(57)【要約】【課題】簡単な構成でビームサイズが小さい集束Ｘ線ビームを実現できる、Ｘ線発生装置、及びＸ線分析装置の提供。【解決手段】線状Ｘ線源と、多層膜鏡と、２枚の凹面鏡が接合線を共有するよう互いに接合される、サイドバイサイド反射鏡と、を備える、Ｘ線発生装置であって、多層膜鏡の反射面の断面は放物線形状を有するとともに、該放物線形状の焦点が線状Ｘ線源に位置し、サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡の反射面の断面はそれぞれ放物線形状を有するとともに、該放物線形状の焦点それぞれは、多層膜鏡とは反対側に位置し、平面視して、前記サイドバイサイド反射鏡の接合線の延長線は、多層膜鏡及び線状Ｘ線源を貫く、ことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状Ｘ線源と、
多層膜鏡と、
２枚の凹面鏡が接合線を共有するよう互いに接合される、サイドバイサイド反射鏡と、
を備える、Ｘ線発生装置であって、
前記多層膜鏡の反射面の断面は放物線形状を有するとともに、該放物線形状の焦点が前記線状Ｘ線源に位置し、
前記サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡の反射面の断面はそれぞれ放物線形状を有するとともに、該放物線形状の焦点それぞれは、前記多層膜鏡とは反対側に位置する、
ことを特徴とする、Ｘ線発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線発生装置であって、
平面視して、前記サイドバイサイド反射鏡の接合線の延長線は、多層膜鏡及び線状Ｘ線源を貫く、
ことを特徴とする、Ｘ線発生装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＸ線発生装置であって、
前記線状Ｘ線源と、前記多層膜鏡と、前記サイドバイサイドとは、互いの相対的位置が固定されており、
前記線状Ｘ線源と、前記多層膜鏡と、前記サイドバイサイドと、を一体のものとして、Ｘ線ビームの光軸方向と交差する方向へ並進移動させる、移動機構を、
さらに備える、Ｘ線発生装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＸ線発生装置と、
前記サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡それぞれの焦点を含むよう配置される試料を支持する、支持台と、
を備える、Ｘ線分析装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のＸ線発生装置と、
前記サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡それぞれの焦点が検出面を結ぶ線上のいずれかの点を含むよう配置される検出器と、
前記サイドバイサイド反射鏡と前記検出器の間に、前記サイドバイサイド反射鏡が出射するＸ線を照射させるよう配置される試料を支持する、支持台と、
を備える、Ｘ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生装置、及びＸ線分析装置に関し、特に、集束Ｘ線ビームを提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
小さなビームサイズの集束Ｘ線ビームを所望の位置（例えば試料が配置される位置）に照射することができるＸ線発生装置が用いられている。
【０００３】
特許文献１に、デュアルモード散乱又は回折システムが開示されている。特許文献１の図３Ａに記載の通り、放射線源２１４は線放射源であり、放射線源２１４からのＸ線ビームは、アパーチャ２３６の第２開口を通過し、ＫＢ光学系の第１表面２２２及び第２表面２２４双方と相互作用し、例えば点ビームとなる２次元ビーム２３２が形成される。特許文献２の図１に、２次元動作モードにあるデュアルモード小角Ｘ線散乱システムが記載されている。
