Ｘ線回折測定方法
【課題】透過法のＸ線回折測定を容易としうるＸ線回折測定方法の提供。
【解決手段】本発明のＸ線回折測定方法は、所定の回転軸線Ｚｓまわりに試料４８を回転させながらこの回転軸線Ｚｓに略沿った方向の入射Ｘ線を試料４８に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。好ましい測定方法では、貫通孔４６を有する試料ホルダー３４と、この試料ホルダー３４が取り付けられた状態で回転軸線Ｚｓまわりに回転しうる回転体２５とが用いられる。この回転体２５は、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔３２を有している。Ｘ線通過孔３２は、上記回転軸線Ｚｓを通過させるように上記回転体２５を貫通している。試料ホルダー３４の貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通した連通孔が形成されるように試料ホルダー３４が取り付けられている。試料４８は、試料ホルダー３４の貫通孔４６の内側に配置される。
【解決手段】本発明のＸ線回折測定方法は、所定の回転軸線Ｚｓまわりに試料４８を回転させながらこの回転軸線Ｚｓに略沿った方向の入射Ｘ線を試料４８に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。好ましい測定方法では、貫通孔４６を有する試料ホルダー３４と、この試料ホルダー３４が取り付けられた状態で回転軸線Ｚｓまわりに回転しうる回転体２５とが用いられる。この回転体２５は、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔３２を有している。Ｘ線通過孔３２は、上記回転軸線Ｚｓを通過させるように上記回転体２５を貫通している。試料ホルダー３４の貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通した連通孔が形成されるように試料ホルダー３４が取り付けられている。試料４８は、試料ホルダー３４の貫通孔４６の内側に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過法によるＸ線回折測定方法等に関する。詳細には、本発明は、透過法によるＸ線回折方法及びこの方法に用いられうるＸ線回折測定器具並びに試料ホルダー等に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの分野において、物質の結晶構造の解析は重要である。例えば、医薬品の分野において、結晶構造の解析は極めて重要である。医薬品では、同一の化合物であっても、結晶構造が異なることにより、効能、品質等が大きく変化しうる。また、生産された製剤の結晶形が時間の経過とともに変化し、効能や品質が変化することがある。
【０００３】
物質の結晶構造を解析するための手段として、Ｘ線回折が知られている。Ｘ線回折の方法として、集中法と透過法とが公知である。
【０００４】
集中法は、透過法と比較して、試料の調整及び測定が容易であり、測定時間が短いという利点がある。集中法は、汎用性が高い。ただし、集中法は近似を含む方法であり、分解能が低い。集中法は、反射法とも称される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
透過法は、近似を含まないため、分解能が高い。しかし、透過法による測定は、多大な手間と時間とを必要とする。透過法では、通常、数時間から数十時間の測定時間が必要とされる。
【０００６】
以下において、透過法による一般的なＸ線回折測定方法が説明される。図２１は、透過法によるＸ線回折測定の様子を示す概略斜視図であり、図２２は図２１の側面図である。透過法では、キャピラリー２が用いられる。キャピラリーは、ガラス等よりなる細管であり、その外径は通常０．１ｍｍから２ｍｍ程度である。この細いキャピラリー２に、粉体とされた試料が充填される。
【０００７】
図２３は、キャピラリー２の原形を示す斜視図である。使用前のキャピラリー２には、キャピラリー２よりも径の大きい基部４が設けられている。基部４も管状である。基部４の内周面とキャピラリー２の内周面とは連続している。基部４の開口６から試料が入れられる。次に、基部４に入れられた試料を、キャピラリー２へと移動させる。ただし、キャピラリー２の内径は極めて小さいため、キャピラリー２の内部に試料を充填していくのは時間と手間とを要する。試料である粉体は、キャピラリー２の内周面に付着しやすい。特に、試料が低分子の有機化合物等である場合、比重が軽く且つ静電気により帯電しやすいため、キャピラリー２の内周面に試料が付着しやすい。内周面に付着した試料により、粉体が底部まで移動しにくくなり、充填が妨げられる。また、静電気の帯電により試料が凝集しやすい。この凝集物は、キャピラリー２を詰まらせ、試料の充填を妨げる。キャピラリー２をタッピングして振動を与える等により、充填するための努力がなされる。ある程度充填ができたとしても、密度の高い状態で均一に充填することは極めて難しく、充填に失敗することも多い。特に、細いキャピラリー２に微量の試料を充填するのには、多大な時間と手間とが必要となり、極めて高度な熟練が要求される。また、充填ができた場合であっても、キャピラリー２の内周面に余分な試料が付着してしまうため、必要以上の試料が使用されることになる。これは、特にハイスループットスクリーニングのように、数ｍｇ程度しか試料が用意できない場合、大きな問題となる。
【０００８】
キャピラリー２に試料が充填された後、基部４は切断されて除去される。図２３の一点鎖線は切断箇所を示す。この切断工程において、キャピラリー２が割れることがある。キャピラリー２が割れれば、充填作業のやり直しが必要となる。
【０００９】
図２３が示すように、基部４が切断されたキャピラリー２の切断部分は、栓部材８により閉じられている。栓部材８として、例えばロウや専用のコンパウンド等が用いられる。
【００１０】
次に、キャピラリー２が、Ｘ線回折測定装置のホルダーピン１２に取り付けられる（図２１参照）。ホルダーピン１２には、キャピラリー２が挿入固定されうる挿入孔（図示されない）が設けられており、この挿入孔にキャピラリー２が挿入固定されている。このホルダーピン１２は、図示されないゴニオヘッドに挿入固定されている。このゴニオヘッドは、モーターにより回転する。ゴニオヘッドを回転させることにより、キャピラリー２が回転する。ゴニオヘッドの回転軸線Ｚ１が、図２１において一点鎖線で示されている。
【００１１】
次に、キャピラリー２を回転させながら、キャピラリー２にＸ線が照射される。本願の図において、Ｘ線は符号Ｘ１及び符号Ｘ２で示されている。符号Ｘ１は、試料に入射するＸ線（入射Ｘ線）である。符号Ｘ２は、試料を透過した後のＸ線（透過後Ｘ線）である。平行化されたＸ線が用いられる。照射されたＸ線は、キャピラリー２内の試料を透過する。この試料への透過により、Ｘ線回折が起こり、回折角２θにおけるピークが観測される。入射するＸ線の方向は、回転軸線Ｚ１に対して垂直である。
【００１２】
キャピラリー２の軸線と上記回転軸線Ｚ１とが一致していない場合、軸ぶれが生じる。軸ぶれが発生すると、回転するキャピラリー２に振れが生じ、Ｘ線が試料からズレる。よって、正確な測定ができない。キャピラリー２の軸線と回転軸線Ｚ１とを精度よく一致させることが必要とされる。
【００１３】
ところが、キャピラリー２の軸線と回転軸線Ｚ１とを精度よく一致させ、軸ズレを解消することは、容易ではない。軸ズレを発生しうる多くの要素が存在する。ホルダーピン１２の軸線とキャピラリー２の軸線との間の軸ズレが生じうる。軸ズレは、ホルダーピン１２とゴニオヘッドとの間でも生じうるし、キャピラリー２とホルダーピン１２との間にも生じうる。
【００１４】
軸ズレを解消するために、図示されないゴニオヘッドには、移動ステージが設けられている。この移動ステージは、ホルダーピン１２の位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向（図２１参照）に移動しうる。更に、この移動ステージは、ホルダーピン１２の軸線方向を所定の中心軸（２軸）まわりに回動しうる。この移動ステージを駆使して、軸ズレを解消する作業がなされる。この作業には、極めて高い精度が要求される。この作業は、顕微鏡を見ながら行われる。顕微鏡を見ながら移動ステージが微妙に調整される。この調整には熟練が必要である。この調整は、過度の労力と時間とを必要とする。
【００１５】
以上のような工程を経ることから、前述したように、透過法の測定には数時間以上を要していた。また、軸ズレの完全な解消は困難であるから、微少な軸ズレを許容したまま測定がなされざるをえない。更には、キャピラリーの軸線は完全な直線ではないため、このことに起因する軸ズレが不可避的に生じうる。軸ズレは、測定精度を低下させる。
【００１６】
本発明の目的は、透過法のＸ線回折測定を容易としうるＸ線回折測定方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るＸ線回折測定方法では、所定の回転軸線まわりに試料を回転させながらこの回転軸線に略沿った方向の入射Ｘ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。
【００１８】
好ましいＸ線回折測定方法では、貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とが用いられる。好ましくは、上記回転体は、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。好ましくは、上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。好ましくは、上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔が形成されるように上記試料ホルダーが上記回転体に取り付けられる。好ましくは、上記試料ホルダーの貫通孔の内側に試料が配置される。このＸ線回折測定方法では、上記回転体及び上記試料を回転させながら上記連通孔にＸ線を通過させるとともに、このＸ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。
【００１９】
好ましくは、上記試料が板状又は膜状に延在しており、この延在方向が上記回転軸線に対して略垂直とされる。好ましくは、上記試料は成形されてなる固形物である。
【００２０】
本発明に係るＸ線回折測定器具は、貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とを備えている。上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされている。この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされている。このＸ線回折測定器具は、上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されている。
【００２１】
好ましくは、上記Ｘ線回折測定器具において、上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている。
【００２２】
本発明に係る自動化用Ｘ線回折測定器具は、貫通孔を有する複数の試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体と、ホルダー収容孔を複数有する測定補助具とを備えている。この自動化用Ｘ線回折測定器具において、上記ホルダー収容孔が貫通孔であり、複数のホルダー収容孔のそれぞれが、複数の試料ホルダーのそれぞれを収容可能であり、上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。この自動化用Ｘ線回折測定器具において、上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされている。この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされている。上記試料ホルダーは、上記ホルダー収容孔に収容された状態で回転可能とされている。この自動化用Ｘ線回折測定器具は、上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されている。この自動化用Ｘ線回折測定器具では、上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている。
