(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料ステージ、及び又は、Ｘ線源及び検出器を水平ゴニオメータに対してそれぞれ取り付ける取り付け手段を備え、
前記各取り付け手段は、前記試料ステージの水平ゴニオメータからの取り付け位置、又は、前記試料ステージ、Ｘ線源、及び検出器の水平ゴニオメータからの取り付け位置を変更可能と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、特に大型試料の分析に好適に対応することができるＸ線回折装置に関する。
【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、試料ステージ上に載置され、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。
通常、Ｘ線源、検出器、及び試料ステージは、水平ゴニオメータに対して所定の距離を保持するように取り付けられている。この取り付け位置は、汎用型のＸ線回折装置では、通常、標準的な大きさの試料（例えば、径が１８０ｍｍ以下の試料）に対応するように設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の汎用型のＸ線回折装置では、大型の試料の分析に適していないという問題がある。
従来のＸ線回折装置は、Ｘ線源、検出器、及び試料ステージの水平ゴニオメータに対する取り付け位置を、例えば、径が１８０ｍｍ以下の試料が好適に分析できるよう設定されているため、径が１８０ｍｍ以上の大型の試料を分析しようとした場合、試料ステージ上に試料を配置することができないといった問題が生じる。
【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、汎用型の装置においても大型の試料に対応することができ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、Ｘ線源や検出器、あるいは試料ステージを取り付ける取り付け手段によって汎用型用と大型用の切り換えを行い、汎用型の装置であっても大型の試料への適用を可能とする。
本発明のＸ線回折装置は、試料ステージを水平ゴニオメータに対して取り付ける取付け手段、又は、Ｘ線源、検出器、及び試料ステージを水平ゴニオメータに対して取り付ける取付け手段を備えた構成とし、各取付け手段は、試料ステージの水平ゴニオメータからの取り付け位置、又は、試料ステージ、Ｘ線源、及び検出器の水平ゴニオメータからの取り付け位置を変更可能とすることによって、汎用型の装置であっても大型の試料を分析することができる。
【０００６】
本発明の取り付け部は、Ｘ線源、検出器、及び試料ステージをそれぞれ個別に水平ゴニオメータに対して取り付けるものであり、これら取り付け部の内で、試料ステージを取り付ける取り付け部によって試料ステージの水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更することによって、大型試料の取り付けを可能とする。あるいは、試料ステージを取り付ける取り付け部に加えて、Ｘ線源を取り付ける取り付け部と検出器を取り付ける取り付け部とを用いることによって、試料ステージ、Ｘ線源、及び検出器の水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更することによって、大型試料の取り付けを可能とすると共に、大型試料の分析範囲を拡大することができる。
【０００７】
本発明の取り付け手段は、Ｘ線源、検出器、及び試料ステージを水平ゴニオメータに対してそれぞれ個別に取り付ける構成とすることができ、各取り付け手段は、一端を水平ゴニオメータに取り付ける第１取り付け部と、他端をＸ線源、検出器、試料ステージなどに取り付ける第２取り付け部と、この第１，２取り付け部間を連結する連結部を備える構成とすることができる。
【０００８】
この取り付け手段は種々の態様で構成することができる。取り付け手段の一態様は連結部の長さを異にする取り付け手段を用意し、第１取り付け部及び第１取り付け部によって水平ゴニオメータ及びＸ線源、検出器、試料ステージと着脱して交換可能とすることによって、水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更する。
【０００９】
取り付け手段の他の態様は、連結部に対して第２取り付け部をガイド溝やスプライン軸等によってスライド移動等させて、水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更する。また、取り付け手段の他の態様は、連結部を複数の入れ子式の部材等の伸縮自在な構成によって連結部自体の長さを変更可能とすることによって、水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更する。
【００１０】
本発明の態様によれば、試料ステージ、Ｘ線源、検出器を取り付ける取り付け手段によって、汎型用の装置であっても、大型試料をＸ線回折装置に取り付け、Ｘ線回折分析を行うことができ、汎用型装置と大型用装置を１つの装置で構成することができる。
【００１１】
【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）は試料ステージを上方から見た概略を示している。なお、図１，２は、本発明のＸ線回折装置において大型の試料を配置する場合を示している。
【００１２】