【０００４】
特許文献３に、ポリキャピラリー３６を用いてポイント状のＸ線ビームが得られるＸ線光学系が開示されている。かかるＸ線光学系では、断面がポイント状に集束する集束ビームが得られる第３状態が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１５−５２０３８４号公報
【特許文献２】特表２０１５−５２２８０９号公報
【特許文献３】特開２００８−９６１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、Ｘ線回折測定においては、分解能と試料サイズのバランスから、線状のＸ線源が広く用いられている。
【０００７】
特許文献１及び２に開示されるデュアルモード散乱又は回折システムは、上記の理由で広く用いられる線状のＸ線源（放射線源２１４）を含んでいるが、集束Ｘ線ビーム（２次元ビーム）を形成するために、放射線源２１４からのＸ線ビームは、例えば正方形孔である第２開口により、限定的に選択される（絞り込まれる）ので、第２開口を通過したＸ線ビームを集束させても、高輝度な集束Ｘ線ビームは実現されない。
【０００８】
特許文献３に開示されるＸ線光学系では、集束Ｘ線ビームの実現にポリキャピラリー３６を用いているので、Ｘ線ビームの発散角が大きく、Ｘ線回折測定における分解能の低下を招く。
【０００９】
本発明はかかる課題を鑑みてなされたものであり、簡単な構成でビームサイズが小さく、かつ発散角が小さい集束Ｘ線ビームを実現できる、Ｘ線発生装置、及びＸ線分析装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係るＸ線発生装置は、線状Ｘ線源と、多層膜鏡と、２枚の凹面鏡が接合線を共有するよう互いに接合される、サイドバイサイド反射鏡と、を備える、Ｘ線発生装置であって、前記多層膜鏡の反射面の断面は放物線形状を有するとともに、該放物線形状の焦点が前記線状Ｘ線源に位置し、前記サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡の反射面の断面はそれぞれ放物線形状を有するとともに、該放物線形状の焦点それぞれは、前記多層膜鏡とは反対側に位置する、ことを特徴とする。
【００１１】
（２）上記（１）に記載のＸ線発生装置であって、平面視して、前記サイドバイサイド反射鏡の接合線の延長線は、多層膜鏡及び線状Ｘ線源を貫いていてもよい。
【００１２】
（３）上記（１）又は（２）に記載のＸ線発生装置であって、前記線状Ｘ線源と、前記多層膜鏡と、前記サイドバイサイドとは、互いの相対的位置が固定されており、前記線状Ｘ線源と、前記多層膜鏡と、前記サイドバイサイドと、を一体のものとして、Ｘ線ビームの光軸方向と交差する方向へ並進移動させる、移動機構を、さらに備えていてもよい。
【００１３】
（４）本発明に係るＸ線分析装置は、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のＸ線発生装置と、前記サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡それぞれの焦点を含むよう配置される試料を支持する、支持台と、を備えていてもよい。
【００１４】
（５）本発明に係るＸ線分析装置は、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のＸ線発生装置と、前記サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡それぞれの焦点が検出面を結ぶ線上のいずれかの点を含むよう配置される検出器と、前記サイドバイサイド反射鏡と前記検出器の間に、前記サイドバイサイド反射鏡が出射するＸ線を照射させるよう配置される試料を支持する、支持台と、を