【００２３】
本発明に係るＸ線回折測定用試料ホルダーは、貫通孔を有してなる孔部材を備えている。このＸ線回折測定用試料ホルダーは、上記貫通孔の内側に試料を保持しうる。
【００２４】
好ましくは、上記Ｘ線回折測定用試料ホルダーは、Ｘ線を透過しうるフィルムを更に有している。このＸ線回折測定用試料ホルダーは、上記孔部材に取り付けられた上記フィルムが、上記貫通孔の内側に配置された上記試料を保持しうる。
【００２５】
本発明に係る他のＸ線回折測定用試料ホルダーは、貫通孔を有してなる孔部材を複数備えている。上記孔部材は、互いに係合しうるように構成されている。このＸ線回折測定用試料ホルダーは、互いに係合し合う上記孔部材間に試料を保持しうる。
【００２６】
好ましくは、上記Ｘ線回折測定用試料ホルダーは、上記試料を板状又は膜状に延在した状態で保持しうる。
【００２７】
本発明に係るＸ線回折測定用回転装置は、所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体を備えている。上記回転体は、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。このＸ線回折測定用回転装置では、上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るＸ線回折測定方法によれば、従来多大な手間と労力とが必要であった透過法による測定が容易になされうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定器具１９を示す斜視図であり、図２はＸ線回折測定器具１９の正面図であり、図３はＸ線回折測定器具１９の側面図であり、図４はＸ線回折測定器具１９の断面図である。Ｘ線回折測定器具１９は、Ｘ線回折測定用回転装置２０と、Ｘ線回折測定用試料ホルダー３４とを有している。Ｘ線回折測定用回転装置２０は、ホルダー取付部２２及び回転軸２４を有している。更にＸ線回折測定用回転装置２０は、回転軸２４を回動可能に支持する支持部材２６とハウジング２８とを有している（図４参照）。支持部材２６は、軸受である。支持部材２６は、２カ所に設けられている。ハウジング２８は、円筒状の部材である。支持部材２６は、回転軸２４とハウジング２８との間に介在している。
【００３１】
図４が示すように、回転軸２４には、プーリー３０が取り付けられている。後述されるように、プーリー３０は、回転軸２４を駆動するために設けられている。
【００３２】
ホルダー取付部２２は、回転軸２４の一端部に設けられている。ホルダー取付部２２は、環状である。ホルダー取付部２２は、回転軸２４と一体的である。回転軸２４が回転すると、ホルダー取付部２２が回転する。
【００３３】
回転軸２４は、円筒状である。回転軸２４は、管状である。回転軸２４には、その中心軸に沿って孔３２が設けられている。孔３２は、回転軸線Ｚｓを通過させるように設けられている。換言すれば、回転軸線Ｚｓは、回転軸２４と交差しない。回転軸線Ｚｓは、回転軸２４の中空部に位置する。孔３２は、回転軸２４をその軸方向に貫通している。この孔３２は貫通孔であるから、Ｘ線を通過させうる。この孔３２は、Ｘ線を通過させるための孔であり、本願においてＸ線通過孔とも称される。ホルダー取付部２２と回転軸２４とにより、回転体２５が構成されている。この回転体２５は、試料ホルダー３４が取り付けられた状態で回転軸線Ｚｓまわりに回転しうる。回転軸線Ｚｓは、回転体２５と交差しない。回転軸線Ｚｓは、回転体２５の中空部に位置する。
【００３４】
試料ホルダー３４は、ホルダー取付部２２の端面に取り付けられている。試料ホルダー３４は、全体として円板状である。試料ホルダー３４は、ホルダー取付部２２に対して略同軸で取り付けられている。
【００３５】
図５は、試料ホルダー３４の正面図であり、図７は図５のVII−VII線に沿った断面図である。図６は、試料ホルダー３４の分解図である。
【００３６】
試料ホルダー３４は、孔部材３６と、フィルム３７とを有する。孔部材３６は、貫通孔を有する部材である。孔部材３６は、金属製である。孔部材３６は、環状体である。孔部材３６は、外周面３８と、内周面４０と、第一の端面４２と、第二の端面４４とを有する。第一の端面４２及び第二の端面４４は、平面である。孔部材３６には、貫通孔４６が形成されている。なお、孔部材３６の材質は、金属以外でもよく、特に限定されない。孔部材３６の材質として、金属の他、樹脂やマグネットゴムが例示される。
【００３７】
図７は、試料ホルダー３４に試料４８が装填された状態における断面図である。試料４８は散点模様（ドット）で示されている。試料４８は、貫通孔４６に充填されている。試料４８は、貫通孔４６の内側に配置されている。貫通孔４６の内側とは、貫通孔４６の半径方向内側を意味する。
【００３８】
フィルム３７は、２枚設けられている。孔部材３６及び試料４８は、２枚のフィルム３７で挟まれている。第一の端面４２と第一のフィルム３７とが接着されており、第二の端面４４と第二のフィルム３７とが接着されている。図７が示すように、フィルム３７により試料４８が貫通孔４６内に保持されている。
【００３９】
図７が示すように、試料４８は、貫通孔４６に充填されている。試料４８は、円板状である。試料４８は、粉末である。試料４８は、板状又は膜状に延在している。この延在方向Ｅ１は、孔部材３６の軸線に対して垂直である。この延在方向は、第一の端面４２及び第二の端面４４と平行である。なお、孔部材３６の厚み及び試料４８の厚みは、測定される試料４８の特性や測定目的等により適宜設定されうる。なお、試料４８の形態は限定されない。試料４８の形態として、粉末の他、顆粒やペレットが例示される。従来のキャピラリーによる測定では、細いキャピラリーに試料を充填する必要があるため、試料の形態は細かい粉末に限定される。これに対して本発明では、試料の形態の自由度が高く、試料が顆粒やペレットであっても測定可能である。更に、後述するように、例えば錠剤をそのまま試料とすることも可能である。
【００４０】
フィルム３７は、Ｘ線を透過する。フィルム３７の材質は、Ｘ線に対する活性が小さいものが好ましい。好ましいフィルム３７の材質として、ポリイミド、ポリエステル等が挙げられる。Ｘ線に対する活性の低さ及び耐久性の観点から、好ましいポリイミドフィルムとして、カプトンフィルムが挙げられる。また、ポリエステルフィルムとして、ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）等が好適である。フィルム３７として、アルミ箔が用いられても良い。
【００４１】
試料ホルダー３４への試料４８の装填は、容易である。この装填工程の一例としては、先ず、２枚のフィルム３７のうちの１枚を孔部材３６に貼り付ける。次に、貼り付けられたフィルム３７が下側となるようにして孔部材３６を水平面に置く。このとき、貫通孔４６の底面がフィルム３７となる。次に、試料を貫通孔４６内に入れる。最後に、残りの１枚のフィルムを孔部材３６に貼り付ける。貫通孔４６は、開口径が広い。また、孔部材３６は、軸方向長さが短い。換言すれば、貫通孔４６は浅い。よって、貫通孔４６内に試料を入れるのは極めて容易である。この容易性は、細いキャピラリーの内部に試料を入れる場合の困難性と対照的である。前述したように、キャピラリーの場合、試料は、適切な位置に至るまでに、長いキャピラリーの内部を経由しなければならない。この経由の課程で、無駄となる試料が発生する。このキャピラリーの場合と異なり、試料ホルダー３４では、適切な位置に試料を直接入れることができる。よって、貫通孔４６の大きさや深さを適宜設定することにより、ごく少量の試料であっても測定が可能である。
【００４２】
図４が示すように、この試料４８がホルダー取付部２２に取り付けられている。試料ホルダー３４の孔部材３６は、磁性体である金属よりなる。一方、ホルダー取付部２２は永久磁石を含んでいる。ホルダー取付部２２と試料ホルダー３４とは、磁力により着脱可能とされている。この着脱は、極めて容易である。なお、孔部材３６が永久磁石であってもよい。
【００４３】
図４が示すように、試料ホルダー３４の貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通した連通孔を形成するように、試料ホルダー３４が取り付けられている。更に、貫通孔４６とＸ線通過孔３２とは互いに連続している。この結果、Ｘ線通過孔３２の一端の開口が試料４８で塞がれた状態とされている。なお、図４の実施形態では、Ｘ線通過孔３２の内径と貫通孔４６の内径とは同じとされているが、内径が異なっていても良い。即ち、Ｘ線通過孔３２の内径が貫通孔４６の内径より大きくてもよいし、Ｘ線通過孔３２の内径が貫通孔４６の内径より小さくてもよい。
【００４４】
なお、「貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通する」とは、一本の直線が貫通孔４６とＸ線通過孔３２とを同時に通過しうる位置関係で、貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが配置されていることを意味する。よって「貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通する」場合において、貫通孔４６とＸ線通過孔３２との間には隙間があってもよいし、貫通孔４６とＸ線通過孔３２との間に他の物体（フィルム等）が介在していてもよい。また、「貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通する」場合において、貫通孔４６の中心軸線とＸ線通過孔３２の中心軸線とは一致していなくてもよいし、貫通孔４６の径とＸ線通過孔３２の径とが一致していなくてもよい。
【００４５】
図８は、Ｘ線回折測定器具１９が装着された回転駆動装置５０の側面図である。回転駆動装置５０は、基部５２と、駆動部５４と、駆動ベルト５６と、Ｘ線回折測定用回転装置２０を固定するための測定器具取付部５８とを有している。駆動ベルト５６は、例えばゴム製のベルトである。回転駆動装置５０は、Ｘ線回折測定器具１９を取付けた状態で自立しうる。
【００４６】
駆動部５４は、モータ６０と、駆動プーリ６２とを有している。駆動ベルト５６は、駆動プーリ６２と、Ｘ線回折測定用回転装置２０のプーリー３０との間に架け渡されている。モータ６０は、図示されない電源に接続されている。モータ６０が回転すると、モータ６０の回転軸に取り付けられた駆動プーリ６２が回転する。駆動プーリ６２の回転は、駆動ベルト５６によりプーリー３０に伝達される。よって、駆動プーリ６２の回転によりプーリー３０が回転する。プーリー３０が回転すると、回転軸２４が回転し、ホルダー取付部２２が回転する。これらの回転は、回転軸線Ｚｓまわりの回転である。回転軸線Ｚｓは、回転軸２４の回転軸線である。回転軸線Ｚｓは、ホルダー取付部２２の回転軸線である。回転軸線Ｚｓは、試料４８の回転軸線である。回転軸線Ｚｓは、ホルダー取付部２２の中心軸線と略一致している。回転軸線Ｚｓは、回転軸２４の中心軸線と略一致している。
【００４７】
図９は、Ｘ線回折測定器具１９及び回転駆動装置５０を用いてなされるＸ線回折測定の様子を示す図である。測定にあたっては、先ず、回転駆動装置５０によりＸ線回折測定用回転装置２０の回転軸２４を回転させる。この回転により、ホルダー取付部２２及び試料ホルダー３４が回転し、試料４８が回転する。次に、図示されないＸ線発生部から放射されたＸ線を、回転軸２４の端部からＸ線通過孔３２内に入射させる。このＸ線は、Ｘ線通過孔３２を通過し、フィルム３７を透過して、試料４８に照射される。Ｘ線は、回折角２θで回折しつつ試料４８を透過する。試料４８を透過し、フィルム３７を透過したＸ線が、図示されない検出器により検出される。測定中において、試料４８等の回転は維持される。