Ｘ線回折装置１は、試料ステージ４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５に対して取付けられて構成される。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、Ｘ線源２及び検出器３の角度を調整する。
【００１３】
本発明のＸ線回折装置１は、Ｘ線源２、検出器３、及び試料ステージ４を水平ゴニオメータ５に対して取り付けるための取り付け手段１０（１２，１３，１４）を備える。取り付け手段１２はＸ線源２を水平ゴニオメータ５に対して取り付けるための手段であり、取り付け手段１３は検出器３を水平ゴニオメータ５に対して取り付けるための手段であり、取り付け手段１４は試料ステージ４を水平ゴニオメータ５に対して取り付けるための手段である。
【００１４】
なお、図１，２では、試料ステージ４は、試料Ｓを支持する支持テーブル４ａ、支持テーブル４ａを支持するための支持ブロック４ｂ，４ｃ，４ｄ、及び当該支持ブロック４ｂ，４ｃ，４ｄを支持する支持盤４ｅを備える構成例を示しているが、この構成は一例であって、支持テーブル４ａ以外の構成は任意とすることができる。
【００１５】
上記構成において、Ｘ線源２、検出器３、及び試料ステージ４の水平ゴニオメータ４に対する取り付け位置は、各取り付け手段１０（１２，１３，１４）の長さ（水平ゴニオメータ５から水平方向に延びる長さ）によって定まり、これによって、Ｘ線源２、検出器３、及び試料ステージ４上に配置した試料の分析位置（図示していない）が、図１（ｂ），図２（ｂ）中の一点鎖線で示す直線上に配列することになる。
本発明のＸ線回折装置１は、汎用型の装置であっても大型試料を配置し分析することを可能とするために、これらの取り付け手段１０を用いる。
【００１６】
図３は、本発明の取り付け手段の構成例を説明するための概略図である。なお、図３は、Ｘ線源を取り付けるための取り付け手段の構成例を示しているが、検出器及び試料ステージについても同様の構成とすることができる。
本発明の取り付け手段は、一端を水平ゴニオメータに取り付ける第１取り付け部２１と、他端をＸ線源、検出器、試料ステージなどに取り付ける第２取り付け部２２と、この第１，２取り付け部２１，２２間を連結する連結部２０を備える構成とすることができる。
【００１７】
この取り付け手段は種々の態様で構成することができる。図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、取り付け手段の各態様例を示している。
図３（ａ）は取り付け手段の第１の態様例を示している。第１の態様例は、連結部２０の長さを異にする取り付け手段を用意し、これらの取り付け手段を交換することによって、水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更する。
【００１８】
図３（ａ）に示す取り付け手段は、短い連結部２０ｓを備えた取り付け手段１２ｓと長い連結部２０ｌを備えた取り付け手段１２ｌを用意しておき、試料Ｓの径が大きくない場合には、取り付け手段１２ｓを用いてＸ線源２を取り付けることによって汎用の装置として使用し、試料Ｓの径が大きい場合には、取り付け手段１２ｌを用いてＸ線源２を取り付けることによって大型用の装置として使用する。
【００１９】
なお、図３（ａ）では、第１取り付け部２１によって水平ゴニオメータ（図示していない）への取り付けを行い、第２取り付け部２２によってＸ線源２の取り付けを行っている。
したがって、取り付け手段の第１の態様では、取り付け長さの異なる取り付け手段を交換することによって、水平ゴニオメータに対してＸ線源、検出器、試料ステージの取り付け位置を変更することができる。
【００２０】
図３（ｂ）は取り付け手段の第２の態様例を示している。第２の態様例は、連結部２０に対して取り付け部を移動可能な構成とし、この取り付け部の位置を移動させることによって、水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更する。  図３（ｂ）に示す取り付け手段は、連結部２０に対して第２取り付け部２２ａをスライド移動可能とし、該第２取り付け部２２ａにＸ線源２を取り付ける。試料Ｓの径が大きくない場合には、第２取り付け部２２ａを連結部２０上で第１取り付け部２１側（水平ゴニオメータ側（図示したいない）に移動させることによって汎用の装置として使用し、試料Ｓの径が大きい場合には、第２取り付け部２２ａを連結部２０上で第１取り付け部２１側（水平ゴニオメータ側（図示したいない）と反対側に移動させることによって大型用の装置として使用する。
【００２１】
第２取り付け部２２ａを連結部２０上で移動させる構成としては、例えば、連結部２０に溝を形成し、この溝に沿って第２取り付け部２２ａをスライド移動させる構成や、連結部２０にスプライン溝を形成し、このスプライン溝によって第２取り付け部２２ａを回転させながら移動させる構成等を用いることができる。なお、図３（ｂ）では、第１取り付け部２１によって水平ゴニオメータ（図示していない）への取り付けを行い、第２取り付け部２２によってＸ線源２の取り付けを行っている。
したがって、取り付け手段の第２の態様では、第２取り付け部を移動させることによって、水平ゴニオメータに対してＸ線源、検出器、試料ステージの取り付け位置を変更することができる。
【００２２】
図３（ｃ）は取り付け手段の第３の態様例を示している。第３の態様例は、連結部２０を伸縮自在な構成とし、この連結部２０を伸縮させて取り付け部の位置を移動させることによって、水平ゴニオメータに対する取り付け位置を変更する。
