(57)【要約】【課題】  入射ブロックのブロック面における散乱光の影響をより低減することができるブロックスリット装置を提供する。【解決手段】  ブロックスリット装置１００は、ブロック面を有する入射側ブロック２と、ブロック面に対向して配置された入射側スリット３と、出射側ブロック４と、を有する。出射側ブロック４は、隣接する２つの面である面Ａおよび面Ｂを有し、面Ａと面Ｂとによって形成される稜線４１が、ブロック面を含む平面Ｓ上に存在する。さらに、下記式（１）および（２）を満たす。  θＡ＜α    式（１）  ０°＜β    式（２）  （ただし、式（１）において、αは入射側スリット３の入射側ブロック２と対向する端部と稜線４１とを含む平面Ｔと面Ａとのなす角（°）を示し、θＡは面Ａにおける入射Ｘ線の全反射臨界角（°）を示す。また、式（２）において、βは平面Ｓと面Ｂとのなす角（°）を示す。）【選択図】  図１
2016080450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック面を有する入射側ブロックと、
前記ブロック面に対向して配置された入射側スリットと、
出射側ブロックと、を有するブロックスリット装置において、
前記出射側ブロックが、前記入射側ブロックに近い面Ａと、該面Ａに隣接し、該面Ａよりも前記入射側ブロックから遠い面Ｂと、を有し、
前記面Ａと前記面Ｂとによって形成される稜線が、前記ブロック面を含む平面Ｓ上に存在し、
下記式（１）および（２）を満たすことを特徴とするブロックスリット装置。
θＡ＜α    式（１）
０°＜β    式（２）
（ただし、式（１）において、αは前記入射側スリットの前記入射側ブロックと対向する端部と前記稜線とを含む平面Ｔと前記面Ａとのなす角（°）を示し、θＡは前記面Ａにおける入射Ｘ線の全反射臨界角（°）を示す。また、式（２）において、βは前記平面Ｓと前記面Ｂとのなす角（°）を示す。）
【請求項２】
さらに下記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１に記載のブロックスリット装置。
θＢ＜β    式（３）
（ただし、式（３）において、θＢは前記面Ｂにおける前記Ｘ線の全反射臨界角（°）を示す。）
【請求項３】
αとβの合計が、１０°よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブロックスリット装置。
【請求項４】
さらに下記式（６）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。
α＞３．８λ    式（６）
（ただし、式（６）において、λは入射Ｘ線の波長（ｎｍ）を示す。）
【請求項５】
αが０．６°よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。
【請求項６】
前記ブロックスリット装置を通過したＸ線束の発散角が０．１°よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。
【請求項７】
前記入射側ブロックが、前記平面Ｓ上に前記ブロック面を複数有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。
【請求項８】
前記面Ａを構成する材料と、前記面Ｂを構成する材料と、が同一材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のブロックスリット装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のブロックスリット装置と、Ｘ線源と、試料を保持する保持部と、Ｘ線検出器と、を有するＸ線散乱測定装置。
【請求項１０】
さらに下記式（４）を満たすことを特徴とする請求項９に記載のＸ線散乱測定装置。
【数１】
2016080450.tif 000005
（ただし、Ｌｂは前記ブロック面の長さを、Ｌ１は前記稜線と前記ブロック面との距離を、Ｌ２は前記稜線と前記試料との距離を、それぞれ示す。）
【請求項１１】