【００４８】
図２１及び図２２に記載されているように、従来の透過法によるＸ線回折測定では、キャピラリー２の回転軸線Ｚ１と、Ｘ線の方向とは、互いに垂直である。この場合、前述したように、回転軸線Ｚ１の位置や方向を調整するために多大な時間と労力とが必要である。更に、キャピラリー２の回転に振れが生じると、測定不能となったり、測定精度が低下したりする。
【００４９】
これに対して、本実施形態では、回転軸線Ｚｓまわりに試料４８を回転させながらこの回転軸線Ｚｓに略沿った方向の入射Ｘ線を試料４８に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。試料４８の延在方向は、回転軸線Ｚｓに対して略垂直とされている。よって、試料４８の延在方向Ｅ１（図４参照）は、照射されるＸ線の方向に対しても略垂直とされている。この実施形態によれば、試料４８の回転軸線Ｚｓと入射Ｘ線の方向とがずれていても、Ｘ線は回転する試料４８に確実に且つ安定的に照射され続ける。また、試料４８上におけるＸ線の入射位置と回転軸線Ｚｓとがずれていても、Ｘ線は回転する試料４８に確実に且つ安定的に照射され続ける。よって、本実施形態では、キャピラリー２を用いた従来法のように、キャピラリー２のアライメント（軸ズレ調整）に要する時間は不要である。また、試料ホルダー３４への試料４８の充填も極めて容易である。従来のキャピラリーによる測定の場合、試料の調整及びアライメントに数時間以上を要していた。これに対して本実施形態では、試料の調整は例えば数分程度で完了でき、且つ、アライメントが不要とされうる。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、試料の回転軸線ＺｓとＸ線の光軸とを厳密に一致させる必要がない。むしろ、回転軸線ＺｓとＸ線の光軸とは、厳密に一致していない方が好ましい場合もある。Ｘ線が試料の一カ所に集中的に照射されると、Ｘ線照射による結晶障害が生じ、測定の正確さが低下しうる。これに対して、Ｘ線の照射位置が回転軸線Ｚｓとずれている場合、試料４８に対するＸ線の照射位置Ｓｘは、一カ所に集中することなく、周状に分散されうる（図５参照）。この照射位置の分散により、結晶障害が抑制され、測定の正確さが向上しうる。なお、試料は板状又は膜状に延在しているから、照射位置Ｓｘにズレが生じた場合であっても、各照射位置における試料の厚さは略一定である。よって、照射位置Ｓｘの分散による測定精度の低下は抑制されている。
【００５１】
Ｘ線（入射Ｘ線）の光軸と回転軸線Ｚｓとの角度差α（ｄｅｇｒｅｅ）は、０度であってもよいし０度を超えていてもよい。もちろん、必要以上に角度差αを設ける必要もなく、通常この角度差αは１０度以下、好ましくは８度以下、より好ましくは５度以下とされる。この角度差αが許容されることは、回転軸線Ｚｓと入射Ｘ線の光軸とを正確に調整する必要が無いことを意味する。
【００５２】
回転軸線Ｚｓと試料４８との交差位置がＣ１と定義される。結晶障害を抑制する観点から、試料４８におけるＸ線の照射位置と交差位置Ｃ１との離間距離βは、１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましい。ただし、必要以上に離間距離βが大きくされる必要もなく、また離間距離βが大きくなるほど多くの試料が必要となる。この観点から、離間距離βは５ｍｍ以下が好ましい。この離間距離βは、図５における照射位置Ｓｘの半径と一致する。
【００５３】
このように、本実施形態の測定方法では、Ｘ線の光軸と回転軸線Ｚｓとを厳密に一致させる必要がない。更に、本実施形態の測定方法では、Ｘ線の照射位置が、試料の中心位置に調整される必要がない。この測定方法では、軸ズレが許容されうる上に、照射位置のズレも許容されうる。この測定方法では、測定時における厳格なアライメントが不要である。この測定方法では、測定が極めて容易であり、測定に要する時間が極めて短時間である。
【００５４】
図４及び図５において両矢印Ｍ１で示されるのは、貫通孔４６の内径（最小径）である。径Ｍ１は、過度な調整を必要とすることなくＸ線を通過させうる程度であればよい。Ｘ線を通過させやすくする観点から、径Ｍ１は、２ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましい。試料ホルダー３４を小型化するとともに、試料４８の必要量を低減する観点から、径Ｍ１は、３０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。
【００５５】
図４において両矢印Ｍ２で示されるのは、Ｘ線通過孔３２の内径（最小径）である。径Ｍ２は、過度な調整を必要とすることなくＸ線を通過させうる程度であればよい。Ｘ線を通過させやすくする観点から、径Ｍ２は、２ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましい。Ｘ線回折測定器具を小型化する観点から、径Ｍ２は、３０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。なお、図４の実施形態では、径Ｍ１と径Ｍ２とが一致しているが、径Ｍ１と径Ｍ２とが異なっていても良いことはいうまでもない。
【００５６】
図７において両矢印Ｍ３で示されるのは、Ｘ線の入射方向に対して垂直な方向における試料４８の径（最小径）である。径Ｍ３は、過度な調整を必要とすることなくＸ線を透過させうる程度であればよい。照射位置のズレに対する許容範囲を広げてＸ線を透過させやすくする観点から、径Ｍ３は、２ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましい。測定に必要な試料の量を抑える観点から、径Ｍ３は、３０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。
【００５７】
試料ホルダー３４の取付位置や取付方法は、特に限定されない。試料ホルダー３４は、前述した磁力による取付の他、例えば、粘着材や両面テープ等による接着、周知の物理的取り付け機構等によっても取り付けられうる。物理的取り付け機構として、ネジ機構が例示されうる。
【００５８】
図１０は、第二実施形態に係るＸ線回折測定器具６４を示す断面図である。
【００５９】
Ｘ線回折測定器具６４は、回転体６８、回転体６８を回動可能に支持する支持部材７０、ハウジング７２及び回転駆動部７３を有している。支持部材７０は、ベアリングである。支持部材７０は、ハウジング７２に対して回転体６８を回動可能に支持する。
【００６０】
回転体６８は、ホルダー取付部７４と、回転軸７６とを有する。ホルダー取付部７４は、回転体６８の一端部に形成されている。ホルダー取付部７４は、環状である。回転軸７６は、円筒状である。ホルダー取付部７４には、前述した試料ホルダー３４が取り付けられている。
【００６１】
回転軸７６には、孔７８が設けられている。孔７８は、回転軸７６の中心軸に沿って設けられている。孔７８は、貫通孔である。孔７８は、回転体６８をその軸方向に貫通している。この孔７８は貫通孔であるから、Ｘ線を通過させうる。この孔７８は、Ｘ線通過孔である。
【００６２】
回転駆動部７３は、モータ８０と、回転伝達輪８１とを有する。回転伝達輪８１は、例えばゴムローラである。回転伝達輪８１は、モータ８０の駆動軸８２に取り付けられている。回転伝達輪８１の外周面は、回転体６８の外周面と圧接している。この圧接により、駆動軸８２の回転は、回転伝達輪８１により回転体６８に伝達される。
【００６３】
第二実施形態のＸ線回折測定器具６４では、駆動ベルトではなく回転伝達輪８１が用いられている。Ｘ線回折測定器具６４では、小型化及び薄型化が達成されている。
【００６４】
Ｘ線回折測定器具６４では、Ｘ線通過孔７８の軸方向長さＷ１が短い。よってＸ線回折測定器具６４では、Ｘ線の照射方向の自由度が高い。図１０が示すように、入射Ｘ線（符号Ｘ１）が回転体６８の一端側（図１０における左側）から照射された場合、透過後のＸ線（符号Ｘ２）がＸ線通過孔７８を通過することとなる。透過後Ｘ線がＸ線通過孔７８の中心軸線に対して傾斜するほど、透過後Ｘ線が回転体６８に当たる不都合が生じやすい。しかし、上記長さＷ１が短くされることにより、透過後Ｘ線が回転体６８に当たる不都合が抑制される。なお、Ｘ線回折測定器具６４において、入射Ｘ線が回転体６８の他端側（図１０における右側）から照射されてもよいことは当然である。
【００６５】
図８及び図１０の実施形態は例示にすぎない。例えば、ハウジングは無くても良い。また、駆動ベルトや回転伝達輪８１の代わりにギア等が用いられても良い。
【００６６】
図１１及び図１２は、他の実施形態に係る試料ホルダー８６の断面図である。図１１は、分解図であり、図１２は試料８７を保持した状態である。図１２の形態でＸ線回折測定に供される。試料ホルダー８６は、２個の孔部材８８と、２枚のフィルム９０とを有する。孔部材８８は、環状体である。孔部材８８は、金属製である。孔部材８８の形状は、前述した孔部材３６と同様である。孔部材８８は、いわゆるワッシャと同じ形状をなしている。２個の孔部材８８は、同じものである。孔部材８８には、貫通孔９２が形成されている。なお、フィルム９０同士の接着は、接着剤等によりなされうる。２個の孔部材８８同士が係合し合う構成であってもよい。２個の孔部材８８同士が磁力によりくっつき合う構成とされてもよい。
【００６７】
図１２が示すように、試料８７は、２枚のフィルム９０により挟まれつつ保持されている。更に、２枚のフィルム９０は、２個の孔部材８８により挟まれつつ保持されている。試料８７は、貫通孔９２の半径方向内側に位置している。２個の孔部材８８は、略同軸とされている。その結果、２個の貫通孔９２は互いに連通するように配置されている。第一の貫通孔９２を通過したＸ線は、試料８７を透過し、更に、第二の貫通孔９２を通過する。よって、透過法によるＸ線回折が測定されうる。
【００６８】
キャピラリーの場合と異なり、試料ホルダー８６では、試料の配置位置に直接試料を入れることができる。また、試料は、２枚のフィルム９０で挟まれつつ保持されているので、ごく少量の試料であっても、試料を測定可能な状態で配置することができる。本実施形態では、例えば０．１ｍｇ程度の微量な試料であっても測定が可能である。
【００６９】
図１３は、他の実施形態に係る試料ホルダー９４の断面図である。図１３の形態でＸ線回折測定に供される。試料ホルダー９４は、１個の孔部材９６からなる。孔部材９６は、金属製である。孔部材９６の形状は、前述した孔部材３６と同様である。孔部材９６は、いわゆるワッシャと同じ形状をなしている。孔部材９６は、貫通孔９８を有する。
【００７０】
図１３が示すように、試料１００は、貫通孔９８内に充填されている。試料１００は、散点模様（ドット）により示されている。試料１００は、貫通孔９８内に保持されている。試料１００は、貫通孔９８のみにより保持されている。粉体の試料１００は、貫通孔９８により成形されてなる。この成形は、圧縮成形である。粉体の試料１００は、貫通孔９８内において押し固められてなる。本実施形態では、上記実施形態のようなフィルムが使用されていない。本実施形態では、Ｘ線が試料１００に直接照射される。この場合、Ｘ線がフィルム等を透過しないので、測定精度がより一層向上しうる。
【００７１】
図１４は、他の実施形態に係る試料ホルダー１０２を示す斜視図である。図１５及び図１６は、試料が装填された状態における試料ホルダー１０２の断面図である。この試料ホルダー１０２は、複数の孔部材として、２個の孔部材（孔部材１０４及び孔部材１０６）を有する。孔部材１０４は、円筒状である。孔部材１０６は、円筒状である。孔部材１０４と孔部材１０６とは、互いに係合しうる。この係合は、ねじ結合である。即ち、図１５が示すように、孔部材１０４と孔部材１０６とは、ねじ結合しうる。孔部材１０４の内周面に雌ねじ１０８が設けられており、孔部材１０６の外周面に雄ねじ１１０が設けられている。孔部材１０６は、孔部材１０４にねじ込まれつつ、孔部材１０６の内部に挿入される。
