X射线衍射装置以及X射线衍射方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种采用平行射束法的Ｘ射线衍射方法，将平行射束Ｘ射线（２４）照射至样品（２６），从该样品（２６）产生的衍射Ｘ射线（２８）通过反射镜（１８）反射后由Ｘ射线检测器（２０）进行检测。该反射镜（１８）的反射面（１９）的形状为在样品（２６）表面上具有中心的等角螺旋。有助于反射的晶体晶格面在反射面（１９）上任意位点处均平行于反射面（１９）。Ｘ射线检测器（２０）是在平行于衍射平面的平面内的１维位置感应型设备。而且，按照来自反射镜（１８）的反射面（１９）上多个不同位点的反射Ｘ射线（４０）分别到达上述Ｘ射线检测器（２０）的多个不同位点的方式，确定反射镜（１８）和Ｘ射线检测器（２０）之间的相对位置关系。该Ｘ射线衍射方法的角度分辨率高，使得Ｘ射线强度的降低得以减少，并且其构造也得到了简化。

【技术实现步骤摘要】
X射线衍射装置以及X射线衍射方法狱领域本专利技术涉及一种采用平行射束法的x射线衍射装置以及X射线衍射方法。背景就在粉末样品、薄膜样品和多晶!裙品的粉末x射线衍射方法中，在{顿平行射束法的时候，为了提高角度分辨率，需要在衍射射束一侧的光学系统(受光光学系统)中插入分析器。已知这种分析器有x射线开口角的长平行狭缝和 晶体分析器。如果j顿长平行狭缝的话，x射线的强度不会旭降低，但会使 角度分辨率降低。另一方面，晶体分析器虽然角度射,率高，但是会使得x射线强度显著降低。因此，在平行射束法中，希望得到一种既能使得角度分辨率高，又能减少x射线纟，斷氐的分析器。己知在Journal of Synchrotron Radiation (1996)， 3， 75 83 (下面称为第 1公开物)禾口 Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 109， 133 142 (2004)(下面称为第2公开物)中公开了一种使 用晶体分析器且避免整,射线^^降低的技术。第1公开物中，在采用同步加速器辐射光的粉末衍射方法里，在样品周边 配置了多个(例如6个)X射线检测器(闪烁计数器)。而且，在样品和各个X 射线检测器之间，插入了由Ge (111)平板构成的晶体分析器。3!31iOT这样 的多个X射线检测器，与使用单个X射线检测器的情况相比能够在短时间内测 量预定角度范围的衍射图形。因此，从装置整体角度来看，M使用晶体分析 器避免了X射线^M的降低。第2公幵物也与第1公胸相同，在粉末衍射方法中，在样品周边配置了 多个(例如9个)晶体分析器和与絲有相同数量的X射线检测器(闪烁计数 器)。不过，本专利技术与在平行射束法X射线衍射装置中具有等角螺旋(对数螺旋) 形状的反射面的蹄镜有关，而在日本特开平6-82398号公报(下面称为第3公开物)、日本特开平7-63897号公报(下面称为第4公开物)以及日本特Jff 7-72298号公报(下面称为第5公开物)中公开了一种在会聚射束法的X射线衍射装置中使用等角螺旋反射面形状的反射镜(分光晶体)。第3公开物中公开的分光晶体其反射面^S)(寸数螺旋(logspiral)。该分 光晶体由人工多层膜晶格构成，越从反射面中的X射线源远离而晶格面间隔就 越增大。第4公开物中第2实施例的X射线分光器由多个平板状分光元件组合 而成，各个分光元件的反射点配置在近似对数螺旋的曲线上。而且，各个分光 元件由人工多层膜晶格构成，越是从X射线源远离的分光元件而晶格面间隔就 越大。第5公开物中第4实施例的X射线分光元件由设有级差的多个弯曲反射 面组合而成，各个反射面均具备近ft^寸数螺旋曲线的纵向剖面。而且，各个反 射面均由人工多层膜晶格构成，越是从X射线源远离的刻寸面而晶格面间隔就 越大。如上述第1公开物和第2公开物戶腿那样，在样品周边配置有多个晶体分 析器和多个X射线检测器的结构，且昂贵，难于适用于实验室系统中的X射 线衍射方法。如上述第3公开物、第4公开物和第5公开物戶/M那样，具有晶格面间隔 非一定的反射面的反射镜，不能作为在平行射束法中用于使具有不同入射角的 X射线射束朝向不同位置而反射的反射镜使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用平行射束法的X射线衍射方法，不仅角 度分辨率高，而且还减少了 X射线强度的降低，本专利技术进一步的目的在于提 供一种与〗顿多个晶体分析器和与其具有相同数目的X射线检测器的现有例子 相比，其结构得到了简化的X射线衍射M以及X射线衍射方法。而且，本专利技术的另一个目的在于^i乓一种X射线衍射装置以及X射线衍 射方法，其即使在入射X射线射束的幅度尺寸比较大的情况下，也仍然能够保持较高的角度^ff率，同时还能够抑制x射线5破的降低。