前記Ｘ線検出器が、前記試料保持部に保持された前記試料から反射した光を検出することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のＸ線散乱測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線散乱装置の光学系に用いることができるブロックスリット装置、およびそれを用いたＸ線散乱測定装置に関し、特にＸ線小角散乱測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線小角散乱法は、物質にＸ線を照射し、おおよそ５°以下の散乱角度領域に現れる散乱を測定する方法である。Ｘ線小角散乱法によれば、試料中の２ｎｍ〜１００ｎｍ程度の内部構造を反映した情報が得られる。そのためＸ線小角散乱法は、試料に含まれる粒子や相分離構造の大きさや形状、表面や界面の構造、たんぱく質等の結晶にみられる長周期構造等を調べる際に用いることができる。
【０００３】
Ｘ線小角散乱法では、高い角度分解能を得るために、入射Ｘ線の発散角を小さくすることが要求される。入射Ｘ線の発散角を小さくするための光学系として、ブロックスリットカメラ（ブロックスリット装置）、ボーンズハートカメラ、３スリットカメラ等のスリット装置が用いられている（非特許文献１）。
【０００４】
このうちブロックスリット装置は、装置のサイズがコンパクトでありながら、強いＸ線強度を有するＸ線束が得られることに特徴がある。そのため、Ｘ線源として例えば管球を用いた比較的小型のＸ線散乱装置においてよく用いられている。
【０００５】
図７に、従来の一般的なブロックスリット装置７００の構成例を示す。従来のブロックスリット装置７００は、入射ブロック７２と入射スリット７３と出射ブロック７４とを有する。入射ブロック７２は、Ｘ線源７１と試料位置７５との間に配置される。入射スリット７３は、入射ブロック７２のブロック面に対向する位置に所望の間隔をあけて配置される。
【０００６】
Ｘ線源７１から放射されたＸ線束は、入射ブロック７２のブロック面と、入射スリット７３と、によって切り出される。この入射ブロック７２のブロック面と入射スリット７３との間の間隔によってＸ線束の発散角が決まる。さらに、ブロック状の出射ブロック７４が、入射ブロック７２のＸ線の下流側に配置されている。このとき、出射ブロック７４のブロック面が入射ブロック７２のブロック面と同一平面上にくるように配置される。この出射ブロック７４によって、ブロックスリット装置を通過したＸ線束への入射ブロック７２のブロック面からの散乱光による影響が抑制される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本結晶学会誌  第４１巻  第４号（１９９９）２２７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のブロックスリット装置では、出射ブロックが入射ブロックと入射スリットによって切り出されたＸ線束そのものに影響しないように、出射ブロックと入射ブロックのブロック面を同一平面上に配置する。そのため、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響を抑制するためには、出射ブロックによってこれらのブロック面が平滑であり、かつ位置ずれ誤差無く高精度に配置されていることが重要である。
【０００９】
しかしながら、実際には入射ブロックおよび出射ブロックのブロック面は、配置の位置ずれ誤差や、平滑でなく荒れた表面形状、表面形状の誤差を有することが多い。その場合、入射ブロックのブロック面において散乱されたＸ線の一部が、出射ブロックのブロック面に非常に浅い角度で入射する。出射ブロックのブロック面に非常に浅い角度で入射した散乱光は出射ブロックのブロック面で全反射し、スリット装置を通過してしまう。その結果、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響によって、スリット装置を通過したＸ線束の幅が広がってしまうという課題があった。
【００１０】
そこで本発明では、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響をより低減することができるブロックスリット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のブロックスリット装置は、ブロック面を有する入射側ブロックと、前記ブロック面に対向して配置された入射側スリットと、出射側ブロックと、を有するブロックスリット装置において、前記出射側ブロックが、前記入射側ブロックに近い面Ａと、該面Ａに隣接し、該面Ａよりも前記入射側ブロックから遠い面Ｂと、を有し、前記面Ａと前記面Ｂとによって形成される稜線が、前記ブロック面を含む平面Ｓ上に存在し、下記式（１）および（２）を満たすことを特徴とするブロックスリット装置。