【００７２】
孔部材１０４の軸方向一端部には、フランジ１１２が設けられている。孔部材１０４と孔部材１０６とがねじ結合した状態において、フランジ１１２と、孔部材１０６の一端面１１４とは、互いに対向する。この対向面間に、試料保持部１１６が挟持されている。試料保持部１１６として、例えば、前述した試料ホルダー３４、試料ホルダー８６又は試料ホルダー９４が用いられうる。なお、図１５の実施形態では、試料保持部１１６を保護するためのクッション１１８が用いられている。
【００７３】
孔部材１０６を孔部材１０４に対してねじ込むことにより、フランジ１１２と端面１１４との間隔ｄ１が調整される。間隔ｄ１を調整することにより、適切な圧力により試料保持部１１６が保持されうる。
【００７４】
Ｘ線回折が測定される際には、前述した試料ホルダー３４等と同様に、試料ホルダー１０２が、Ｘ線回折測定用回転装置に装着され、回転される。そして、Ｘ線回折測定用回転装置のＸ線通過孔を通過してきたＸ線通過孔が、孔部材１０６の貫通孔１２０及び孔部材１０４の貫通孔１２２を通過して、試料保持部１１６に配置された試料に照射される。試料を透過したＸ線は、フランジ１１２の半径方向内側を通過して外部に至る。
【００７５】
図１６は、上記試料ホルダー１０２に、試料１２４を配置した状態の断面図である。試料１２４は、例えば薬の錠剤である。この試料１２４は、例えば成形されてなる固形物である。この成形は、例えば圧縮成形である。試料の成形方法は限定されない。図１６の実施形態では、試料保持部１１６が用いられず、試料１２４が直接的に試料ホルダー１０２に保持されている。孔部材１０４及び孔部材１０６の寸法は、試料１２４の大きさに対応して設定されている。このように、試料ホルダー１０２は、薬の錠剤のような固形物を直接保持しうる。
【００７６】
図１７は、他の実施形態に係る試料ホルダー１２６を示す断面図である。図１８は、試料が装填された状態における試料ホルダー１２６の断面図である。この試料ホルダー１２６は、複数の孔部材として、２個の孔部材（孔部材１２８及び孔部材１３０）を有する。孔部材１２８は、円筒状である。孔部材１０３は、円筒状である。孔部材１２８と孔部材１３０とは、互いに係合しうる。この係合は、凹部と凸部との係合（以下、凹凸係合ともいう）である。孔部材１２８の内周面には、周状の凸部１３２が形成されている。孔部材１３０の外周面には、周状の凹部（周溝）１３４が形成されている。周溝１３４は、孔部材１３０の軸方向の異なる位置に複数形成されている。
【００７７】
孔部材１２８の軸方向一端部には、フランジ１３６が設けられている。フランジ１３６は、半径方向内側に向かって延びている。孔部材１２８と孔部材１３０とが凹凸係合した状態において、フランジ１３６と、孔部材１３０の一端面１３８とは、互いに対向する。この対向面間に、試料保持体１４０が挟持されている。試料保持体１４０として、例えば、前述した試料ホルダー３４、試料ホルダー８６又は試料ホルダー９４が用いられうる。
【００７８】
孔部材１３０の外径は、孔部材１２８に挿入されうるように設定される。また、凸部１３２と周溝１３４とが係合しうるように、孔部材１３０及び孔部材１２８の寸法が設定される。孔部材１２８と孔部材１３０との係合位置は、調整されうる。この係合位置の調整により、孔部材１２８に対する孔部材１３０の挿入長さが調整されうる。この挿入長さの調整により、フランジ１３６と端面１３８との間隔ｄ１が調整される。複数の周溝１３４のうち、どの周溝１３４を凸部１３２と係合させるかによって、間隔ｄ１が調整されうる。間隔ｄ１を調整することにより、適切な圧力で試料保持体１４０が保持されうる。
【００７９】
なお、孔部材１３０は、樹脂等のような弾性変形可能な材質よりなる。孔部材１３０を弾性変形させつつ孔部材１２８に挿入することにより、凸部１３２と係合する周溝１３４を変更することができる。
【００８０】
Ｘ線回折が測定される際には、前述した試料ホルダー３４等と同様に、試料ホルダー１２６が、Ｘ線回折測定用回転装置に装着され、回転される。そして、Ｘ線回折測定用回転装置のＸ線通過孔を通過してきたＸ線通過孔が、孔部材１３０の貫通孔１４２及び孔部材１２８の貫通孔１４４を通過して、試料保持体１４０に配置された試料に照射される。試料を透過したＸ線は、フランジ１３６の半径方向内側を通過して外部に至る。
【００８１】
図１８は、上記試料ホルダー１２６に、試料１４６を配置した状態の断面図である。試料１４６は、例えば薬の錠剤である。図１８の実施形態では、試料保持体１４０が用いられず、試料１４６が直接的に試料ホルダー１２６に保持されている。孔部材１２８及び孔部材１３０の寸法は、試料１４６の大きさに対応して設定されている。このように、試料ホルダー１２６は、薬の錠剤のような固形物を直接保持しうる。
【００８２】
以上のように、本実施形態のＸ線回折測定器具は、従来のキャピラリーによる測定とは対照的な多くの利点を有しうる。上記試料ホルダーでは、キャピラリーの場合と比較して、試料の装填が極めて容易である。そして、本発明では、キャピラリーによる測定の場合に多くの労力と時間とを要したアライメントの作業が不要とされうる。更に、キャピラリーの場合と異なり、試料ホルダーは、保持しうる試料の形態自由度が高い。試料の厚みは、試料ホルダーの形態及びスペーサー等の利用により容易に変更されうる。試料の厚みを変えることにより、分解能が調整されうる。試料ホルダーでは、例えば軟膏の試料や懸濁状態の試料であっても測定可能である。
【００８３】
図１９は、上記Ｘ線回折測定用試料ホルダーを用いてＸ線回折を測定するための測定補助具１５０の斜視図である。測定補助具１５０は、全体として平板状の部材である。測定補助具１５０は、複数のホルダー収容孔１５２を有する。複数のホルダー収容孔１５２は、規則的に配列されている。複数のホルダー収容孔１５２は、整列して配置されている。ホルダー収容孔１５２は、貫通孔である。
【００８４】
ホルダー収容孔１５２には、試料ホルダーの脱落を防止するための係止部１５３が設けられている。係止部１５３は、ホルダー収容孔１５２の半径方向内側に突出している。係止部１５３の内径は、試料ホルダーの外径よりも小さい。係止部１５３は、ホルダー収容孔１５２の一方側（図１９における奥側）に設けられている。一方、ホルダー収容孔１５２の他方側（図１９における手前側）には、係止部１５３が設けられていない。ホルダー収容孔１５２の他方側は、試料ホルダーの挿入を許容しうる内径を有している。係止部１５３により、ホルダー収容孔１５２の一方側への試料ホルダーの脱落が防止される。係止部１５３により、測定補助具１５０を試料ホルダーごと持ち運ぶのが容易とされている。即ち、係止部１５３を下側にした状態で測定補助具１５０を持ち運ぶことにより、ホルダー収容孔１５２に収容された試料ホルダーは確実に保持されうる。
【００８５】
測定補助具１５０は、前述した試料ホルダー１２６等によりＸ線回折を測定する際に用いられうる。測定補助具１５０は、多数の試料の測定を自動化するのに有用である。測定補助具１５０は、前述したような試料ホルダーと共に用いられる。試料ホルダー及び試料は、図１９において図示されていない。測定補助具１５０と共に用いられる試料ホルダーの外形としては、円筒状であってその軸方向長さが比較的長いものが好ましい。即ち、上記試料ホルダー３４や上記試料ホルダー８６等よりも、上記試料ホルダー１０２や上記試料ホルダー１２６の方が好ましい。
【００８６】
図２０は、測定補助具１５０を含む自動化用Ｘ線回折測定器具１５５を示す図である。図２０は、測定補助具１５０の上方から見た図である。自動化用Ｘ線回折測定器具１５５は、測定補助具１５０と、複数の試料ホルダーと、Ｘ線回折測定器具１５４とを有する。
【００８７】
複数のホルダー収容孔１５２の最大内径は、試料ホルダーの外径よりも若干大きく設定される。測定の際には、先ず、複数のホルダー収容孔１５２のそれぞれに試料ホルダーが収容される。次に、複数のホルダー収容孔１５２のうち、所定の孔１５２（例えば、孔１５２ａ）の近傍に、Ｘ線回折測定用回転装置１５４がセッティングされる（ステップｓ１）。図２０は、孔１５２ａの近傍にＸ線回折測定用回転装置１５４がセッティングされた状態を示している。
【００８８】
なお、図２０の実施形態において、試料ホルダーＨａ〜Ｈｄはホルダー収容孔１５２に完全に収容されているが、試料ホルダーＨａ〜Ｈｄがホルダー収容孔１５２の一部のみを収容していてもよい。換言すれば、試料ホルダーＨａ〜Ｈｄは、その一部がホルダー収容孔１５２から突出した状態でホルダー収容孔１５２に収容されていてもよい。
【００８９】
次に、このＸ線回折測定用回転装置１５４に、ホルダー収容孔１５２ａに配置されている試料ホルダーＨａが装着される（ステップｓ２）。次に、Ｘ線回折測定用回転装置１５４により試料ホルダーＨａを回転させながら、Ｘ線が試料Ｓａに照射される（ステップｓ３）。ホルダー収容孔１５２は貫通孔であるから、Ｘ線を通過させうる。また、Ｘ線回折測定用回転装置１５４及び試料ホルダーＨａは、Ｘ線を通過させるための貫通孔を有しているので、入射Ｘ線及び透過Ｘ線を妨げない。
【００９０】
試料ホルダーＨａに配置された試料Ｓａの測定が終了すると、試料ホルダーＨａがＸ線回折測定用回転装置１５４から外される（ステップｓ４）。測定済みの試料ホルダーＨａはホルダー収容孔１５２ａに残される。次に、図２０において白抜き矢印で示されるように、測定補助具１５０が移動する（ステップｓ５）。この移動は、図示されない周知の自動化装置によりなされる。複数のホルダー収容孔１５２に配置された複数の試料ホルダーも測定補助具１５０と共に移動する。Ｘ線回折測定用回転装置１５４及び照射されるＸ線の位置は、固定されたままである。このステップｓ５では、測定補助具１５０は、測定されていない試料ホルダーを有するホルダー収容孔１５２（例えばホルダー収容孔１５２ｂ）がＸ線回折測定用回転装置１５４の近傍となる位置まで移動する。次に、このＸ線回折測定用回転装置１５４に、ホルダー収容孔１５２ｂに配置されている試料ホルダーＨｂが装着される（ステップｓ６）。次に、Ｘ線回折測定用回転装置により試料ホルダーＨｂを回転させながら、Ｘ線が試料Ｓｂに照射される（ステップｓ７）。試料ホルダーＨｂに配置された試料Ｓｂの測定が終了すると、試料ホルダーＨｂがＸ線回折測定用回転装置から外され、測定済みの試料ホルダーＨｂはホルダー収容孔１５２ｂに残される（ステップｓ８）。以下、ステップｓ５からステップｓ８までが繰り返される。この繰り返しにより、複数のホルダー収容孔１５２に配置された試料が順次測定される。この測定では、多くの試料が短時間で測定されうる。この測定では、多くの試料の測定が自動化されうる。上記自動化用Ｘ線回折測定器具１５５と、測定補助具１５０を移動させる移動装置とにより、複数の試料を自動で測定しうる自動Ｘ線回折測定装置が構成されうる。
【００９１】
上記ステップｓ３やステップｓ７の測定において、試料ホルダーは、ホルダー収容孔１５２から引き出された状態で回転されてもよいし、ホルダー収容孔１５２内にとどまっていてもよい。試料ホルダーの移動工程を抑制し、自動化の効率を高める観点から、上記ステップｓ３やステップｓ７の測定において、試料ホルダーは、ホルダー収容孔１５２内で回転されるのが好ましい。上記ステップｓ３やステップｓ７の測定において、試料ホルダーの貫通孔と、Ｘ線回折測定器具１５４のＸ線透過孔１５７と、ホルダー貫通孔とが、連通した連通孔を形成する。この連通孔にＸ線を通過させながら、上記ステップｓ３やステップｓ７の測定がなされる。試料ホルダーをホルダー収容孔１５２内で回転させる場合、試料ホルダーの外周面とホルダー収容孔１５２の内周面との接触により摩擦が生じうる。ホルダー収容孔１５２の内周面と試料ホルダーとの摩擦抵抗を低減する観点から、ホルダー収容孔１５２の内周面に、ローラー（ころ）が設けられてもよい。
【００９２】
