(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を支持する試料取付け部と、
前記試料取付け部に対して移動及び固定可能な固定部を備え、
前記固定部は、試料の側部と当接する複数の位置決めピン、当該位置決めピンを前記試料取付け部に形成した溝に沿って移動及び固定可能とするブロック、及び当該ブロックを前記溝の長手方向の任意の位置に固定する固定ネジを備え、
前記複数の位置決めピンは、前記ブロックによって試料取付け部に対してそれぞれ独立して位置決め自在とし、
前記ブロックを固定ネジによって前記溝に対して固定して、位置決めピンを試料の側部と当接状態で固定することによって試料を固定することを特徴とするＸ線回折装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線回折装置に関し、特に試料の固定に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線回折装置では、Ｘ線源から発せられたＸ線を試料の分析位置に照射し、該分析位置で回折されたＸ線を検出器で検出する。この分析位置に対するＸ線源と検出器のそれぞれの入射角を等しくする機構として水平ゴニオメータ等の機構が用いられている。通常、試料は、試料取付け部上において、水平ゴニオメータのゴニオメータ中心軸の位置に機械的に固定している。
また、Ｘ線回折装置において、水平ゴニオメータに対する試料の位置を調整するために、試料取付け部の下方にＲ−θステージ等のステージ機構を設け、このステージ機構によって試料を直線方向及び回転方向に移動させるものがある。
従来、試料を試料取付け部上に固定するには、試料取付け部にネジ止めされた押え板や板ばねや等の固定材を用い、試料をこの押え板や板ばねによって試料取付け部面に対して押えることによって行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＸ線回折装置では、試料の試料取付け部に対する固定の点で問題がある。従来のＸ線回折装置では、押え板やばね材等の固定材によって試料を上方から押えることにより試料を試料取付け部に固定しており、通常、この押え板やばね材は、試料取付け部に対して所定位置にネジ止めされている。
従来の押え板やばね材による固定では、押え板やばね材の設定位置や大きさによって固定できる試料に制限があり、試料の形状によっては押え板やばね材の設定位置に位置合わせすることができない場合、あるいは厚い試料については押え板やばね材で押えることができないといった場合が生じ、試料を試料取付け部上に固定することができないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、Ｘ線回折装置において、試料の形状や厚みに係わらず、任意の形状や厚みの試料を固定することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試料の固定を試料を上方から押えることに代えて試料を横方向から押えることによって、試料の形状や厚みに係わらず、任意の形状や厚みの試料を固定する。
本発明のＸ線回折装置の一態様は、試料を支持する試料取付け部と、試料取付け部に対して移動及び固定可能な固定部を有し、固定部は試料の側部と当接状態で固定する構成を備えるものである。固定部は、試料の側部と当接し、この当接状態で試料取付け部に対して固定することによって、試料を試料取付け部上で固定する。固定部は、試料の側部と当接することによって、試料の形状や厚みに係わらず固定することができる。
【０００６】
固定部は、試料の側部と当接する位置決めピン、及びこの位置決めピンを試料取付け部に形成した溝部に沿って移動及び固定可能とするブロックで構成することができ、ブロックを試料取付け部の溝部に対する固定は、固定ネジで行うことができる。
試料を試料取付け部上で固定するには、固定ネジを弛めてブロックを溝部に対して移動可能な状態とし、該ブロックを溝部に沿って移動させ、試料取付け部上において所定位置に載置した試料の側部に位置決めピンを当接させる。位置決めピンを試料の側部に当接させた後、固定ネジを締め付けてブロックを溝部に固定する。この固定によって、試料は位置決めピンにより試料取付け部上の所定位置で固定される。
【０００７】