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、簡単な構成でビームサイズが小さい集束Ｘ線ビームを実現できる、Ｘ線発生装置、及びＸ線分析装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線分析装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＸ線発生装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係るサイドバイサイド反射鏡の断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態に係るＸ線発生装置の集束Ｘ線のビームサイズを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態に係るＸ線発生装置の集束Ｘ線のビームサイズを示す図である。
【図４Ｃ】スリットが配置されるｘ軸方向における位置を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＸ線分析装置の実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、寸法、形状等について模式的に表す場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るＸ線分析装置１の構成を示す概略図である。ここで、当該実施形態に係るＸ線分析装置１はＸ線回折測定装置（ＸＲＤ）であるが、これに限定されることはなく、小角Ｘ線散乱測定装置（ＳＡＸＳ）であってもよく、さらに、他のＸ線分析装置であってもよい。当該実施形態に係るＸ線分析装置１は、Ｘ線源部１１と、ＣＢＯユニット１２と、集束素子１３と、アパーチャ１４と、コリメータ１５と、試料１００を支持する支持台１６と、２次元検出器１８と、ゴニオメータ２１と、移動機構２２と、を備える。当該実施形態に係るＸ線発生装置２（図示せず）は、Ｘ線源部１１と、ＣＢＯユニット１２と、集束素子１３と、アパーチャ１４と、コリメータ１５と、移動機構２２と、を含んでいる。本明細書において、Ｘ線発生装置は、Ｘ線を出射するＸ線源部のみならず、試料に照射するＸ線ビームを形成するＸ線光学系部を含むものとする。ここで、Ｘ線光学系部は、ＣＢＯユニット１２と、集束素子１３と、アパーチャ１４と、コリメータ１５と、を含んでいる。ただし、コリメータ１５は必須ではなく必要に応じて用いればよい。
【００１９】
ゴニオメータ２１は、試料水平配置型のθ−θ型ゴニオメータである。ゴニオメータ２１は、支持台１６に支持される試料１００を水平に保持したまま、２θスキャンを行うことが出来る。試料１００を水平に置くことで、試料１００の自重による歪の影響を最小限にすることができ、試料１００の落下に対する危険性を抑制することができる。ゴニオメータ２１は、支持台１６が支持する試料１００を中心に、延びる２本のアームを有している。集束素子１３から試料１００へ伝搬するＸ線ビームの代表的な方向をｘ軸方向とし、ｘ軸方向に垂直な平面をｙｚ平面とする。一方のアームには、ｘ軸方向に沿って、Ｘ線源部１１と、ＣＢＯユニット１２と、集束素子１３と、アパーチャ１４と、コリメータ１５と、移動機構２２と、が搭載され、もう一方のアームには、２次元検出器１８が搭載される。２本のアームが、試料１００に対して互いに反対の向きにθ回転することにより、試料１００へ入射するＸ線ビームに対して、試料１００がθ回転すると、２次元検出器１８を２θ回転させることができる。
【００２０】
Ｘ線源部１１は、ローターターゲットを備える。ローターターゲットに断面が線状の電子線を照射することによりローターターゲット表面よりＸ線を発生させる。ローターターゲットの回転軸に平行に配置されるスリット窓により、ローターターゲットより発生するＸ線のうち、スリット窓を透過するＸ線が外部へ出射する。かかるＸ線源部１１は、線状Ｘ線源１１Ａを有するとみなすことができる。なお、Ｘ線源部１１は、線状のＸ線源を有する（とみなすことができる）ものを含んでいればよく、ローターターゲットに限定されることはなく、例えば封入管であってもよい。
