンジュレーター放射光などのＸ線領域における放射光の強度の高速制御に用いることができるとともに、Ｘ線リソグラフィーやＸ線による物質の構造解析などのような、Ｘ線の種々の利用技術におけるＸ線の強度の高速制御に用いることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｘ線の強度を制御するためには、例えば、図７に示すように、Ｘ線を遮蔽できる円盤１００にＸ線を通過させるためのスリット１０２を形成し、円盤１００のスリット１０２に対応する位置にＸ線を所定方向から照射するとともに、円盤１００を所望の角速度ωで回転させる。
【０００３】
以上の構成において、円盤１００が回転してスリット１０２がＸ線の照射位置に到達すると、Ｘ線がスリット１０２から出射されて所定のターゲットに照射されるが、円盤が回転してスリット１０２がＸ線の照射位置にない場合には、Ｘ線は円盤１００に遮蔽されてターゲットには照射されない。
【０００４】
従って、円盤１００の回転の角速度ωを適宜制御することにより、ターゲット上におけるＸ線の強度をパルス状に制御することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のＸ線の強度制御方法において、Ｘ線の強度を高速度で制御するために円盤を高速度で回転させようとしても、円盤の慣性能率が大きいため、精密な制御を行うことが極めて困難になってしまうという問題点があった。このため、上記した従来のＸ線の強度制御方法においては、Ｘ線の高速度の強度制御を実現することができなかった。
【０００６】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ｘ線の強度制御を高速度で精密に行うことのできるＸ線の強度制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による請求項１に記載の発明は、ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、ブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させることによりブラッグ反射における反射条件を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御し、上記単結晶板を上記Ｘ線の入射光軸に対して垂直な軸回りに回転することにより、上記単結晶板への上記Ｘ線の入射角を変化させるようにしたものである。
また、本発明による請求項２に記載の発明は、ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、ブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させることによりブラッグ反射における反射条件を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御し、上記単結晶板を振動することにより、上記単結晶板への上記Ｘ線の入射角を変化させるようにしたものである。
【０００８】
また、本発明による請求項３に記載の発明は、ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、ブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を変化させることによりブラッグ反射における反射条件を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御し、上記単結晶板内で、粗密波が、表面に対して垂直方向に進行するように、超音波発生装置で励振することにより、上記単結晶板の上記格子定数を変化させるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明による請求項４に記載の発明は、ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、ブラッグ反射における反射条件を変化させるようにブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明による請求項５に記載の発明は、ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、ブラッグ反射における反射条件を変化させるようにブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するようにしたものである。
【００１１】
【作用】
ブラッグ反射における反射条件は、ブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角あるいはブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を僅かに変化させることにより変化されるので、本発明により、ブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させたり、ブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を変化させることによって、極めて高速かつ精密にブラッグ反射における反射条件を変化させることができる。従って、こうした極めて高速かつ精密なブラッグ反射における反射条件の変化により、ブラッグ反射の起こる時間が制御されて、ブラッグ反射されたＸ線の強度の極めて高速かつ精密な制御がなされる。
【００１２】
そして、ブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させるには、例えば、単結晶板をＸ線の入射光軸に対して垂直な軸回りに回転したり、あるいは振動したりすればよいため、可動部分の慣性能率を小さくすることができるので高速運動が可能となり、極めて高速かつ精密なＸ線強度の制御を実現することができる。
【００１３】
また、ブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を変化させるには、例えば、単結晶板を超音波発生装置により励振して、結晶内に粗密波を発生させればよいが、これは超音波発生装置により機械的な可動部分を用いることなく実現できるので、より高速な制御を行うことができるようになる。
【００１４】
【実施例】
以下、図面に基づいて、本発明によるＸ線の強度制御方法の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明の第１の実施例によるＸ線の強度制御方法を実施するための装置の概略構成説明図が示されている。
【００１６】
即ち、図１においては、符号１０はブラッグ反射を起こす単結晶板であり、Ｘ線の入射光軸に対して垂直な軸回りに回転可能に配置されている。なお、単結晶板１０は、Ｘ線の入射光軸に対して垂直な軸回りに振動可能に配置してもよい。
【００１７】
以上の構成において、単結晶板１０を回転あるいは振動させると、単結晶板１０とＸ線の入射光軸とがなす角（以下、「入射角」と称す。）θが時間的に変化するようになる。
【００１８】
ここにおいて、ブラッグ反射の条件
λ＝２ｄ・ｓｉｎθ
λ：Ｘ線の波長