位置決めピンは、試料の外形を挟むようにして固定するため、試料の形成に係わらず固定することができる。また、位置決めピンは試料の側部から当接して位置決めし固定するため、試料の厚みに係わらず固定することができる。
固定部は、複数あるいは一つで構成することができ、複数の固定部による場合には、該固定部の移動方向は試料を挟む方向とする。また、一つの固定部による場合には、試料取付け部上に試料を挟む位置に設けた保持部との間で試料を挟むことによって固定する。
【０００８】
本発明の態様によれば、少なくとも一つのブロックを緩めることによって、試料の着脱を行うことができ、試料交換の操作性の向上、及び操作時間の短縮を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しながら詳細に説明する。
図１，２は本発明のＸ線回折装置を説明するための概略図であり、図１（ａ）は水平ゴニオメータを後方に見る位置を示し、図２（ａ）は水平ゴニオメータを横に見る位置を示している。また、図１（ｂ），図２（ｂ）は試料取付け部を上方から見た概略を示している。
Ｘ線回折装置１は、試料取付け部５上に配置した試料Ｓに対してＸ線を照射するＸ線源２と、試料Ｓで回折された回折Ｘ線を検出する検出器３とが水平ゴニオメータ４に取付けられた構成され、さらに、試料取付け部５はベース部６上にＲ−θステージ９、第１支持部１０及び第２支持部２０によって支持される構成である。
【００１０】
水平ゴニオメータ４は、試料Ｓに対する入射Ｘ線及び出射Ｘ線の角度を同一角度に合わせる機構であり、ベース部６に対して固定されている。Ｒ−θステージ９は直線方向（Ｒ方向）及び回転方向（θ方向）に移動可能なステージであり、直線方向（Ｒ方向）に移動することによって水平ゴニオメータ４に対する距離を調整し、また、回転方向（θ方向）に移動することによって水平ゴニオメータ４に対する回転位置を調整することができ、この直線方向及び回転方向の調整によって、上方に支持する試料取付け部５の直線方向及び回転方向の位置調整を行い、さらに試料取付け部５上に載置される試料Ｓの平面方向の分析位置を調整する。
【００１１】
Ｒ−θステージ９の一構成例は、Ｒ方向駆動部９ａとθ方向駆動部９ｂを備える。Ｒ方向駆動部９ａは、直線移動方向に配置された駆動軸９ｄ及び駆動モータ９ｃを備え、駆動モータ９ｃを回転させることによって駆動軸９ｄを駆動し、ベース部６及び水平ゴニオメータ４に対して直線移動を行わせる。また、θ方向駆動部９ｂは駆動モータ９ｅを備え、第１基準部７をＲ方向駆動部９ａ上に回転可能に軸支する。駆動モータ９ｅを回転させることによって第１基準部７を回し、ベース部６及び水平ゴニオメータ４に対して回転移動を行わせる。図２中に示す試料取付け部５，５’はＲ方向駆動部９ａによる直線移動の状態を示している。
【００１２】
本発明のＸ線回折装置は高さ調整を行う機構として、段階的な高さ調整を行う第１支持部１０、及び連続的な高さ調整を行う第２支持部２０を備える。
第１支持部１０は、Ｒ−θステージ９上の第１基準部７と、試料取付け部５側の第２基準部８との間の距離を段階的に調整する機構であり、少なくとも３本の支持ブロック１１、１２、１３で形成される。この支持ブロック１１、１２、１３は所定の長さに形成され、取付ける支持ブロックの長さを変えることによって高さ調整を行うことができ、第１基準部７及び第２基準部８の円周上に所定角度で３個所に配置される。なお、円周上に配置する角度間隔は同角度とすることも、任意に角度とすることもでる。また、配置数も３個所に限らないが、安定性を考慮すると３個所以上が望ましい。なお、図１，２に示す構成では、第１支持部１０は３個所で支持する構成としているが、３個所以上で支持する構成とすることもできる。
【００１３】
第２支持部２０は、第２基準部８と試料取付け部５との間の距離を連続的に調整する機構であり、少なくとも３つの送りネジ２１、２２、２３で形成される。送りネジ２１、２２、２３は、ネジを駆動することによって試料取付け部５の高さ調整を行う機構であり、該ネジと螺合する試料取付け部５、及び第２基準部８との間隔を変更させ、これによって試料取付け部５の高さ調整を行う。なお、送りネジ２３によって試料取付け部５と作用する部分は、連結部材を介して連結される作用端２４としている。
【００１４】
本発明のＸ線回折装置１は、試料Ｓを試料取付け部５上に固定する手段として固定部３０を備える。固定部３０は、試料Ｓを試料取付け部５上で位置決めするための位置決めピン３０ａ、試料取付け部５に固定するための固定ネジ３０ｂ、及び試料取付け部５に対してスライド移動させるためのブロック３０ｃ（図１，２には示していない）を備え、位置決めピン３０ａを試料Ｓの側部に当接させて固定することによって、試料Ｓを固定する。