本专利技术的第1类型的x射线衍射装置将平行射束X射线照射到样品上，且 将来自该样品的衍射X射线介由禾佣衍射5嫁的鄉镜反射后由X射线检测器进行检测。上述反射镜的反射面按照在平行于衍射平面(其定义将在后描述)的平面内上述反射面上任意位点处的反射面切线与该任意位点和样品之间连线 所成的角度为一定的方式形成，而且有助于反射的晶体晶格面在反射面上任意 位点处均平行于反射面。X射线检测器是在平行于衍射平面的平面内配置的1 维位置感应型设备。而且，按照在平行于衍射平面的平面内，来自上述反射镜 的反射面上的多个不同位点的反射X射线分别到达上述X射线检湖螺的多个不 同位点的方式，可以确定上述反射镜和上述X射线检测器之间的相对位置关系。 本专利技术中反射镜反射面的咅腼形状(在平行于衍射平面的面内的剖面形状)呈 连续的弯曲曲线，这禾中曲线状反射面尤其适用于平行射束的射束幅度(衍射平 面内的射束幅度)较小的情况。反射镜的反射面，具备等角螺旋(也称为对数螺旋)形状，该等角螺旋 形状在平行于衍射平面的平面内在，样品表面上具有中心。本专利技术的第1类型的X射线衍射方法与J^第1类型的X射线衍射装置相同，将平行射束x射线照射至样品，且将来自该样品的衍射x射线介由禾佣衍射现象的反射镜反射后由x射线检测器进行检测。与反射镜反射面有关的特征、 与X射线检测器有关的特征、与反射镜和X射线检测器之间相对位置^^、有关 的特征均与上述第1类型的X射线衍射装置的方案相同。而且，该方法中，具有不同衍射角度的多个上述衍射X射线M3ii^^f镜而由上述x射线检测器分别且同时地检测出。本专利技术的第2类型的X射线衍射，，将平行射束X射线照射至样品，且 将来自该样品的衍射x射线介由禾佣衍射I嫁的础镜础后由X射线检测器进行检测。反射镜的反射面通过多个平坦反射面的组合而成，在平行于衍射平 面的平面内，各个平坦反射面中心点和样品的连线与该平坦反射面所成的角度 对于所有平坦反射面而言是一定的，而且在各个平坦反射面中有助于反射的晶体晶格面均平行于该平坦反射面。x射线检测器是在平行于衍射平面的平面内配置的1维位置感应型设备。另外，按照在平行于衍射平面的平面内，由不同的上述平坦反射面所反射的妇寸X射线分别到M述X射线检测器的多个不同位点的方式，可以确定，多个平坦反射面和上述x射线检测器之间的相对位置关系。多个平坦反射面的中点优选位于在平行于衍射平面的平面内在样品的表面 上具有中心的等角螺旋上。本专利技术的第2类型的X射线衍射方法与，第2类型的X射线衍射装置的 方案相同，将平行射束所构成的X射线照射至样品，且将来自该样品的衍射X 射线介由禾,衍射J旨的反射镜反射后由X射线检测器进行检测。与反射镜反 射面有关的特征、与X射线检测器有关的特征、与反射镜和X射线检测器之间 相对位置关系有关的特征均与上述第2类型的X射线衍射装置的方案相同。而 且，该方法中，具有不同衍射角度的多个上述衍射X射线ffiiii:述反射镜而由 上述X射线检测器分另但同时地检测出。根据本专利技术的第1类型和第2类型，Mil将具有预定反射面微的晶体分 析器和单独的l维位置感应型X射线检测器组合起来，使得角度分辨率高，而 且减少了 X射线强度的斷氐，与使用了多个晶体分析器的现有例子相比其,一步实现了结构的简化。而且，根据本专利技术的第2类型，即使是^EA射至样品的X射线射束的幅度尺寸较大的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ射线衍射装置，将平行射束Ｘ射线（２４）照射到样品（２６），且将来自该样品（２６）的衍射Ｘ射线（２８）介由利用衍射现象的反射镜（１８）反射后由Ｘ射线检测器（２０）进行检测，该Ｘ射线衍射装置的特征在于：　上述反射镜（１８）的反射面（ １９），按照在平行于衍射平面的平面内上述反射面（１９）上任意位点处的反射面（１９）的切线（３８）与该任意地点和样品（２６）之间的连线（３６）所成的角度为一定的方式形成，而且有助于反射的晶体晶格面在反射面（１９）上任意位点处均平行于反射面（１９）；　上述Ｘ射线检测器（２０）是在平行于衍射平面的平面内的１维位置感应型设备；　按照在平行于衍射平面的平面内，来自上述反射镜（１８）的反射面（１９）上多个不同位点的反射Ｘ射线（４０）分别到达上述Ｘ射线检测器（２０）的多个不同位 点的方式，确定上述反射镜（１８）和上述Ｘ射线检测器（２０）之间的相对位置关系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：虎谷秀穗，
申请(专利权)人：株式会社理学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]