θＡ＜α    式（１）
０°＜β    式（２）
（ただし、式（１）において、αは前記入射側スリットの前記入射側ブロックと対向する端部と前記稜線とを含む平面Ｔと前記面Ａとのなす角（°）を示し、θＡは前記面Ａにおける入射Ｘ線の全反射臨界角（°）を示す。また、式（２）において、βは前記平面Ｓと前記面Ｂとのなす角（°）を示す。）
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば入射ブロックのブロック面における散乱光の影響をより低減することができるブロックスリット装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るブロックスリット装置の構成を示す模式図である。
【図２】出射ブロックのβが９０°の場合のブロックスリット装置の構成を示す模式図である。
【図３】実施例１の反射型Ｘ線小角散乱測定装置の構成を示す模式図である。
【図４】実施例１の反射型Ｘ線小角散乱測定装置を用いてＸ線反射率を測定した結果のグラフである。
【図５】比較例の反射型Ｘ線小角散乱測定装置を用いてＸ線反射率を測定した結果のグラフである。
【図６】本発明に係るブロックスリット装置を用いた透過型Ｘ線小角散乱測定装置の模式図である。
【図７】従来のブロックスリット装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１（ａ）は本実施形態に係るブロックスリット装置１００を有するＸ線散乱測定装置の模式図である。本実施形態に係るスリット装置１００は、入射ブロック（入射側ブロック）２と、入射スリット（入射側スリット）３と、出射ブロック（出射側ブロック）４と、を有する。スリット装置１００は、スリット装置１００をＸ線源１と試料５との間に配置してＸ線源１から放出されたＸ線を通過させることで、Ｘ線束６を成形する装置である。
【００１６】
入射ブロック２は、Ｘ線源１から放出されたＸ線を切り出すブロックである。入射ブロック２は、平滑なブロック面を少なくとも１つ有するブロックである。入射ブロック２はＸ線を透過しない材質のブロックであり、入射ブロック２の有するブロック面によってＸ線を切り出すことができる。なお、入射ブロック２は平滑なブロック面を少なくとも１つ有するブロックである限りにおいて、その材質や形状は特に限定はされない。
【００１７】
例えば入射ブロック２は、ブロック面を複数有するブロックであってもよい。例えば、Ｘ線源１側の端部と試料５側の端部に短い平面部分をそれぞれ有し、これらの２つの平面が同一平面上に存在するように構成した、いわゆるＵスリットとよばれる部材であってもよい。
【００１８】
入射スリット３は、入射ブロック２のブロック面に対向して配置する。入射ブロック２のブロック面と入射スリットとの間に所定の間隔をあけることで、スリット（隙間状の開口）を形成する。すなわち入射スリット３は、このスリットの間隔を規制する間隔規制部材である。このスリットによってＸ線源１から放出されたＸ線を切り出し、Ｘ線束６を成形する。
【００１９】
入射ブロック２のブロック面と入射スリット３との間の間隔によって、スリット装置１００を通過したＸ線束６の発散角が決まる。入射ブロック２のブロック面と入射スリット３との間の間隔は、スリット装置１００を通過したＸ線束６の発散角がおよそ０．１°以下となるように調整することが好ましい。このようにＸ線束６の幅を小さくすることによって、例えばブロックスリット装置１００を小角Ｘ線散乱測定装置に用いる場合などにより高い角度分解能での測定が可能となる。
【００２０】
出射ブロック４は、入射ブロック２のブロック面で発生した散乱光を制限するためのブロックである。出射ブロック４は、入射ブロック２および入射スリット３の配置した位置を基準にして、Ｘ線源１とは反対側に配置する。すなわち、出射ブロック４は、入射ブロック２および入射スリット３よりも、Ｘ線源１から放出されるＸ線の下流側に配置する。
【００２１】