【００２１】
ＣＢＯユニット１２（クロスビームオプティクス）は、入射側に２つのスリット３１Ａ，３１Ｂ（図示せず）を有するスリット板３１（図示せず）を備え、多層膜鏡１２Ａ（図示せず）をさらに備える。２つのスリット３１Ａ，３１Ｂのうち、一方（３１Ａ）がダイレクトビーム用であり、他方（３１Ｂ）が多層膜鏡１２Ａにより単色平行化される平行化ビーム用である。２つのスリット３１Ａ，３１ＢをＸ線ビームの光軸（Ｘ線ビームの伝搬方向：ｚ軸）に対して垂直方向（ｙ方向）に移動させて、ダイレクトビーム用のスリット３１Ａを用いるか、平行化ビーム用のスリット３１Ｂを用いるか、ユーザが選択する。当該実施形態では、平行化ビーム用のスリット３１Ｂが選択される。ここでは、Ｘ線発生装置２（Ｘ線光学系部）はＣＢＯユニット１２を含むとしたが、これに限定されることはない。多層膜鏡１２Ａを備える光学部品であればよい。
【００２２】
多層膜鏡１２Ａの反射面の断面は放物線形状を有している。放物線形状の焦点が線状Ｘ線源１１Ａに位置するよう、多層膜鏡１２Ａが配置される。多層膜鏡１２Ａは、対象となる特性Ｘ線（ここでは、ＣｕのＫα線）を選択的に反射される多層構造となっている。線状Ｘ線源１１Ａより出射されるＸ線のうち、多層膜鏡１２Ａの反射面に到達するＸ線ビームは、多層膜鏡１２Ａの反射面において反射され、単色平行化される。
【００２３】
集束素子１３は、２枚の凹面鏡が互いに接合されるサイドバイサイド反射鏡１３Ａ（図示せず）を備える。ここでは、平行化されたＸ線ビームを集束させるために、２枚の凹面鏡の断面それぞれは放物線形状を有しており、サイドバイサイド反射鏡１３Ａに入射する平行化されたＸ線ビームは、多層膜鏡１２Ａとは反対側に位置する、サイドバイサイド反射鏡１３Ａの共焦点に集束する。
【００２４】
Ｘ線源部１１と、ＣＢＯユニット１２と、集束素子１３と、は互いに固定されており、一体化されている。ＣＢＯユニット１２はＸ線源部１１に固定され、集束素子１３はＣＢＯユニット１２に固定されている。一体化されているこれらが移動機構２２に搭載される。移動機構２２は、例えばＸ線源部１１に接合させる接続部２２Ａを有し、ステップモータにより、接続部２２Ａがレール２２Ｂ上を移動することが制御される。当該実施形態では、移動機構２２は、２個の接続部２２Ａと、２個の接続部２２Ａをそれぞれ移動させる２本のレール２２Ｂとを含んでいる。詳細については、後に説明する。
【００２５】
コリメータ１５は、散乱するＸ線ビームを吸収し、直進するＸ線ビームを透過させる。コリメータ１５は、集束素子１３より出射されるＸ線ビームのうち、所望の集束Ｘ線ビームを選択的に透過させる。なお、コリメータ１５は必要に応じて配置すればよく、必ず配置させなくともよい。
【００２６】
２次元検出器１８は、試料１００より発生するＸ線を２次元的に検出することができる検出器であるが、これに限定されることはない。必要に応じて、１次元検出器であってもよいし、シンチレーション検出器であってもよい。また、試料１００を支持する支持台１６に、インプレーン測定や逆格子マップ測定の前に行う試料方位調整のためのＲｘＲｙアタッチメントを搭載させてもよい。
【００２７】
図２は、当該実施形態に係るＸ線発生装置２の構成を示す概略図である。図２に示す通り、Ｘ線ビームの状態を分かりやすくするために、主要部品のみが図示されている。図２（ａ）はＸ線発生装置２の側面図であり、図２（ｂ）はＸ線発生装置２の平面図である。図２に、Ｘ線源部１１の線状Ｘ線源１１Ａと、ＣＢＯユニット１２のスリット板３１及び多層膜鏡１２Ａと、集束素子１３のサイドバイサイド反射鏡１３Ａと、スリット１４と、が図示されている。図２に示す通り、Ｘ線発生装置２の側面図はｘｚ平面を、Ｘ線発生装置２の平面図はｘｙ平面を、それぞれ示している。