ｄ：ブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数
θ：入射角
を正確に満たす入射角θをθ０とし、図２に示すように、実際的にブラッグ反射が起きる許容角度範囲を「θ０±△θ０／２」とする。
【００１９】
そして、θ０を中心として単結晶板１０を周期的に振動すると、図３に示すようにブラッグ反射されたＸ線の強度（以下、「反射強度」と称する。）が、入射角θ＝θ０のときがピークになるように周期的に変化する。
【００２０】
即ち、単結晶板１０の振動周期をＴとすると、反射強度の時間周期はＴ／２となる。そして、実際的にブラッグ反射が起こる反射強度の時間幅△ｔ（以下、単に「時間幅△ｔ」と称す。）は、単結晶板１０の振動の振幅によって制御することができる。
【００２１】
つまり、振幅が大きくなるほど、時間幅△ｔは長くなり、振幅が小さくなるほど、時間幅△ｔは短くなる。
【００２２】
従って、単結晶板１０の振動周期Ｔと振幅とを制御することにより、反射強度を任意に制御することができるものである。
【００２３】
また、θ０が振幅のピーク（または谷部）になるように単結晶板１０を周期的に振動すると、図４に示すように反射強度が、入射角θ＝θ０のときがピークになるように周期的に変化する。
【００２４】
この図４に示す場合においては、単結晶板１０の振動周期をＴとすると、反射強度の時間周期もＴとなるが、図３に示す場合と同様に、反射強度の時間幅△ｔは、単結晶板１０の振動の振幅によって制御することができる。
【００２５】
従って、単結晶板１０の振動周期Ｔと振幅とを制御することにより、反射強度を任意に制御することができるものである。
【００２６】
なお、上記した第１の実施例において、単結晶板１０の回転や振動は周期的でなくてもよいことは勿論である。
【００２７】
次に、本発明によるＸ線の強度制御方法の第２の実施例を説明するが、図５には、本発明の第２の実施例によるＸ線の強度制御方法を実施するための装置の概略構成説明図が示されている。
【００２８】
即ち、図２においては、符号２０はブラッグ反射を起こす単結晶板であり、Ｘ線の入射光軸に対して、ブラッグ反射の条件を正確に満たす入射角θ０となる位置において固定的に配設されている。そして、この単結晶板２０のＸ線の反射面２０ａの反対側の面には、ピエゾ素子などの超音波振動子を備えた超音波発生装置３０が添着されている。
【００２９】
以上の構成において、超音波発生装置３０を用いて、単結晶板２０内に、表面に対して垂直方向に進行する粗密波を発生させることにより、単結晶板２０の反射面２０ａでの格子定数が時間的に変化することになる。
【００３０】
上記したように、ブラッグ反射の条件は、
λ＝２ｄ・ｓｉｎθ
λ：Ｘ線の波長
ｄ：ブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数
θ：入射角
であるので、単結晶板２０の格子定数を変化させることにより、ブラッグ反射の条件を変化することができる。
【００３１】
ここにおいて、ブラッグ反射の条件を正確に満たす格子定数ｄをｄ０とし、実際的にブラッグ反射が起きる格子定数の許容範囲を「ｄ０±△ｄ０／２」とする。
【００３２】
そして、例えば、超音波発生装置３０を制御して単結晶板２０内に、粗密波を発生させ、ｄ０が格子定数ｄの周期的変化のピークになるようにθを調整すると、図６に示すように反射強度が、格子定数ｄ＝ｄ０のときがピークになるように周期的に変化する。
【００３３】
この図６に示す場合においては、単結晶板２０の格子定数の変化の周期をＴとすると、反射強度の時間周期もＴとなり、反射強度の時間幅△ｔは、単結晶板２０の変化の振幅によって制御することができる。
【００３４】
従って、単結晶板２０の格子定数の変化の周期Ｔと振幅とを制御することにより、反射強度を任意に制御することができるものである。
【００３５】
しかも、上記のようにして超音波発生装置３０を用いて、超音波振動により単結晶板２０の格子定数を変化させて、反射強度を制御する場合には、機械的な可動部分が無いために、極めて高速な反射強度の制御を容易に実現できる。
【００３６】
なお、上記した第２の実施例において、単結晶板２０の格子定数の変化は周期的でなくてもよいことは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３８】
ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、ブラッグ反射における反射条件を変化させるようにブラッグ反射を起こす単結晶板へのＸ線の入射角を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するようにし、また、ブラッグ反射を起こす単結晶板へＸ線を入射し、ブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するＸ線の強度制御方法であって、ブラッグ反射における反射条件を変化させるようにブラッグ反射を起こす単結晶板の格子定数を変化させ、ブラッグ反射の起こる時間を制御することによりブラッグ反射されたＸ線の強度を制御するようにしたため、Ｘ線の強度制御を高速度で精密に行うことができる。
【００３９】
従って、本発明によれば、Ｘ線管で発生する特性Ｘ線の強度や、シンクロトロン軌道放射光（ＳＯＲ）やアンジュレーター放射光などのＸ線領域における放射光の強度を高速に制御することができるとともに、Ｘ線リソグラフィーやＸ線による物質の構造解析などのような、Ｘ線の種々の利用技術におけるＸ線の強度を高速に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるＸ線の強度制御方法を実施するための装置の概略構成説明図である。
【図２】実際的にブラッグ反射が起きるＸ線の入射角の許容角度範囲をグラフ的に示す説明図である。
【図３】入射角θ０を中心として単結晶板１０を振動させた場合における反射強度をグラフ的に示す説明図である。
【図４】入射角θ０が振幅のピーク（または谷部）になるように単結晶板１０を振動させた場合における反射強度をグラフ的に示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例によるＸ線の強度制御方法を実施するための装置の概略構成説明図である。
【図６】格子定数ｄ０が周期的変化のピークになるように単結晶板２０のＸ線の反射面２０ａでの格子定数を変化させた場合における反射強度をグラフ的に示す説明図である。
【図７】従来のＸ線の強度制御方法を実施するための装置の概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０、２０                  単結晶板
３０                  超音波発生装置
１００                  円盤
１０２                  スリット
【図１】
0003577504.tif 000002
【図２】
0003577504.tif 000003
【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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