本実施形態に係る出射ブロック４は、入射側（Ｘ線源１側）の面であって面Ｓ（後述する）から１１方向に向かって傾斜した面Ａと、出射側（試料５側）の面であって面Ｓから１１方向に向かって傾斜した面Ｂの少なくとも２つの面を有するブロックである。面Ａと面Ｂは入射ブロック２のブロック面と同様に平滑な面であり、面Ａと面Ｂは隣接した面である。出射ブロック４は、面Ａと面Ｂとによって形成される稜線４１を有する。出射ブロック４は、面Ａと面Ｂによって形成される稜線４１が、入射ブロック２の有するブロック面を含む平面Ｓ上にくるように配置される。これにより、入射ブロック２のブロック面および入射スリット３によって成形されたＸ線束６を出射ブロック４が遮ることなく、出射ブロック４によって入射ブロック２のブロック面で発生した散乱光を抑制することができる。
【００２２】
本実施形態において、入射スリット３のＸ線源１側の先端と出射ブロック４の稜線４１とを含む平面である平面Ｔと、面Ａ（入射側傾斜ブロック面）との間の角度αは、面Ａにおける入射Ｘ線の全反射臨界角よりも大きい。
【００２３】
すなわち、本実施形態に係る出射ブロック４は、下記式（１）を満たす。
θＡ＜α    式（１）
このようにブロック４がＸ線源１側に傾斜した面Ａを有することで、入射ブロック２のブロック面で散乱された散乱光が出射ブロック４の面Ａに入射しても、Ｘ線束６の光軸に対して比較的大きな角度の方向に反射される。そのため、入射ブロック２のブロック面における散乱光によるＸ線束６への影響を低減することができる。
【００２４】
さらに、角度αを面Ａにおける入射Ｘ線の全反射臨界角θＡよりも大きくすることによって面Ａに入射したＸ線の反射強度を低下させることができる。これにより、入射ブロック２のブロック面における散乱光のＸ線束６への影響をさらに低減することができる。また、図１の１２側に広い角度でＸ線束６を利用する場合には、角度αをより大きくすることが好ましい。これにより、入射ブロック２のブロック面における散乱光のＸ線束６への影響をさらに抑制することができる。
【００２５】
なお、Ｘ線としてＣｕＫα線を用いた場合における、面Ａを構成する材料の種類と全反射臨界角θＡとの関係を、表（１）に示す。
【００２６】
【表１】
2016080450.tif 000003
【００２７】
表（１）から、Ｘ線としてＣｕＫα線（λ＝０．１５４ｎｍ）を用いた場合の全反射臨界角は、これらの材料の中では白金を用いた場合が最も大きく、概ね０．６°以下であることがわかる。なお、全反射臨界角は波長に比例するため、ＭｏＫα線（λ＝０．０７１ｎｍ）などのより短波長のＸ線を用いた場合には、全反射臨界角はより小さくなる。そのため、角度αは０．６°より大きくすることが好ましく、より好ましくは１°より大きくすると良い。これにより、入射Ｘ線として最も一般的なＣｕＫα線やＭｏＫα線を用いた場合に、入射ブロック２のブロック面における散乱光のＸ線束６への影響を低減することができる。
【００２８】
なお、ＣｒＫα線（λ＝０．２２９ｎｍ）などのより長波長のＸ線を用いた場合には、全反射臨界角はより大きくなる。Ｘ線源１として、一般的なＸ線源であるＸ線管球を用いた場合のＸ線の波長は、概ね０．０５ｎｍ〜０．３ｎｍとなる。面Ａを構成する材料が白金である場合、この波長領域におけるＸ線の全反射臨界角θｃｒｉｔ（°）と入射Ｘ線の波長λ（ｎｍ）との間には、概ね次のような関係がある。
θｃｒｉｔ＝３．８λ  式（６）
したがって、角度αは使用するＸ線の波長λに応じて、
α＞３．８λ
を満たす角度とすることが好ましい。
【００２９】
また本実施形態において、出射ブロックの有する試料５側（出射側）の面であって面Ｓから１１方向に向かって傾斜した面Ｂと、入射ブロック２のブロック面を含む平面Ｓとの間の角度βは、０°よりも大きい。すなわち、出射ブロック４の有する面Ｂは、平面Ｓと同一平面になく、また、平面Ｂと直交しない。
【００３０】
すなわち、本実施形態に係る出射ブロック４は、下記式（２）を満たす。
０°＜β    式（２）
角度βが０°である場合は、面Ｂが平面Ｓ上に配置されるため、入射ブロック２のブロック面で散乱されたＸ線が面Ｂで全反射され、Ｘ線束６のビーム形状が非対称化してしまう。そこで、本実施形態に係る出射ブロック４は、角度βを０°より大きくすることで、入射ブロック２のブロック面で散乱されたＸ線が面Ｂで反射されることを抑制する。これにより、入射ブロック２のブロック面における散乱光のＸ線束６への影響をさらに抑制することができる。
【００３１】
図２は、出射ブロックの角度βが９０°である出射ブロック２４を用いた場合のスリット装置１００を示した図である。このとき、入射ブロック２のブロック面で散乱されたＸ線が出射ブロック２４の稜線近傍に入射すると、稜線近傍の出射ブロック２４のＸ線の進行方向における厚みが小さいために出射ブロック２４を透過してしまう。その結果、出射ブロック２４を透過したＸ線がＸ線束６に影響し、図２に示したＸ線強度分布２７のように、出射ブロック２４側（１１方向）に裾を引いた分布となる。すなわち、Ｘ線束６のビーム形状が広がり、非対称的な形状となってしまう。