【００２８】
図３は、当該実施形態に係るサイドバイサイド反射鏡１３Ａの断面図であり、ｙｚ平面を示している。図３に示す通り、サイドバイサイド反射鏡１３Ａは２枚の凹面反射鏡４０Ａ，４０Ｂを含んでいる。ここで、２枚の凹面反射鏡４０Ａ，４０Ｂの反射面の断面はそれぞれ放物線形状を有しているのが望ましく、２枚の凹面反射鏡４０Ａ，４０Ｂは実質的に互いに等価であるのがさらに望ましい。サイドバイサイド反射鏡１３Ａにおいて、２枚の凹面反射鏡４０Ａ，４０Ｂは、接合線４０Ｃを共有するよう互いに接して接合されている。２枚の凹面反射鏡４０Ａ，４０Ｂは凹面となる反射面をそれぞれ有しているが、かかる反射面を平面と近似できる。２枚の凹面反射鏡４０Ａ，４０Ｂは、それぞれの反射面が交差するように接合されており、実質的に直角となるよう接合されるのが望ましい。ここで、実質的に直角であるとは、凹面反射鏡４０Ａの反射面と、凹面反射鏡４０Ｂの反射面とが、接合線４０Ｃを介してなす角θが８５°以上９５°以下を言い、かかる角θが８８°以上９２°以下がさらに望ましい。かかる角θが９０°であればなおさらよいことは言うまでもない。
【００２９】
サイドバイサイド反射鏡１３Ａの断面（ｘ軸方向に垂直な断面）は、ｚ軸方向に対して、一方（凹面反射鏡４０Ａ）が反時計まわり側に、もう一方（凹面反射鏡４０Ｂ）が時計まわり側に、それぞれ配置される。ｚ軸と接合線４０Ｃを含む面を対称面として、凹面反射鏡４０Ａの断面と凹面反射鏡４０Ｂの断面とが面対称に近づくよう、凹面反射鏡４０Ａと凹面反射鏡４０Ｂとが配置されるのが望ましい。理想的には面対称であるのが望ましいが、実質的に面対称であればよい。凹面反射鏡４０Ａの反射面とｙ軸方向とがなす角φは実質的に４５°となっているのが望ましい。ここで、実質的に４５°であるとは、かかる角φが４０°以上５０°以下を言い、かかる角φが４３°以上４７°以下がさらに望ましい。かかる角が４５°であればなおさらよいことは言うまでもない。
【００３０】
凹面反射鏡４０Ａの反射面の断面である放物線形状の焦点と、凹面反射鏡４０Ｂの反射面の断面である放物線形状の焦点とが、ともに試料１００に含まれているのが望ましい。これら２つの焦点は出来る限り近接しているのがさらに望ましく、理想的には一致しているのが望ましい。ただし、実質的に一致している程度に近接していればよい。凹面反射鏡４０Ａの反射面の断面である放物線形状の焦点と、凹面反射鏡４０Ｂの反射面の断面である放物線形状の焦点とが、実質的に一致しており、当該実施形態に係るサイドバイサイド反射鏡１３Ａを、共焦点（コンフォーカル）反射鏡である。
【００３１】
サイドバイサイド反射鏡１３Ａに到達する平行化されたＸ線ビームのうち、図３に示す領域Ａを通過するＸ線ビームが集束される。領域Ａは、実質的に正方形状となっており、ｙ軸方向の長さ（対角線）は約１ｍｍである。また、比較のために、多層膜鏡１２Ａの断面形状を想像線で表しているが、多層膜鏡１２Ａのｙ軸方向の長さは約８ｍｍである。
【００３２】
図２（ｂ）に示す通り、平面視して、サイドバイサイド反射鏡１３Ａの接合線４０Ｃの延長線が多層膜鏡１２Ａ及び線状Ｘ線源１１Ａそれぞれの中心線を通るようにサイドバイサイド反射鏡１３Ａが配置されている。なお、理想的には、平面視して、サイドバイサイド反射鏡１３Ａの接合線４０Ｃの延長線が、多層膜鏡１２Ａの中心線及び線状Ｘ線源１１Ａの中心線それぞれと一致するのが望ましいが、これに限定されることはなく、実質的に一致していればよい。平面視して、少なくともサイドバイサイド反射鏡１３Ａの接合線４０Ｃの延長線は、多層膜鏡１２Ａ及び線状Ｘ線源１１Ａを貫いていればよい。
【００３３】
線状Ｘ線源１１Ａより出射したＸ線のうち、多層膜鏡１２Ａの反射面に到達したＸ線ビームは、反射面で反射され、平行化される。平行化されたＸ線ビームは、サイドバイサイド反射鏡１３Ａにより集束される。試料１００をＸ線ビームの焦点に配置することにより、試料１００に小さなＸ線ビームを照射することができ、試料サイズが小さい場合や、試料サイズが大きくても試料の面内分布を測定する場合など、微小部の測定を実現することができる。