上記自動Ｘ線回折測定装置において、Ｘ線回折測定用回転装置１５４に対する試料ホルダーの着脱方法は、限定されない。好ましい着脱方法として、Ｘ線回折測定用回転装置１５４におけるホルダー取付部１５６の端面１５８を、測定補助具１５０の開口面１６０に近接又は接触させたまま測定補助具１５０を移動する方法が採用されうる。この方法においては、ホルダー取付部１５６と試料ホルダーとは、磁力により着脱可能としておくのが好ましい。この着脱方法によれば、所定のホルダー収容孔１５２の近傍にＸ線回折測定用回転装置１５４がセッティングされると、磁力により、試料ホルダーがホルダー取付部１５６に装着されうる。更に、測定終了後、測定補助具１５０をその開口面１６０に沿って移動させることにより、測定済みの試料ホルダーをＸ線回折測定用回転装置１５４から外すことができる。この着脱方法では、上記ステップｓ４と上記ステップｓ５とが同時になされる。この着脱方法により、自動Ｘ線回折測定装置が簡略化されうる。
【００９３】
なお、Ｘ線の種類は限定されない。平衡性及び単色性が高く高輝度であることから、放射光のＸ線が用いられれば、より高分解能なＸ線回折図が得られうる。
【００９４】
以上のように、本発明は、透過法によるＸ線回折測定において好適に用いられる。本発明は、Ｘ線以外の電磁波による測定にも適用されうる。Ｘ線以外の電磁波として、中性子線、紫外線、赤外線等が例示される。本発明は、透過法の回折測定だけでなく、反射法の回折測定にも適用されうる。本発明は、電磁波を試料に透過させる測定のみならず、電磁波を試料に反射させる測定にも応用されうる。本発明は、電磁波による回折、吸収又は反射を基にした測定の全てに適用されうる。本発明が適用可能な測定として、中性子回折、ラマン分光、ＩＲ（赤外吸収スペクトル）、ＵＶ（紫外線吸収スペクトル）等が例示される。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、試料に電磁波を照射する測定のすべてに適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定器具の斜視図である。
【図２】図２は、図１のＸ線回折測定器具の正面図である。
【図３】図３は、図１のＸ線回折測定器具の側面図である。
【図４】図４は、図３の断面図である。
【図５】図５は、図１に記載された試料ホルダーの正面図である。
【図６】図６は、図５の試料ホルダーの分解断面図である。
【図７】図７は、図５の試料ホルダーの断面図である。
【図８】図８は、図１のＸ線回折測定器具が取り付けられた回転駆動装置の側面図である。
【図９】図９は、図８の装置を用いてＸ線回折が測定される様子を示す図である。
【図１０】図１０は、他の回転駆動装置及び他のＸ線回折測定器具を示す側面図である。
【図１１】図１１は、他の試料ホルダーを示す分解断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の試料ホルダーを示す断面図である。
【図１３】図１３は、他の試料ホルダーを示す断面図である。
【図１４】図１４は、他の試料ホルダーを示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４の試料ホルダーの断面図である。
【図１６】図１６は、図１５とは異なる試料が配置された試料ホルダーの断面図である。
【図１７】図１７は、他の試料ホルダーの断面図である。
【図１８】図１８は、図１７とは異なる試料が配置された試料ホルダーの断面図である。
【図１９】図１９は、測定補助具の斜視図である。
【図２０】図２０は、図１９の測定補助具を用いた測定を説明するための図である。
【図２１】図２１は、従来のキャピラリーによる測定を説明するための図である。
【図２２】図２２は、図２１の側面図である。
【図２３】図２３は、キャピラリーに試料が装填される工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９７】
１９、６４・・・Ｘ線回折測定器具
２０、１５４・・・Ｘ線回折測定用回転装置
２２、７４、１５６・・・ホルダー取付部
２４、７６・・・回転軸
２５、６８・・・回転体
２６、７０・・・支持部材
２８・・・ハウジング
３０・・・プーリー
３２、７８・・・Ｘ線通過孔
３４、８６、９４、１０２、１２６・・・試料ホルダー
３６、８８、９６、１０４、１０６、１２８、１３０、・・・孔部材
３７、９０・・・フィルム
４６、９２・・・貫通孔
４８、８７、１００・・・試料
５０・・・回転駆動装置
５４・・・駆動部
５６・・・駆動ベルト
１５０・・・測定補助具
１５２・・・ホルダー収容孔
１５５・・・自動化用Ｘ線回折測定器具
Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄ・・・試料ホルダー
Ｘ１、Ｘ２・・・Ｘ線
Ｚｓ・・・回転軸線
Ｅ１・・・試料の延在方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過法によるＸ線回折測定方法等に関する。詳細には、本発明は、透過法によるＸ線回折方法及びこの方法に用いられうるＸ線回折測定器具並びに試料ホルダー等に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの分野において、物質の結晶構造の解析は重要である。例えば、医薬品の分野において、結晶構造の解析は極めて重要である。医薬品では、同一の化合物であっても、結晶構造が異なることにより、効能、品質等が大きく変化しうる。また、生産された製剤の結晶形が時間の経過とともに変化し、効能や品質が変化することがある。
【０００３】
物質の結晶構造を解析するための手段として、Ｘ線回折が知られている。Ｘ線回折の方法として、集中法と透過法とが公知である。
【０００４】
集中法は、透過法と比較して、試料の調整及び測定が容易であり、測定時間が短いという利点がある。集中法は、汎用性が高い。ただし、集中法は近似を含む方法であり、分解能が低い。集中法は、反射法とも称される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
透過法は、近似を含まないため、分解能が高い。しかし、透過法による測定は、多大な手間と時間とを必要とする。透過法では、通常、数時間から数十時間の測定時間が必要とされる。
【０００６】
以下において、透過法による一般的なＸ線回折測定方法が説明される。図２１は、透過法によるＸ線回折測定の様子を示す概略斜視図であり、図２２は図２１の側面図である。透過法では、キャピラリー２が用いられる。キャピラリーは、ガラス等よりなる細管であり、その外径は通常０．１ｍｍから２ｍｍ程度である。この細いキャピラリー２に、粉体とされた試料が充填される。
【０００７】
図２３は、キャピラリー２の原形を示す斜視図である。使用前のキャピラリー２には、キャピラリー２よりも径の大きい基部４が設けられている。基部４も管状である。基部４の内周面とキャピラリー２の内周面とは連続している。基部４の開口６から試料が入れられる。次に、基部４に入れられた試料を、キャピラリー２へと移動させる。ただし、キャピラリー２の内径は極めて小さいため、キャピラリー２の内部に試料を充填していくのは時間と手間とを要する。試料である粉体は、キャピラリー２の内周面に付着しやすい。特に、試料が低分子の有機化合物等である場合、比重が軽く且つ静電気により帯電しやすいため、キャピラリー２の内周面に試料が付着しやすい。内周面に付着した試料により、粉体が底部まで移動しにくくなり、充填が妨げられる。また、静電気の帯電により試料が凝集しやすい。この凝集物は、キャピラリー２を詰まらせ、試料の充填を妨げる。キャピラリー２をタッピングして振動を与える等により、充填するための努力がなされる。ある程度充填ができたとしても、密度の高い状態で均一に充填することは極めて難しく、充填に失敗することも多い。特に、細いキャピラリー２に微量の試料を充填するのには、多大な時間と手間とが必要となり、極めて高度な熟練が要求される。また、充填ができた場合であっても、キャピラリー２の内周面に余分な試料が付着してしまうため、必要以上の試料が使用されることになる。これは、特にハイスループットスクリーニングのように、数ｍｇ程度しか試料が用意できない場合、大きな問題となる。
【０００８】
キャピラリー２に試料が充填された後、基部４は切断されて除去される。図２３の一点鎖線は切断箇所を示す。この切断工程において、キャピラリー２が割れることがある。キャピラリー２が割れれば、充填作業のやり直しが必要となる。
【０００９】
図２３が示すように、基部４が切断されたキャピラリー２の切断部分は、栓部材８により閉じられている。栓部材８として、例えばロウや専用のコンパウンド等が用いられる。
【００１０】
次に、キャピラリー２が、Ｘ線回折測定装置のホルダーピン１２に取り付けられる（図２１参照）。ホルダーピン１２には、キャピラリー２が挿入固定されうる挿入孔（図示されない）が設けられており、この挿入孔にキャピラリー２が挿入固定されている。このホルダーピン１２は、図示されないゴニオヘッドに挿入固定されている。このゴニオヘッドは、モーターにより回転する。ゴニオヘッドを回転させることにより、キャピラリー２が回転する。ゴニオヘッドの回転軸線Ｚ１が、図２１において一点鎖線で示されている。
【００１１】
次に、キャピラリー２を回転させながら、キャピラリー２にＸ線が照射される。本願の図において、Ｘ線は符号Ｘ１及び符号Ｘ２で示されている。符号Ｘ１は、試料に入射するＸ線（入射Ｘ線）である。符号Ｘ２は、試料を透過した後のＸ線（透過後Ｘ線）である。平行化されたＸ線が用いられる。照射されたＸ線は、キャピラリー２内の試料を透過する。この試料への透過により、Ｘ線回折が起こり、回折角２θにおけるピークが観測される。入射するＸ線の方向は、回転軸線Ｚ１に対して垂直である。
【００１２】
キャピラリー２の軸線と上記回転軸線Ｚ１とが一致していない場合、軸ぶれが生じる。軸ぶれが発生すると、回転するキャピラリー２に振れが生じ、Ｘ線が試料からズレる。よって、正確な測定ができない。キャピラリー２の軸線と回転軸線Ｚ１とを精度よく一致させることが必要とされる。
【００１３】
ところが、キャピラリー２の軸線と回転軸線Ｚ１とを精度よく一致させ、軸ズレを解消することは、容易ではない。軸ズレを発生しうる多くの要素が存在する。ホルダーピン１２の軸線とキャピラリー２の軸線との間の軸ズレが生じうる。軸ズレは、ホルダーピン１２とゴニオヘッドとの間でも生じうるし、キャピラリー２とホルダーピン１２との間にも生じうる。
【００１４】
軸ズレを解消するために、図示されないゴニオヘッドには、移動ステージが設けられている。この移動ステージは、ホルダーピン１２の位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向（図２１参照）に移動しうる。更に、この移動ステージは、ホルダーピン１２の軸線方向を所定の中心軸（２軸）まわりに回動しうる。この移動ステージを駆使して、軸ズレを解消する作業がなされる。この作業には、極めて高い精度が要求される。この作業は、顕微鏡を見ながら行われる。顕微鏡を見ながら移動ステージが微妙に調整される。この調整には熟練が必要である。この調整は、過度の労力と時間とを必要とする。
【００１５】
以上のような工程を経ることから、前述したように、透過法の測定には数時間以上を要していた。また、軸ズレの完全な解消は困難であるから、微少な軸ズレを許容したまま測定がなされざるをえない。更には、キャピラリーの軸線は完全な直線ではないため、このことに起因する軸ズレが不可避的に生じうる。軸ズレは、測定精度を低下させる。
【００１６】
本発明の目的は、透過法のＸ線回折測定を容易としうるＸ線回折測定方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るＸ線回折測定方法では、所定の回転軸線まわりに試料を回転させながらこの回転軸線に略沿った方向の入射Ｘ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。
【００１８】