【００３２】
そこで、本実施形態に係る出射ブロック４は、角度βを９０°より小さくすることで、入射ブロック２のブロック面で散乱されたＸ線が出射ブロック４の稜線４１近傍を透過することを抑制する。これにより、入射ブロック２のブロック面における散乱光のＸ線束６への影響をさらに抑制することができる。
【００３３】
さらに、図１（ｂ）に示すように面Ａが面Ｂとの間になす角を角γとすると、角度γは大きいほうが好ましい。角度γを大きくすることで、Ｘ線が出射ブロック４の稜線４１近傍を透過することを抑制することができる。角度γは、使用するＸ線が出射ブロック４を構成する材料を透過する割合である透過率を考慮し、Ｘ線を十分に遮蔽できるような角度にすると良い。なお、角度αと角度βの合計は１０°よりも小さくすることが好ましい。角度γは、角度αと、角度βと、平面Ｓと平面Ｔとがなす角と、の合計値を１８０°から引いた値となる。そのため、角度αと角度βの合計を小さくすることで、角度γを大きくすることができ、出射ブロック４の稜線４１近傍をＸ線が透過することを抑制することができる。
【００３４】
また角度βは、入射側（角度α）と同様に、面Ｂにおける入射Ｘ線の全反射臨界角θＢよりも大きいことが好ましい。すなわち、下記式（３）を満たすことが好ましい。
θＢ＜β    式（３）
これにより、入射ブロック２のブロック面で散乱されたＸ線が面Ｂに入射した場合でも、面Ｂでの全反射を防ぐことができ、面Ｂで反射したＸ線の強度を低下させることができる。そのため、入射ブロック２のブロック面における散乱光によるＸ線束６への影響を低減することができる。角度βについても角度αと同様に、０．６°より大きくすることが好ましく、より好ましくは１°より大きくすると良い。
【００３５】
本実施形態に係るＸ線散乱用スリット装置１００をＸ線小角散乱測定装置に用いる場合は、極めて小さな散乱角領域での測定を行うためにＸ線束６の発散角を非常に小さく制限する必要がある。そのため、入射ブロック２、入射スリット３、および出射スリット４は高精度に作製され、配置されていることが好ましい。特に、入射ブロック２のブロック面および出射ブロック４の面Ａおよび面Ｂが平滑であり、入射スリット３の先端部等が高精度に作製されていることが好ましい。通常、このような加工が容易でＸ線スリット装置の部材に好ましく用いることのできる材料としては、ステンレスに代表される高精度加工が可能な合金類やガラス材料等がある。
【００３６】
なお、面Ａと面Ｂとを別の材料で形成することも可能だが、出射ブロック４の加工容易性やコストの観点から、面Ａおよび面Ｂを同一材料で形成することが好ましい。なお、出射ブロック４の面Ａ、面Ｂ上にメッキやスパッタ等によって出射ブロック４を構成する材料とは別の材料をコーティングしても良い。
【００３７】
図１（ａ）において、試料５の位置におけるＸ線束６の強度分布７は、入射ブロック２の大きさと、入射ブロック２および入射スリット３および出射ブロック４の位置関係と、によって決まる。Ｘ線強度分布７は、対称的な形状（図１における１１側と１２側とで対称な形状）であることが好ましい。Ｘ線強度分布７を対称な形状、すなわちＸ線束６のビーム形状を対称的な形状とすることで、例えばスリット装置１００をＸ線散乱測定装置に用いたときに、Ｘ線散乱測定の角度分解能を向上させることが可能となる。
【００３８】
入射ブロック２のブロック面の長さをＬｂ、入射ブロック２のブロック面の出射ブロック４側の端から出射ブロック４の稜線４１までの距離をＬ１、出射ブロック４の稜線４１から試料５までの距離をＬ２とする。
【００３９】
このとき、Ｘ線強度分布７を、例えば図１において頂点を基準にして１１側の面積と１２側の面積との比が１：２〜２：１とするためには、下記式（４）を満たせばよい。これにより、Ｘ線強度分布７をほぼ対称的な形状とすることができ、例えばスリット装置１００をＸ線散乱測定装置に用いたときに、Ｘ線散乱測定の角度分解能を向上させることが可能となる。
【００４０】
【数１】
2016080450.tif 000004
【００４１】
また、試料５の位置におけるＸ線束６の強度分布７を対称的な形状とするためには、下記式（５）を満たせばよい。
Ｌ２（Ｌｂ−Ｌ１）＝Ｌ１（Ｌｂ＋Ｌ１）    式（５）