【００３４】
当該実施形態に係るＸ線発生装置は、線状Ｘ線源と、多層膜鏡と、サイドバイサイド反射鏡とを用いて、簡単な構成により高輝度で小さなビームサイズ（焦点サイズ）の集束Ｘ線ビームを実現することができている。ここで、小さなビームサイズとは２００μｍ以下である。線状Ｘ線源を用いることで、強い積分強度を使った測定からサイドバイサイド反射鏡１３Ａを配置することにより容易に点集光のビームを得ることができる。
【００３５】
図２（ｂ）に示す通り、平面視して（ｘｙ平面において）、Ｘ線の伝搬方向はｘ軸方向であり、光軸調整は容易である。しかしながら、Ｘ線ビームは、多層膜鏡１２Ａ及びサイドバイサイド反射鏡１３Ａにて反射しており、集束Ｘ線ビームの焦点位置は、ｚ軸方向に対してずれが発生する。当該実施形態では、例えば７ｍｍほどのズレが生じることが発明者らによって検証されている。当該実施形態に係るＸ線発生装置２において、前述の通り、Ｘ線源部１１と、ＣＢＯユニット１２と、集束素子１３と、は互いに固定されており、一体化されている。すなわち、線状Ｘ線源１１Ａと、多層膜鏡１２Ａと、サイドバイサイド反射鏡１３Ａとは、互いの相対的位置が固定されている。光軸調整を実施することにより、Ｘ線源部１１と、ＣＢＯユニット１２と、集束素子１３と、は互いの相対的位置をより好ましい状態とし、その後、互いに固定されるのが望ましい。移動機構２２は、ステップモータにより、接続部２２Ａをレール２２Ｂ上を移動させることにより、線状Ｘ線源１１Ａと、多層膜鏡１２Ａと、サイドバイサイド反射鏡１３Ａと、を一体のものとして、レール２２Ｂの延伸方向に沿って平行移動させることができる。ここで、レール２２Ｂの延伸方向は、ｚ軸方向に沿っている。よって、なお、レール２２Ｂの延伸方向（移動機構２２の平行移動方向）はｚ軸方向と一致しているのが望ましいが、必ずしも一致している必要はなく、Ｘ線ビームの伝搬方向と交差する方向であればよい。Ｘ線ビームの伝搬方向となす角が９０°であれば理想的であるが、８５°以上であればよい。８８°以上であればなおさら望ましい。
【００３６】
図４Ａ及び図４Ｂは、当該実施形態に係るＸ線発生装置２の集束Ｘ線のビームサイズを示す図である。図４Ａは、試料が配置される位置又はその近傍に配置したスリットをz方向に走査（スキャン）した結果である。図４Ｂは、試料が配置される位置又はその近傍に配置したスリットをｙ軸方向に走査（スキャン）した結果である。図４Ｃは、スリットが配置されるｘ軸方向における位置を示す図である。なお、かかる走査（スキャン）は、ゴニオメータ２１の角度θが０°の状態、すなわち、Ｘ線源部１１と、支持台１６と、２次元検出器１８とが、実質的に一直線上に配置される状態で行われ、２次元検出器１８が集束Ｘ線のＸ線強度を検出する。
【００３７】
図４Ａは、ｙ軸方向の原点位置において、図４Ｃに示す通り、x軸方向の位置が−５０ｍｍ、−１５ｍｍ、０ｍｍ、＋５０ｍｍである場合に、ｚ方向に走査される集束Ｘ線の強度を４本の曲線でそれぞれ示している。図４Ｂは、ｚ軸方向の原点位置において、図４Ｃに示す通り、ｘ軸方向の位置が−５０ｍｍ、−１５ｍｍ、０ｍｍ、＋５０ｍｍである場合に、y軸方向に走査される集束Ｘ線の強度を４本の曲線でそれぞれ示している。
【００３８】
図４Ａに示す通り、スリットをｚ軸方向に走査する場合、ｘ軸方向の位置が＋５０ｍｍ及び−５０ｍｍの場合において、ピーク強度も低くピーク幅も広いＸ線ビームが、ｘ軸方向の位置が試料が配置される位置（０ｍｍ）において、ピーク強度も高くなりピーク幅も狭くなっている。さらに、−１５ｍｍの位置において、ピーク強度もさらに高くなりピーク幅もさらに狭くなっており、焦点サイズが小さいＸ線ビームが実現できており、Ｘ線光軸調整が実現できている。
【００３９】