好ましいＸ線回折測定方法では、貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とが用いられる。好ましくは、上記回転体は、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。好ましくは、上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。好ましくは、上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔が形成されるように上記試料ホルダーが上記回転体に取り付けられる。好ましくは、上記試料ホルダーの貫通孔の内側に試料が配置される。このＸ線回折測定方法では、上記回転体及び上記試料を回転させながら上記連通孔にＸ線を通過させるとともに、このＸ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。
【００１９】
好ましくは、上記試料が板状又は膜状に延在しており、この延在方向が上記回転軸線に対して略垂直とされる。好ましくは、上記試料は成形されてなる固形物である。
【００２０】
本発明に係るＸ線回折測定器具は、貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とを備えている。上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされている。この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされている。このＸ線回折測定器具は、上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されている。
【００２１】
好ましくは、上記Ｘ線回折測定器具において、上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている。
【００２２】
本発明に係る自動化用Ｘ線回折測定器具は、貫通孔を有する複数の試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体と、ホルダー収容孔を複数有する測定補助具とを備えている。この自動化用Ｘ線回折測定器具において、上記ホルダー収容孔が貫通孔であり、複数のホルダー収容孔のそれぞれが、複数の試料ホルダーのそれぞれを収容可能であり、上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。この自動化用Ｘ線回折測定器具において、上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされている。この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされている。上記試料ホルダーは、上記ホルダー収容孔に収容された状態で回転可能とされている。この自動化用Ｘ線回折測定器具は、上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されている。この自動化用Ｘ線回折測定器具では、上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている。
【００２３】
本発明に係るＸ線回折測定用試料ホルダーは、貫通孔を有してなる孔部材を備えている。このＸ線回折測定用試料ホルダーは、上記貫通孔の内側に試料を保持しうる。
【００２４】
好ましくは、上記Ｘ線回折測定用試料ホルダーは、Ｘ線を透過しうるフィルムを更に有している。このＸ線回折測定用試料ホルダーは、上記孔部材に取り付けられた上記フィルムが、上記貫通孔の内側に配置された上記試料を保持しうる。
【００２５】
本発明に係る他のＸ線回折測定用試料ホルダーは、貫通孔を有してなる孔部材を複数備えている。上記孔部材は、互いに係合しうるように構成されている。このＸ線回折測定用試料ホルダーは、互いに係合し合う上記孔部材間に試料を保持しうる。
【００２６】
好ましくは、上記Ｘ線回折測定用試料ホルダーは、上記試料を板状又は膜状に延在した状態で保持しうる。
【００２７】
本発明に係るＸ線回折測定用回転装置は、所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体を備えている。上記回転体は、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有している。このＸ線回折測定用回転装置では、上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通している。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るＸ線回折測定方法によれば、従来多大な手間と労力とが必要であった透過法による測定が容易になされうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定器具１９を示す斜視図であり、図２はＸ線回折測定器具１９の正面図であり、図３はＸ線回折測定器具１９の側面図であり、図４はＸ線回折測定器具１９の断面図である。Ｘ線回折測定器具１９は、Ｘ線回折測定用回転装置２０と、Ｘ線回折測定用試料ホルダー３４とを有している。Ｘ線回折測定用回転装置２０は、ホルダー取付部２２及び回転軸２４を有している。更にＸ線回折測定用回転装置２０は、回転軸２４を回動可能に支持する支持部材２６とハウジング２８とを有している（図４参照）。支持部材２６は、軸受である。支持部材２６は、２カ所に設けられている。ハウジング２８は、円筒状の部材である。支持部材２６は、回転軸２４とハウジング２８との間に介在している。
【００３１】
図４が示すように、回転軸２４には、プーリー３０が取り付けられている。後述されるように、プーリー３０は、回転軸２４を駆動するために設けられている。
【００３２】
ホルダー取付部２２は、回転軸２４の一端部に設けられている。ホルダー取付部２２は、環状である。ホルダー取付部２２は、回転軸２４と一体的である。回転軸２４が回転すると、ホルダー取付部２２が回転する。
【００３３】
回転軸２４は、円筒状である。回転軸２４は、管状である。回転軸２４には、その中心軸に沿って孔３２が設けられている。孔３２は、回転軸線Ｚｓを通過させるように設けられている。換言すれば、回転軸線Ｚｓは、回転軸２４と交差しない。回転軸線Ｚｓは、回転軸２４の中空部に位置する。孔３２は、回転軸２４をその軸方向に貫通している。この孔３２は貫通孔であるから、Ｘ線を通過させうる。この孔３２は、Ｘ線を通過させるための孔であり、本願においてＸ線通過孔とも称される。ホルダー取付部２２と回転軸２４とにより、回転体２５が構成されている。この回転体２５は、試料ホルダー３４が取り付けられた状態で回転軸線Ｚｓまわりに回転しうる。回転軸線Ｚｓは、回転体２５と交差しない。回転軸線Ｚｓは、回転体２５の中空部に位置する。
【００３４】
試料ホルダー３４は、ホルダー取付部２２の端面に取り付けられている。試料ホルダー３４は、全体として円板状である。試料ホルダー３４は、ホルダー取付部２２に対して略同軸で取り付けられている。
【００３５】
図５は、試料ホルダー３４の正面図であり、図７は図５のVII−VII線に沿った断面図である。図６は、試料ホルダー３４の分解図である。
【００３６】
試料ホルダー３４は、孔部材３６と、フィルム３７とを有する。孔部材３６は、貫通孔を有する部材である。孔部材３６は、金属製である。孔部材３６は、環状体である。孔部材３６は、外周面３８と、内周面４０と、第一の端面４２と、第二の端面４４とを有する。第一の端面４２及び第二の端面４４は、平面である。孔部材３６には、貫通孔４６が形成されている。なお、孔部材３６の材質は、金属以外でもよく、特に限定されない。孔部材３６の材質として、金属の他、樹脂やマグネットゴムが例示される。
【００３７】
図７は、試料ホルダー３４に試料４８が装填された状態における断面図である。試料４８は散点模様（ドット）で示されている。試料４８は、貫通孔４６に充填されている。試料４８は、貫通孔４６の内側に配置されている。貫通孔４６の内側とは、貫通孔４６の半径方向内側を意味する。
【００３８】
フィルム３７は、２枚設けられている。孔部材３６及び試料４８は、２枚のフィルム３７で挟まれている。第一の端面４２と第一のフィルム３７とが接着されており、第二の端面４４と第二のフィルム３７とが接着されている。図７が示すように、フィルム３７により試料４８が貫通孔４６内に保持されている。
【００３９】
図７が示すように、試料４８は、貫通孔４６に充填されている。試料４８は、円板状である。試料４８は、粉末である。試料４８は、板状又は膜状に延在している。この延在方向Ｅ１は、孔部材３６の軸線に対して垂直である。この延在方向は、第一の端面４２及び第二の端面４４と平行である。なお、孔部材３６の厚み及び試料４８の厚みは、測定される試料４８の特性や測定目的等により適宜設定されうる。なお、試料４８の形態は限定されない。試料４８の形態として、粉末の他、顆粒やペレットが例示される。従来のキャピラリーによる測定では、細いキャピラリーに試料を充填する必要があるため、試料の形態は細かい粉末に限定される。これに対して本発明では、試料の形態の自由度が高く、試料が顆粒やペレットであっても測定可能である。更に、後述するように、例えば錠剤をそのまま試料とすることも可能である。
【００４０】
フィルム３７は、Ｘ線を透過する。フィルム３７の材質は、Ｘ線に対する活性が小さいものが好ましい。好ましいフィルム３７の材質として、ポリイミド、ポリエステル等が挙げられる。Ｘ線に対する活性の低さ及び耐久性の観点から、好ましいポリイミドフィルムとして、カプトンフィルムが挙げられる。また、ポリエステルフィルムとして、ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）等が好適である。フィルム３７として、アルミ箔が用いられても良い。
【００４１】
試料ホルダー３４への試料４８の装填は、容易である。この装填工程の一例としては、先ず、２枚のフィルム３７のうちの１枚を孔部材３６に貼り付ける。次に、貼り付けられたフィルム３７が下側となるようにして孔部材３６を水平面に置く。このとき、貫通孔４６の底面がフィルム３７となる。次に、試料を貫通孔４６内に入れる。最後に、残りの１枚のフィルムを孔部材３６に貼り付ける。貫通孔４６は、開口径が広い。また、孔部材３６は、軸方向長さが短い。換言すれば、貫通孔４６は浅い。よって、貫通孔４６内に試料を入れるのは極めて容易である。この容易性は、細いキャピラリーの内部に試料を入れる場合の困難性と対照的である。前述したように、キャピラリーの場合、試料は、適切な位置に至るまでに、長いキャピラリーの内部を経由しなければならない。この経由の課程で、無駄となる試料が発生する。このキャピラリーの場合と異なり、試料ホルダー３４では、適切な位置に試料を直接入れることができる。よって、貫通孔４６の大きさや深さを適宜設定することにより、ごく少量の試料であっても測定が可能である。
【００４２】
図４が示すように、この試料４８がホルダー取付部２２に取り付けられている。試料ホルダー３４の孔部材３６は、磁性体である金属よりなる。一方、ホルダー取付部２２は永久磁石を含んでいる。ホルダー取付部２２と試料ホルダー３４とは、磁力により着脱可能とされている。この着脱は、極めて容易である。なお、孔部材３６が永久磁石であってもよい。
【００４３】
図４が示すように、試料ホルダー３４の貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通した連通孔を形成するように、試料ホルダー３４が取り付けられている。更に、貫通孔４６とＸ線通過孔３２とは互いに連続している。この結果、Ｘ線通過孔３２の一端の開口が試料４８で塞がれた状態とされている。なお、図４の実施形態では、Ｘ線通過孔３２の内径と貫通孔４６の内径とは同じとされているが、内径が異なっていても良い。即ち、Ｘ線通過孔３２の内径が貫通孔４６の内径より大きくてもよいし、Ｘ線通過孔３２の内径が貫通孔４６の内径より小さくてもよい。
【００４４】