したがって、Ｘ線強度分布７をほぼ対称的な形状にするためには、上記式（５）において、左辺と右辺がほぼ等しくなるように入射ブロック２、入射スリット３、出射ブロック４を配置すれば良い。なお、ここで「ほぼ等しい」とは、左辺が右辺の９０％以上１１０％以下となっていることを指す。
【００４２】
なお、Ｌｂ＝Ｌ１の場合はＬ２の値に関わらず、Ｘ線強度分布７は対称的な形状となる。したがって、ＬｂとＬ１がほぼ等しくなるように入射ブロック２、入射スリット３、出射ブロック４を配置することで、試料５の位置に関わらずＸ線強度分布７をほぼ対称的な形状にすることができる。
【実施例】
【００４３】
本発明に係る具体的な実施例について説明する。
【００４４】
（実施例１）
本発明に係る第１の実施例を図１および図３を用いて説明する。
【００４５】
ステンレス製の入射ブロック２および入射スリット３および出射ブロック４を用いて、ブロックスリット装置１００を作製した。入射ブロック２のブロック面のＸ線の進行方向における長さ（Ｌｂ）は１００ｍｍとし、入射スリット３を入射ブロック２のブロック面との間に１７０μｍの間隔を空けて対向配置した。出射ブロック４は、出射ブロック４の稜線４１が入射ブロック２のブロック面のＸ線の下流側の端から１００ｍｍの位置にくるように配置した。なおこのとき、稜線４１が入射ブロック２のブロック面を含む面Ｓ上にくるように、出射ブロック４を配置した。
【００４６】
出射ブロック４は、図１（ｂ）に示す入射側傾斜角αを１°、出射側傾斜角度βを５°とした。なお、ＣｕＫα線（８．０４８ｋｅＶ）に対するステンレスの全反射臨界角（θＡ、θＢ）はおよそ０．４°である。すなわち、本実施例ではα、βともに、それぞれの面における全反射臨界角よりも十分大きい角度とした。
【００４７】
本実施形態に係るブロックスリット装置１００を、図４に示すような反射型Ｘ線小角散乱測定装置に適用した。Ｘ線源１から放射されたＸ線束の光路上に、本実施形態に係るブロックスリット装置１００を配置し、発散角約０．０５°のＸ線束６を得た。このＸ線束６を試料保持部（不図示）に保持した試料１１に入射した。Ｘ線束６の試料１１に対する入射角を変えながら、検出器位置８に配置したＸ線検出器であるシンチレーションカウンター（不図示）を用いて、試料１１で反射したＸ線の強度を測定した。試料１１としては、平滑に研磨した石英基板上にクロムを膜厚が５ｎｍとなるように成膜し、更にその上に金を膜厚が１００ｎｍとなるように成膜したものを用いた。
【００４８】
図４に測定結果を示す。図４において、横軸はＸ線束６の試料１１に対する入射角度であり、縦軸は検出された反射Ｘ線の強度を入射Ｘ線の強度で除したＸ線反射率である。図７において実線が測定値であり、０°近傍から１°近傍にかけて、入射角度の増大に伴い、Ｘ線反射率はなだらかに減少した。０°近傍の低角側では試料１１の最表面にある金層においてＸ線が全反射されるが、ＣｕＫα線に対する金の全反射臨界角０．５５°を超えるとＸ線の反射率は徐々に低下していく。
【００４９】
次に、本実施例におけるＸ線入射角とＸ線反射率との関係を計算によって見積もった。図４において破線で示した理論値１は、試料１１の金層の密度が最大（バルク値）で、表面粗さが無い（表面粗さが０ｎｍ）と仮定したときの理論計算値である。理論値１は、理想的な反射率を示しており、実際の試料１１は表面に粗さを有し、金層の密度もバルク値よりも低いことが普通であるため、実測値は理論値１よりも小さくなる。実際に、本実施例で得られた実測値は、理論値１よりも小さくなった。
【００５０】
また、図４において一点鎖線で示した理論値２は、試料１１の金層の密度をバルク値の９４％、表面粗さを０．５ｎｍと仮定したときの理論計算値である。理論値２において得られたＸ線反射率は、理論値１よりも低い値となり、実測値とほぼ一致することがわかった。なお、試料１１上に実際に成膜された金膜の密度および表面粗さは理論値２において仮定した値とほぼ同程度であった。
【００５１】
本実施例に係るブロックスリット装置１００を用いたＸ線小角散乱測定装置を用いることで、理論計算結果とほぼ同様の実測結果を得ることができた。
【００５２】
（比較例）
比較例として、実施例１における反射型Ｘ線小角散乱測定装置において、ブロックスリット装置１００の代わりに従来のブロックスリット装置７００（図７）を用いた場合について説明する。図５は、比較例の反射型Ｘ線小角散乱測定装置を用いて実施例１と同様にＸ線入射角を変えて試料１１のＸ線反射率を測定した結果を示している。