図４Ｂに示す通り、スリットをｙ軸方向に走査する場合、ｘ軸方向の位置が＋５０ｍｍ及び−５０ｍｍの場合において、ピーク強度も低くピーク幅も広いＸ線ビームが、ｘ軸方向の位置が試料が配置される位置（０ｍｍ）において、ピーク強度も高くなりピーク幅も狭くなっている。さらに、−１５ｍｍの位置において、ピーク強度もさらに高くなりピーク幅もさらに狭くなっており、焦点サイズが小さいＸ線ビームが実現できており、Ｘ線光軸調整が実現できている。
【００４０】
図５は、当該実施形態に係るＸ線分析装置１の実験結果を示す図である。試料１００の表面に微小な角度でＸ線を入射し、反射、散乱したＸ線を２次元検出器によって測定した微小角入射小角Ｘ線散乱（ＧＩ−ＳＡＸＳ：Grazing-incidence small-angle X-ray scattering）測定による２次元散乱像を示している。Ｘ線発生装置２によってビームサイズが微小な集束Ｘ線ビームが実現されることにより、図５に示す２次元散乱像にスポット状の反射が確認される。また、格子点の円弧方向への広がりが確認されていることから、ランダムな成分が含まれているものと考えられる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態に係るＸ線発生装置、及びＸ線分析装置について説明した。上記実施形態では、集束Ｘ線ビームの焦点位置に試料を配置しているがこれに限定されることはない。例えば、Ｘ線分析装置が、Ｘ線発生装置と、検出器と、試料を支持する支持台とを備え、サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡それぞれの焦点が検出器の検出面を結ぶ線上のいずれかの点を含んでいてもよい。かかる構成の場合、より高分解能測定をすることが出来る。ここで、検出器の検出面を結ぶ線上のいずれかの点とは、検出面の面上に描くことが出来る任意の線上の任意の複数の点を意味している。サイドバイサイド反射鏡の２枚の凹面鏡それぞれの焦点がともに、該複数の点のいずれかの点を含んでいるのがさらに望ましい。単に、２枚の凹面鏡それぞれの焦点が検出面の面に含まれるとしてもよい。支持台が支持する試料は、サイドバイサイド反射鏡と検出器の間に、サイドバイサイド反射鏡が出射するＸ線が照射されるよう配置されている。上記実施形態と同様に、これら２つの焦点は出来る限り近接しているのがさらに望ましく、理想的には一致しているのが望ましい。ただし、実質的に一致している程度に近接していればよい。また、上記実施形態のように、Ｘ線分析装置がゴニオメータを含む場合が考えられる。ここで、検出器の検出面が２つの焦点を含むとは、サイドバイサイド反射鏡が出射するＸ線が試料に照射され、試料より発生する散乱Ｘ線が検出器の検出面において集束されることを意味している。また、測定の必要によって２つの焦点の焦点位置を試料と検出器の間にあるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  Ｘ線分析装置、２  Ｘ線発生装置、１１  Ｘ線源部、１３Ａ  サイドバイサイド反射鏡、１１Ａ  線状Ｘ線源、１２  ＣＢＯユニット、１２Ａ  多層膜鏡、１３  集束素子、１４  アパーチャ、１５  コリメータ、１６  支持台、１８  ２次元検出器、２１  ゴニオメータ、２２  移動機構、２２Ａ  接続部、２２Ｂ  レール、３１  スリット板、３１Ａ，３１Ｂ  スリット、４０Ａ，４０Ｂ凹面反射鏡、４０Ｃ  接合線、１００  試料。
【図１】
2019152468.tif 000003
【図２】
2019152468.tif 000004
【図３】
2019152468.tif 000005
【図４Ａ】
2019152468.tif 000006
【図４Ｂ】
2019152468.tif 000007
【図４Ｃ】
2019152468.tif 000008
【図５】
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