なお、「貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通する」とは、一本の直線が貫通孔４６とＸ線通過孔３２とを同時に通過しうる位置関係で、貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが配置されていることを意味する。よって「貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通する」場合において、貫通孔４６とＸ線通過孔３２との間には隙間があってもよいし、貫通孔４６とＸ線通過孔３２との間に他の物体（フィルム等）が介在していてもよい。また、「貫通孔４６とＸ線通過孔３２とが連通する」場合において、貫通孔４６の中心軸線とＸ線通過孔３２の中心軸線とは一致していなくてもよいし、貫通孔４６の径とＸ線通過孔３２の径とが一致していなくてもよい。
【００４５】
図８は、Ｘ線回折測定器具１９が装着された回転駆動装置５０の側面図である。回転駆動装置５０は、基部５２と、駆動部５４と、駆動ベルト５６と、Ｘ線回折測定用回転装置２０を固定するための測定器具取付部５８とを有している。駆動ベルト５６は、例えばゴム製のベルトである。回転駆動装置５０は、Ｘ線回折測定器具１９を取付けた状態で自立しうる。
【００４６】
駆動部５４は、モータ６０と、駆動プーリ６２とを有している。駆動ベルト５６は、駆動プーリ６２と、Ｘ線回折測定用回転装置２０のプーリー３０との間に架け渡されている。モータ６０は、図示されない電源に接続されている。モータ６０が回転すると、モータ６０の回転軸に取り付けられた駆動プーリ６２が回転する。駆動プーリ６２の回転は、駆動ベルト５６によりプーリー３０に伝達される。よって、駆動プーリ６２の回転によりプーリー３０が回転する。プーリー３０が回転すると、回転軸２４が回転し、ホルダー取付部２２が回転する。これらの回転は、回転軸線Ｚｓまわりの回転である。回転軸線Ｚｓは、回転軸２４の回転軸線である。回転軸線Ｚｓは、ホルダー取付部２２の回転軸線である。回転軸線Ｚｓは、試料４８の回転軸線である。回転軸線Ｚｓは、ホルダー取付部２２の中心軸線と略一致している。回転軸線Ｚｓは、回転軸２４の中心軸線と略一致している。
【００４７】
図９は、Ｘ線回折測定器具１９及び回転駆動装置５０を用いてなされるＸ線回折測定の様子を示す図である。測定にあたっては、先ず、回転駆動装置５０によりＸ線回折測定用回転装置２０の回転軸２４を回転させる。この回転により、ホルダー取付部２２及び試料ホルダー３４が回転し、試料４８が回転する。次に、図示されないＸ線発生部から放射されたＸ線を、回転軸２４の端部からＸ線通過孔３２内に入射させる。このＸ線は、Ｘ線通過孔３２を通過し、フィルム３７を透過して、試料４８に照射される。Ｘ線は、回折角２θで回折しつつ試料４８を透過する。試料４８を透過し、フィルム３７を透過したＸ線が、図示されない検出器により検出される。測定中において、試料４８等の回転は維持される。
【００４８】
図２１及び図２２に記載されているように、従来の透過法によるＸ線回折測定では、キャピラリー２の回転軸線Ｚ１と、Ｘ線の方向とは、互いに垂直である。この場合、前述したように、回転軸線Ｚ１の位置や方向を調整するために多大な時間と労力とが必要である。更に、キャピラリー２の回転に振れが生じると、測定不能となったり、測定精度が低下したりする。
【００４９】
これに対して、本実施形態では、回転軸線Ｚｓまわりに試料４８を回転させながらこの回転軸線Ｚｓに略沿った方向の入射Ｘ線を試料４８に透過させることにより、Ｘ線回折が測定される。試料４８の延在方向は、回転軸線Ｚｓに対して略垂直とされている。よって、試料４８の延在方向Ｅ１（図４参照）は、照射されるＸ線の方向に対しても略垂直とされている。この実施形態によれば、試料４８の回転軸線Ｚｓと入射Ｘ線の方向とがずれていても、Ｘ線は回転する試料４８に確実に且つ安定的に照射され続ける。また、試料４８上におけるＸ線の入射位置と回転軸線Ｚｓとがずれていても、Ｘ線は回転する試料４８に確実に且つ安定的に照射され続ける。よって、本実施形態では、キャピラリー２を用いた従来法のように、キャピラリー２のアライメント（軸ズレ調整）に要する時間は不要である。また、試料ホルダー３４への試料４８の充填も極めて容易である。従来のキャピラリーによる測定の場合、試料の調整及びアライメントに数時間以上を要していた。これに対して本実施形態では、試料の調整は例えば数分程度で完了でき、且つ、アライメントが不要とされうる。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、試料の回転軸線ＺｓとＸ線の光軸とを厳密に一致させる必要がない。むしろ、回転軸線ＺｓとＸ線の光軸とは、厳密に一致していない方が好ましい場合もある。Ｘ線が試料の一カ所に集中的に照射されると、Ｘ線照射による結晶障害が生じ、測定の正確さが低下しうる。これに対して、Ｘ線の照射位置が回転軸線Ｚｓとずれている場合、試料４８に対するＸ線の照射位置Ｓｘは、一カ所に集中することなく、周状に分散されうる（図５参照）。この照射位置の分散により、結晶障害が抑制され、測定の正確さが向上しうる。なお、試料は板状又は膜状に延在しているから、照射位置Ｓｘにズレが生じた場合であっても、各照射位置における試料の厚さは略一定である。よって、照射位置Ｓｘの分散による測定精度の低下は抑制されている。
【００５１】
Ｘ線（入射Ｘ線）の光軸と回転軸線Ｚｓとの角度差α（ｄｅｇｒｅｅ）は、０度であってもよいし０度を超えていてもよい。もちろん、必要以上に角度差αを設ける必要もなく、通常この角度差αは１０度以下、好ましくは８度以下、より好ましくは５度以下とされる。この角度差αが許容されることは、回転軸線Ｚｓと入射Ｘ線の光軸とを正確に調整する必要が無いことを意味する。
【００５２】
回転軸線Ｚｓと試料４８との交差位置がＣ１と定義される。結晶障害を抑制する観点から、試料４８におけるＸ線の照射位置と交差位置Ｃ１との離間距離βは、１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましい。ただし、必要以上に離間距離βが大きくされる必要もなく、また離間距離βが大きくなるほど多くの試料が必要となる。この観点から、離間距離βは５ｍｍ以下が好ましい。この離間距離βは、図５における照射位置Ｓｘの半径と一致する。
【００５３】
このように、本実施形態の測定方法では、Ｘ線の光軸と回転軸線Ｚｓとを厳密に一致させる必要がない。更に、本実施形態の測定方法では、Ｘ線の照射位置が、試料の中心位置に調整される必要がない。この測定方法では、軸ズレが許容されうる上に、照射位置のズレも許容されうる。この測定方法では、測定時における厳格なアライメントが不要である。この測定方法では、測定が極めて容易であり、測定に要する時間が極めて短時間である。
【００５４】
図４及び図５において両矢印Ｍ１で示されるのは、貫通孔４６の内径（最小径）である。径Ｍ１は、過度な調整を必要とすることなくＸ線を通過させうる程度であればよい。Ｘ線を通過させやすくする観点から、径Ｍ１は、２ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましい。試料ホルダー３４を小型化するとともに、試料４８の必要量を低減する観点から、径Ｍ１は、３０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。
【００５５】
図４において両矢印Ｍ２で示されるのは、Ｘ線通過孔３２の内径（最小径）である。径Ｍ２は、過度な調整を必要とすることなくＸ線を通過させうる程度であればよい。Ｘ線を通過させやすくする観点から、径Ｍ２は、２ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましい。Ｘ線回折測定器具を小型化する観点から、径Ｍ２は、３０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。なお、図４の実施形態では、径Ｍ１と径Ｍ２とが一致しているが、径Ｍ１と径Ｍ２とが異なっていても良いことはいうまでもない。
【００５６】
図７において両矢印Ｍ３で示されるのは、Ｘ線の入射方向に対して垂直な方向における試料４８の径（最小径）である。径Ｍ３は、過度な調整を必要とすることなくＸ線を透過させうる程度であればよい。照射位置のズレに対する許容範囲を広げてＸ線を透過させやすくする観点から、径Ｍ３は、２ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましい。測定に必要な試料の量を抑える観点から、径Ｍ３は、３０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。
【００５７】
試料ホルダー３４の取付位置や取付方法は、特に限定されない。試料ホルダー３４は、前述した磁力による取付の他、例えば、粘着材や両面テープ等による接着、周知の物理的取り付け機構等によっても取り付けられうる。物理的取り付け機構として、ネジ機構が例示されうる。
【００５８】
図１０は、第二実施形態に係るＸ線回折測定器具６４を示す断面図である。
【００５９】
Ｘ線回折測定器具６４は、回転体６８、回転体６８を回動可能に支持する支持部材７０、ハウジング７２及び回転駆動部７３を有している。支持部材７０は、ベアリングである。支持部材７０は、ハウジング７２に対して回転体６８を回動可能に支持する。
【００６０】
回転体６８は、ホルダー取付部７４と、回転軸７６とを有する。ホルダー取付部７４は、回転体６８の一端部に形成されている。ホルダー取付部７４は、環状である。回転軸７６は、円筒状である。ホルダー取付部７４には、前述した試料ホルダー３４が取り付けられている。
【００６１】
回転軸７６には、孔７８が設けられている。孔７８は、回転軸７６の中心軸に沿って設けられている。孔７８は、貫通孔である。孔７８は、回転体６８をその軸方向に貫通している。この孔７８は貫通孔であるから、Ｘ線を通過させうる。この孔７８は、Ｘ線通過孔である。
【００６２】
回転駆動部７３は、モータ８０と、回転伝達輪８１とを有する。回転伝達輪８１は、例えばゴムローラである。回転伝達輪８１は、モータ８０の駆動軸８２に取り付けられている。回転伝達輪８１の外周面は、回転体６８の外周面と圧接している。この圧接により、駆動軸８２の回転は、回転伝達輪８１により回転体６８に伝達される。
【００６３】
第二実施形態のＸ線回折測定器具６４では、駆動ベルトではなく回転伝達輪８１が用いられている。Ｘ線回折測定器具６４では、小型化及び薄型化が達成されている。
【００６４】
Ｘ線回折測定器具６４では、Ｘ線通過孔７８の軸方向長さＷ１が短い。よってＸ線回折測定器具６４では、Ｘ線の照射方向の自由度が高い。図１０が示すように、入射Ｘ線（符号Ｘ１）が回転体６８の一端側（図１０における左側）から照射された場合、透過後のＸ線（符号Ｘ２）がＸ線通過孔７８を通過することとなる。透過後Ｘ線がＸ線通過孔７８の中心軸線に対して傾斜するほど、透過後Ｘ線が回転体６８に当たる不都合が生じやすい。しかし、上記長さＷ１が短くされることにより、透過後Ｘ線が回転体６８に当たる不都合が抑制される。なお、Ｘ線回折測定器具６４において、入射Ｘ線が回転体６８の他端側（図１０における右側）から照射されてもよいことは当然である。
【００６５】
図８及び図１０の実施形態は例示にすぎない。例えば、ハウジングは無くても良い。また、駆動ベルトや回転伝達輪８１の代わりにギア等が用いられても良い。
【００６６】
図１１及び図１２は、他の実施形態に係る試料ホルダー８６の断面図である。図１１は、分解図であり、図１２は試料８７を保持した状態である。図１２の形態でＸ線回折測定に供される。試料ホルダー８６は、２個の孔部材８８と、２枚のフィルム９０とを有する。孔部材８８は、環状体である。孔部材８８は、金属製である。孔部材８８の形状は、前述した孔部材３６と同様である。孔部材８８は、いわゆるワッシャと同じ形状をなしている。２個の孔部材８８は、同じものである。孔部材８８には、貫通孔９２が形成されている。なお、フィルム９０同士の接着は、接着剤等によりなされうる。２個の孔部材８８同士が係合し合う構成であってもよい。２個の孔部材８８同士が磁力によりくっつき合う構成とされてもよい。
【００６７】