【００５３】
図５において、理論値１は実施例１の場合と同様、試料１１の金層の密度がバルク値で、表面粗さが０ｎｍと仮定したときの理論計算値である。理論値１は、理想的な反射率を示しており、実際の試料１１は表面に粗さを有し、金層の密度もバルク値よりも低いことが普通であるため、実測値は理論値１よりも小さくなる。しかし比較例では、０°近傍から１．３°近傍まで、実測値が理論値１よりも大きくなった。
【００５４】
これは、入射ブロック２２のブロック面における散乱光がブロックスリット装置７００を通過したＸ線束２６に影響し、Ｘ線束２６の幅が広がったことに起因すると考えられる。そのため、特に低角側で反射Ｘ線の強度が本来の強度より高くなった。
【００５５】
一方、実施例１では理論計算値とほぼ同様の実測結果を得ることができた。このことから、本発明に係るブロックスリット装置１００を用いることで、比較例の場合よりも幅の狭いＸ線束を成形することができたことがわかる。すなわち、本発明に係るブロックスリット装置１００によって、入射ブロックのブロック面における散乱光の影響が低減されたＸ線束を成形することができた。
【００５６】
（実施例２）
本発明に係る第２の実施例として、実施例１のブロックスリット装置１００を透過型のＸ線散乱測定装置に適用した場合を図６に示す。本実施例においては試料１８は、出射ブロック４の稜線４１より７２０ｍｍの位置に配置した。
【００５７】
ブロックスリット装置１００を通過したＸ線束６を、透過測定用の試料である試料１８に入射させた。試料１８に入射したＸ線束６は、試料１８の内部構造によって散乱を受け、検出器位置８において、試料１８の内部構造を反映したＸ線強度分布１９を形成する。検出器位置８にＣＣＤやシンチレーションカウンター等の検出器を配置して検出することで、Ｘ線の散乱スペクトルを得た。
【００５８】
その結果、得られたＸ線の散乱スペクトルは、Ｘ線束６の光路の中心を中心として対称的な形状（Ｘ線強度分布１９）となった。
【００５９】
従来のブロックスリット装置７００では入射ブロック２２および出射ブロック２４のサイズと位置関係を適切に設定しても、入射ブロック２２のブロック面における散乱光の影響のために対称的な強度分布のＸ線束を得ることは難しかった。
【００６０】
しかし本発明に係るブロックスリット装置１００を用いることによって、入射ブロック２のブロック面における散乱光のＸ線束６への影響を低減することができた。これにより、試料１８上でほぼ対称的な形状のＸ線強度分布７を得ることができた。その結果、試料１８からの散乱Ｘ線のＸ線強度分布１９も、Ｘ線束６の光路中心を中心として対称的な形状となった。そのため、Ｘ線束６の光路の中心を挟んで両側（図６中の１１方向および１２方向）での測定が可能となる。これにより、本発明に係るブロックスリット１００を用いることで、散乱Ｘ線分布をＳ／Ｎよく測定できる。また、試料１８が内部構造に配向性のある試料である場合には、その配向性評価も可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係るブロックスリット装置は、ブロックスリット装置の特徴である小型の装置で比較的強度の強い発散角の小さいＸ線束が得られるという特徴に加え、散乱光の影響のより少ないＸ線束を得ることが可能となる。したがって、本発明に係るブロックスリット装置を例えばＸ線源としてＸ線管球等を用いたＸ線小角散乱測定装置等に用いることで、高精度な測定が可能となる。本発明に係るブロックスリット装置は、定性的な測定のみならず、定量的な測定にも好適に用いることができる。また、本発明に係るブロックスリット装置は、Ｘ線小角散乱測定装置のみならず、例えばＸ線顕微鏡、蛍光Ｘ線測定装置等のその他のＸ線光学系を用いた測定装置への応用も可能である。
【符号の説明】
【００６２】
２  入射ブロック
３  入射スリット
４  出射ブロック
Ａ、Ｂ  出射ブロック４のブロック面
１００  スリット装置
【図１】
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【図２】
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【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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