[发明专利]X射线衍射装置以及X射线衍射方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

在粉末样品、薄膜样品和多晶体样品的粉末X射线衍射方法中，在使用平 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。如果使用长平行狭缝的话，X射线的强度不会太过降低，但会使 角度分辨率降低。另一方面，晶体分析器虽然角度分辨率高，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射线强度降低的分析器。

已知在Journal of Synchrotron Radiation(1996)，3，75～83(下面称为第 1公开物)和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体辐射线强度降低的技术。

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。通过使用这样 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，通过使用晶体分析 器避免了X射线强度的降低。

第2公开物也与第1公开物相同，在粉末衍射方法中，在样品周边配置了 多个(例如9个)晶体分析器和与其具有相同数量的X射线检测器(闪烁计数 器)。

不过，本发明与在平行射束法X射线衍射装置中具有等角螺旋(对数螺旋) 形状的反射面的反射镜有关，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)以及日本特开平 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形状呈对数螺旋(log spiral)。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似对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射线源远离的反射面而晶格面间隔就 越大。

如上述第1公开物和第2公开物所述那样，在样品周边配置有多个晶体分 析器和多个X射线检测器的结构复杂且昂贵，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公开物所述那样，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。

发明内容

本发明的目的在于：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，本发明进一步的目的在于：提 供一种与使用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射线衍射装置以及X射线衍射方法。

而且，本发明的另一个目的在于：提供一种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 持较高的角度分辨率，同时还能够抑制X射线强度的降低。