一方、試料取付け部５には、固定部３０のブロック３０ｃをスライド移動させると共に、固定部３０を固定するための溝部３１が形成される。図１，２では、試料取付け部５の中心を通って直交する２本の溝部３１が形成された例を示してるが、溝部はこの構成に限らず、固定部３０が試料を挟む位置であれば任意の本数及び位置に設けることができる。
【００１５】
次に、図３，４，５を用いて本発明の固定部について説明する。図３は本発明の固定部を説明するための斜視図であり、図４は溝部の長手方向における固定部断面を示し、図５は溝部の長手方向と直交する方向における固定部断面を示している。また、図５（ａ）は図４中のＡ方向から見た断面を示し、図５（ｂ）は図４中のＢ方向から見た断面を示している。
【００１６】
図３，４，５では、試料取付け部５の断面と共に固定部を示している。固定部３０は、ブロック３０ｃと、該ブロック３０ｃ上に上方に向かって設定される位置決めピン３０ａと、同じくブロック３０ｃ上にネジ止めによって取り付けられる固定ネジ３０ｂ及び固定のための固定板３０ｄとを備える。ブロック３０ｃは、試料取付け部５に形成した断面形状がＴ字形状の溝部３１内において、支持バネ３０ｅによって上方に付勢されながら溝部３１の長さ方向にスライド移動可能に取り付けられる。固定部３０の移動は、固定ネジ３０ｂを持って溝部３１の長手方向にスライドさせる（図３，４中の矢印方向の移動）ことによって行うことができる。
【００１７】
位置決めピン３０ａはブロック３０ｃに取り付けられ、その先端は、試料取付け部５の表面よりも上方に突出する。位置決めピン３０ａの側面は、試料Ｓと当接して位置決めする部分となり、ブロック３０ｃを溝部３１内でスライド移動させることによって、位置決めピン３０ａの側面を試料取付け部５上に載置した試料Ｓの側部と当接させる。
また、固定ネジ３０ｂは、固定板３０ｄ及び溝部３１の片部分を構成する試料取付け部５の一部を挟んで、ブロック３０ｃにネジ止めされる。固定ネジ３０ｂを回してネジを緩めると、固定板３０ｄとブロック３０ｃとによる溝部３１の片部分の把持動作が解除された状態となり、ブロック３０ｃは溝部３１内において溝部３１の長さ方向にスライド移動可能となる。これによって、位置決めピン３０ａを試料Ｓの側部に対して当接させたり、あるいは当接を解除することができる。
【００１８】
また、固定ネジ３０ｂを逆方向に回してネジを絞めると、ブロック３０ｃと固定板３０ｄとを溝部３１の片部分を挟んで把持し、ブロック３０ｃを溝部３１及び試料取付け部５に対して固定される。これによって、位置決めピン３０ａは試料取付け部５の所定位置に固定され、位置決めピン３０ａが試料Ｓの側部と当接している場合には、図示しない他の位置決めピン３０ａによる当接と共に、試料Ｓを挟むようにして試料取付け部５の所定位置に固定することになる。
位置決めピン３０ａは試料Ｓに対して横方向から当接し固定する。この固定は、位置決めピン３０ａの少なくも一個所が試料Ｓと当接していれば行うことができるため、試料Ｓの厚みに依存することなく固定を行うことができる。
【００１９】
この固定状態から、固定ネジ３０ｂを逆方向に回してネジを緩めると、ブロック３０ｃは溝部３１内の長さ方向に移動可能な状態となる。この状態において、ブロック３０ｃを溝部３１内において試料Ｓから離れる方向にスライド移動させることによって、位置決めピン３０ａは試料Ｓから離すことができ、試料Ｓの交換あるいは位置調整を行うことができる。
なお、支持バネ３０ｅは、ブロック３０ｃの上端面の一部を溝部３１の片部分に押し当てることによって、ブロック３０ｃの移動時及び固定ネジ３０ｂによる固定操作時において、ブロック３０ｃが溝部３１内でぐらつくことを防止して、スライド移動及び固定操作を円滑なものする。
【００２０】
図６は、本発明の固定部による試料の固定状態を示す概略図である。図６（ａ）は試料Ｓの形状が４角形の場合を示し、図６（ｂ）は試料Ｓの形状が５角形の場合を示している。いずれにおいても、固定部は溝部３１に沿ってスライド移動することによって、位置決めピン３０ａを試料Ｓの側部と当接させ、試料Ｓを挟むように固定することができる。この位置決めピン３０ａと試料Ｓの側部との当接は、試料Ｓの形状が４角形や５角形に限らず任意の形状に対応することができる。また、溝部内で固定部が移動可能な範囲内であれば、試料Ｓの大きさに限らず固定することができる。