【００２３】
図３（ｃ）に示す取り付け手段は、連結部２０を例えば複数の連結部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを入れ子式に結合させ、これによって伸縮自在とし、該連結部２０ｃにＸ線源２を取り付ける。このＸ線源２の連結部２０ｃへの取り付けは、第２の取り付け部２２を用いて行うことができる。試料Ｓの径が大きくない場合には、連結部２０ｃを縮めて第１取り付け部２１側（水平ゴニオメータ側（図示したいない）に移動させることによって汎用の装置として使用し、試料Ｓの径が大きい場合には、連結部２０ｃを延ばした第１取り付け部２１側（水平ゴニオメータ側（図示したいない）と反対側に移動させることによって大型用の装置として使用する。
【００２４】
なお、伸縮自在な連結部としては、上記の構成の他任意の機構を用いることができる。なお、図３（ｃ）では、第１取り付け部２１によって水平ゴニオメータ（図示していない）への取り付けを行い、第２取り付け部２２によってＸ線源２の取り付けを行っている。
したがって、取り付け手段の第３の態様では、連結部を伸縮させることによって、水平ゴニオメータに対してＸ線源、検出器、試料ステージの取り付け位置を変更することができる。
【００２５】
上記した構成の取り付け手段を用いることによって、汎用型の装置に大型の試料を適用させるには、Ｘ線源、検出器、及び試料ステージの取り付け位置を変更する態様の他、試料ステージの取り付け位置のみを変更する態様を用いることができる。
【００２６】
図４は、本発明の使用態様を説明するための概略図である。図４（ａ）は汎用型の装置における取り付け位置を示し、図４（ｂ）はＸ線源、検出器、及び試料ステージの取り付け位置を変更する態様によって大型試料用の装置に切換えた場合の取り付け位置を示し、また、図４（ｃ）は試料ステージの取り付け位置を変更する態様によって大型試料用の装置に切換えた場合の取り付け位置を示している。なお、図４は、取り付け手段の第１の態様を用いた場合について示している。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、汎用型の装置における取り付け位置においては、Ｘ線源２、検出器３、及び試料ステージ４を水平ゴニオメータ５に対して取り付けるために、それぞれの長さの短い取り付け手段１２ｓ，１３ｓ，１４ｓを用いている。これによって、Ｘ線源２、検出器３、及び試料ステージ４は水平ゴニオメータ５から取り付け距離Ｄｓに取り付けられ、図中の一点鎖線Ａ上に配列される。通常の試料Ｓｓは、試料ステージ４の支持テーブル４as上に配置され、分析点は一点鎖線Ａ上となる。
【００２８】
これに対して、図４（ｂ），（ｃ）は大型試料用の装置とした場合における取り付け位置を示している。
図４（ｂ）はＸ線源、検出器、及び試料ステージの取り付け位置を変更する態様を示しており、Ｘ線源２、検出器３、及び試料ステージ４を水平ゴニオメータ５に対して取り付けるために、それぞれの長さの長い取り付け手段１２ｌ，１３ｌ，１４ｌを用いている。これによって、Ｘ線源２、検出器３、及び試料ステージ４は水平ゴニオメータ５から取り付け距離Ｄｌに取り付けられ、図中の一点鎖線Ｂ上に配列される。大型の試料Ｓｌは、試料ステージ４の支持テーブル４al上に配置され、分析点は一点鎖線Ｂ上となる。
【００２９】
図４（ｃ）は試料ステージの取り付け位置のみを変更する態様を示しており、Ｘ線源２及び検出器３を汎用装置に対応した取り付け状態としたまま、試料ステージ４のみを水平ゴニオメータ５から離れた取り付け位置とするために、取り付け手段１３ｌのみを長い構成に交換する。これによって、Ｘ線源２及び検出器３は水平ゴニオメータ５から取り付け距離Ｄｓに取り付けられ、試料ステージ４は水平ゴニオメータ５から取り付け距離Ｄｌに取り付けられる。これによって、試料ステージ４の支持テーブル４alは、水平ゴニオメータ５から取り付け距離Ｄｌ離れた位置に取り付けらえるため、大型の試料Ｓｌの配置が可能となる。
【００３０】
このとき、試料ステージ４（支持テーブル４al）の中心位置は、Ｘ線源２及び検出を結ぶ図中の一点鎖線Ｃ上からずれた位置となるが、試料ステージ４自体が備える移動機構によって一点鎖線Ｃ上に分析位置に位置合わせすることができる。
【００３１】
【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、汎用型の装置であっても大型の試料への適用を可能とすることができる。
【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】本発明の取り付け手段の構成例を説明するための概略図である。
【図４】本発明の使用態様を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線回折装置、２…Ｘ線源、３…検出器、４…試料ステージ，４al，４sl…支持ステージ、４ｂ，４ｃ，４ｄ…支持ブロック、４ｅ…支持盤、５…水平ゴニオメータ、６…ベース部、１０…取り付け手段、１２，１２ｓ，１２ｌ…取り付け手段（Ｘ線源）、１３，１３ｓ，１３ｌ…取り付け手段（検出器）、１４，１４ｓ，１４ｌ…取り付け手段（試料ステージ）、Ｓ，Ｓｓ，Ｓｌ…試料。
【図１】
0004411502.tif 000002
【図２】
0004411502.tif 000003
【図３】
0004411502.tif 000004
【図４】
0004411502.tif 000005