したがって、本発明の固定部によれば、試料の形状や厚みに係わらず試料を固定することができる。
【００２１】
また、本発明の固定部によれば、試料Ｓが試料取付け部５上で位置ずれすることを確実に抑制することができる。図７は、本発明によって試料の位置ずれが抑えられることを示している。図７（ａ）に示すように試料Ｓの厚みが一様でない場合、Ｘ線回折装置で試料Ｓの表示分析を行うには、試料取付け部５上で試料Ｓの分析面を水平面とする必要がある。そこで、図７（ｂ）に示すように試料Ｓを固定部３０の位置決めピン３０ａで挟んで固定した後、図７（ｃ）に示すように試料取付け部５を傾斜させて試料Ｓの表面を水平に調整する。本発明の固定部は、位置決めピンによって試料Ｓを横方向から位置決めし固定しているため、試料Ｓが試料取付け部５上をスライドして位置ずれすることを抑制することができる。
【００２２】
一方、図７（ｄ）は、従来の押え板による試料の固定状態を示している。この押え板４０による固定では、試料Ｓを上から抑えるだけであるため、試料Ｓのスライドを止めることが難しく、位置ずれを防止することが困難となる。
また、本発明に用いる固定部は、前記構成例に示したように、直交する２つの溝部にそれぞれ対向させて２つ設ける構成に限らず、試料Ｓを横方向で挟んで固定する構成であれば、溝部の本数及び固定部の個数は種々に設定することができる。図８は、本発明の固定部の他の配置構成を示している。
【００２３】
図８（ａ）は、３本の溝部３１を試料取付け部の中心から放射状に配置し、各溝部３１に固定部３０を一つずつ備える構成であり、３つの固定部３０によって試料（図示していない）を固定することができる。
図８（ｂ）は、２本の溝部３１を試料取付け部の中心から放射状に配置し、各溝部３１に固定部３０を一つずつ備えると共に、一つの保持部３２を備える構成であり、２つの固定部３０と一つの保持部３２によって試料（図示していない）を固定することができる。
図８（ｃ）は、１本の溝部３１を試料取付け部の中心から放射状に配置し、当該溝部３１に固定部３０を一つ備えると共に、二つの保持部３２を備える構成であり、一つの固定部３０と二つの保持部３２によって試料（図示していない）を固定することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＸ線回折装置によれば、試料の形状や厚みに係わらず任意の形状や厚みの試料を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線回折装置を説明するための概略図である。
【図２】本発明のＸ線回折装置を説明するための概略図である。
【図３】本発明の固定部を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の固定部の溝部の長手方向における断面を示している。
【図５】本発明の固定部の溝部の長手方向と直交する方向における断面を示している。
【図６】本発明の固定部による試料の固定状態を示す概略図である。
【図７】本発明による試料の位置ずれ防止を説明するための図である。
【図８】本発明の固定部の他の配置構成を示す図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線回折装置、２…Ｘ線源、３…検出器、４…水平ゴニオメータ、５…試料取付け部、６…ベース部、７…第１基部、８…第２基部、９…Ｒ−θステージ、９ａ…Ｒ方向駆動部、９ｂ…θ方向駆動部、９ｃ，９ｅ…駆動モータ、９ｄ…駆動軸、１０…第１支持部、１１，１２，１３…支持ブロック、２０…第２支持部、２１、２２，２３…送りネジ、２４…作用端、３０…固定部、３０ａ…位置決めピン、３０ｂ…固定ネジ、３０ｃ…ブロック、３０ｄ…固定板、３０ｅ…支持バネ、３１…溝部、３２…保持部。
【図１】
0004502097.tif 000002
【図２】
0004502097.tif 000003
【図３】
0004502097.tif 000004
【図４】
0004502097.tif 000005
【図５】
0004502097.tif 000006
【図６】
0004502097.tif 000007
【図７】
0004502097.tif 000008
【図８】
0004502097.tif 000009