図１２が示すように、試料８７は、２枚のフィルム９０により挟まれつつ保持されている。更に、２枚のフィルム９０は、２個の孔部材８８により挟まれつつ保持されている。試料８７は、貫通孔９２の半径方向内側に位置している。２個の孔部材８８は、略同軸とされている。その結果、２個の貫通孔９２は互いに連通するように配置されている。第一の貫通孔９２を通過したＸ線は、試料８７を透過し、更に、第二の貫通孔９２を通過する。よって、透過法によるＸ線回折が測定されうる。
【００６８】
キャピラリーの場合と異なり、試料ホルダー８６では、試料の配置位置に直接試料を入れることができる。また、試料は、２枚のフィルム９０で挟まれつつ保持されているので、ごく少量の試料であっても、試料を測定可能な状態で配置することができる。本実施形態では、例えば０．１ｍｇ程度の微量な試料であっても測定が可能である。
【００６９】
図１３は、他の実施形態に係る試料ホルダー９４の断面図である。図１３の形態でＸ線回折測定に供される。試料ホルダー９４は、１個の孔部材９６からなる。孔部材９６は、金属製である。孔部材９６の形状は、前述した孔部材３６と同様である。孔部材９６は、いわゆるワッシャと同じ形状をなしている。孔部材９６は、貫通孔９８を有する。
【００７０】
図１３が示すように、試料１００は、貫通孔９８内に充填されている。試料１００は、散点模様（ドット）により示されている。試料１００は、貫通孔９８内に保持されている。試料１００は、貫通孔９８のみにより保持されている。粉体の試料１００は、貫通孔９８により成形されてなる。この成形は、圧縮成形である。粉体の試料１００は、貫通孔９８内において押し固められてなる。本実施形態では、上記実施形態のようなフィルムが使用されていない。本実施形態では、Ｘ線が試料１００に直接照射される。この場合、Ｘ線がフィルム等を透過しないので、測定精度がより一層向上しうる。
【００７１】
図１４は、他の実施形態に係る試料ホルダー１０２を示す斜視図である。図１５及び図１６は、試料が装填された状態における試料ホルダー１０２の断面図である。この試料ホルダー１０２は、複数の孔部材として、２個の孔部材（孔部材１０４及び孔部材１０６）を有する。孔部材１０４は、円筒状である。孔部材１０６は、円筒状である。孔部材１０４と孔部材１０６とは、互いに係合しうる。この係合は、ねじ結合である。即ち、図１５が示すように、孔部材１０４と孔部材１０６とは、ねじ結合しうる。孔部材１０４の内周面に雌ねじ１０８が設けられており、孔部材１０６の外周面に雄ねじ１１０が設けられている。孔部材１０６は、孔部材１０４にねじ込まれつつ、孔部材１０６の内部に挿入される。
【００７２】
孔部材１０４の軸方向一端部には、フランジ１１２が設けられている。孔部材１０４と孔部材１０６とがねじ結合した状態において、フランジ１１２と、孔部材１０６の一端面１１４とは、互いに対向する。この対向面間に、試料保持部１１６が挟持されている。試料保持部１１６として、例えば、前述した試料ホルダー３４、試料ホルダー８６又は試料ホルダー９４が用いられうる。なお、図１５の実施形態では、試料保持部１１６を保護するためのクッション１１８が用いられている。
【００７３】
孔部材１０６を孔部材１０４に対してねじ込むことにより、フランジ１１２と端面１１４との間隔ｄ１が調整される。間隔ｄ１を調整することにより、適切な圧力により試料保持部１１６が保持されうる。
【００７４】
Ｘ線回折が測定される際には、前述した試料ホルダー３４等と同様に、試料ホルダー１０２が、Ｘ線回折測定用回転装置に装着され、回転される。そして、Ｘ線回折測定用回転装置のＸ線通過孔を通過してきたＸ線通過孔が、孔部材１０６の貫通孔１２０及び孔部材１０４の貫通孔１２２を通過して、試料保持部１１６に配置された試料に照射される。試料を透過したＸ線は、フランジ１１２の半径方向内側を通過して外部に至る。
【００７５】
図１６は、上記試料ホルダー１０２に、試料１２４を配置した状態の断面図である。試料１２４は、例えば薬の錠剤である。この試料１２４は、例えば成形されてなる固形物である。この成形は、例えば圧縮成形である。試料の成形方法は限定されない。図１６の実施形態では、試料保持部１１６が用いられず、試料１２４が直接的に試料ホルダー１０２に保持されている。孔部材１０４及び孔部材１０６の寸法は、試料１２４の大きさに対応して設定されている。このように、試料ホルダー１０２は、薬の錠剤のような固形物を直接保持しうる。
【００７６】
図１７は、他の実施形態に係る試料ホルダー１２６を示す断面図である。図１８は、試料が装填された状態における試料ホルダー１２６の断面図である。この試料ホルダー１２６は、複数の孔部材として、２個の孔部材（孔部材１２８及び孔部材１３０）を有する。孔部材１２８は、円筒状である。孔部材１０３は、円筒状である。孔部材１２８と孔部材１３０とは、互いに係合しうる。この係合は、凹部と凸部との係合（以下、凹凸係合ともいう）である。孔部材１２８の内周面には、周状の凸部１３２が形成されている。孔部材１３０の外周面には、周状の凹部（周溝）１３４が形成されている。周溝１３４は、孔部材１３０の軸方向の異なる位置に複数形成されている。
【００７７】
孔部材１２８の軸方向一端部には、フランジ１３６が設けられている。フランジ１３６は、半径方向内側に向かって延びている。孔部材１２８と孔部材１３０とが凹凸係合した状態において、フランジ１３６と、孔部材１３０の一端面１３８とは、互いに対向する。この対向面間に、試料保持体１４０が挟持されている。試料保持体１４０として、例えば、前述した試料ホルダー３４、試料ホルダー８６又は試料ホルダー９４が用いられうる。
【００７８】
孔部材１３０の外径は、孔部材１２８に挿入されうるように設定される。また、凸部１３２と周溝１３４とが係合しうるように、孔部材１３０及び孔部材１２８の寸法が設定される。孔部材１２８と孔部材１３０との係合位置は、調整されうる。この係合位置の調整により、孔部材１２８に対する孔部材１３０の挿入長さが調整されうる。この挿入長さの調整により、フランジ１３６と端面１３８との間隔ｄ１が調整される。複数の周溝１３４のうち、どの周溝１３４を凸部１３２と係合させるかによって、間隔ｄ１が調整されうる。間隔ｄ１を調整することにより、適切な圧力で試料保持体１４０が保持されうる。
【００７９】
なお、孔部材１３０は、樹脂等のような弾性変形可能な材質よりなる。孔部材１３０を弾性変形させつつ孔部材１２８に挿入することにより、凸部１３２と係合する周溝１３４を変更することができる。
【００８０】
Ｘ線回折が測定される際には、前述した試料ホルダー３４等と同様に、試料ホルダー１２６が、Ｘ線回折測定用回転装置に装着され、回転される。そして、Ｘ線回折測定用回転装置のＸ線通過孔を通過してきたＸ線通過孔が、孔部材１３０の貫通孔１４２及び孔部材１２８の貫通孔１４４を通過して、試料保持体１４０に配置された試料に照射される。試料を透過したＸ線は、フランジ１３６の半径方向内側を通過して外部に至る。
【００８１】
図１８は、上記試料ホルダー１２６に、試料１４６を配置した状態の断面図である。試料１４６は、例えば薬の錠剤である。図１８の実施形態では、試料保持体１４０が用いられず、試料１４６が直接的に試料ホルダー１２６に保持されている。孔部材１２８及び孔部材１３０の寸法は、試料１４６の大きさに対応して設定されている。このように、試料ホルダー１２６は、薬の錠剤のような固形物を直接保持しうる。
【００８２】
以上のように、本実施形態のＸ線回折測定器具は、従来のキャピラリーによる測定とは対照的な多くの利点を有しうる。上記試料ホルダーでは、キャピラリーの場合と比較して、試料の装填が極めて容易である。そして、本発明では、キャピラリーによる測定の場合に多くの労力と時間とを要したアライメントの作業が不要とされうる。更に、キャピラリーの場合と異なり、試料ホルダーは、保持しうる試料の形態自由度が高い。試料の厚みは、試料ホルダーの形態及びスペーサー等の利用により容易に変更されうる。試料の厚みを変えることにより、分解能が調整されうる。試料ホルダーでは、例えば軟膏の試料や懸濁状態の試料であっても測定可能である。
【００８３】
図１９は、上記Ｘ線回折測定用試料ホルダーを用いてＸ線回折を測定するための測定補助具１５０の斜視図である。測定補助具１５０は、全体として平板状の部材である。測定補助具１５０は、複数のホルダー収容孔１５２を有する。複数のホルダー収容孔１５２は、規則的に配列されている。複数のホルダー収容孔１５２は、整列して配置されている。ホルダー収容孔１５２は、貫通孔である。
【００８４】
ホルダー収容孔１５２には、試料ホルダーの脱落を防止するための係止部１５３が設けられている。係止部１５３は、ホルダー収容孔１５２の半径方向内側に突出している。係止部１５３の内径は、試料ホルダーの外径よりも小さい。係止部１５３は、ホルダー収容孔１５２の一方側（図１９における奥側）に設けられている。一方、ホルダー収容孔１５２の他方側（図１９における手前側）には、係止部１５３が設けられていない。ホルダー収容孔１５２の他方側は、試料ホルダーの挿入を許容しうる内径を有している。係止部１５３により、ホルダー収容孔１５２の一方側への試料ホルダーの脱落が防止される。係止部１５３により、測定補助具１５０を試料ホルダーごと持ち運ぶのが容易とされている。即ち、係止部１５３を下側にした状態で測定補助具１５０を持ち運ぶことにより、ホルダー収容孔１５２に収容された試料ホルダーは確実に保持されうる。
【００８５】
測定補助具１５０は、前述した試料ホルダー１２６等によりＸ線回折を測定する際に用いられうる。測定補助具１５０は、多数の試料の測定を自動化するのに有用である。測定補助具１５０は、前述したような試料ホルダーと共に用いられる。試料ホルダー及び試料は、図１９において図示されていない。測定補助具１５０と共に用いられる試料ホルダーの外形としては、円筒状であってその軸方向長さが比較的長いものが好ましい。即ち、上記試料ホルダー３４や上記試料ホルダー８６等よりも、上記試料ホルダー１０２や上記試料ホルダー１２６の方が好ましい。
【００８６】
図２０は、測定補助具１５０を含む自動化用Ｘ線回折測定器具１５５を示す図である。図２０は、測定補助具１５０の上方から見た図である。自動化用Ｘ線回折測定器具１５５は、測定補助具１５０と、複数の試料ホルダーと、Ｘ線回折測定器具１５４とを有する。
【００８７】
複数のホルダー収容孔１５２の最大内径は、試料ホルダーの外径よりも若干大きく設定される。測定の際には、先ず、複数のホルダー収容孔１５２のそれぞれに試料ホルダーが収容される。次に、複数のホルダー収容孔１５２のうち、所定の孔１５２（例えば、孔１５２ａ）の近傍に、Ｘ線回折測定用回転装置１５４がセッティングされる（ステップｓ１）。図２０は、孔１５２ａの近傍にＸ線回折測定用回転装置１５４がセッティングされた状態を示している。
【００８８】
なお、図２０の実施形態において、試料ホルダーＨａ〜Ｈｄはホルダー収容孔１５２に完全に収容されているが、試料ホルダーＨａ〜Ｈｄがホルダー収容孔１５２の一部のみを収容していてもよい。換言すれば、試料ホルダーＨａ〜Ｈｄは、その一部がホルダー収容孔１５２から突出した状態でホルダー収容孔１５２に収容されていてもよい。
【００８９】
次に、このＸ線回折測定用回転装置１５４に、ホルダー収容孔１５２ａに配置されている試料ホルダーＨａが装着される（ステップｓ２）。次に、Ｘ線回折測定用回転装置１５４により試料ホルダーＨａを回転させながら、Ｘ線が試料Ｓａに照射される（ステップｓ３）。ホルダー収容孔１５２は貫通孔であるから、Ｘ線を通過させうる。また、Ｘ線回折測定用回転装置１５４及び試料ホルダーＨａは、Ｘ線を通過させるための貫通孔を有しているので、入射Ｘ線及び透過Ｘ線を妨げない。
【００９０】
試料ホルダーＨａに配置された試料Ｓａの測定が終了すると、試料ホルダーＨａがＸ線回折測定用回転装置１５４から外される（ステップｓ４）。測定済みの試料ホルダーＨａはホルダー収容孔１５２ａに残される。次に、図２０において白抜き矢印で示されるように、測定補助具１５０が移動する（ステップｓ５）。この移動は、図示されない周知の自動化装置によりなされる。複数のホルダー収容孔１５２に配置された複数の試料ホルダーも測定補助具１５０と共に移動する。Ｘ線回折測定用回転装置１５４及び照射されるＸ線の位置は、固定されたままである。このステップｓ５では、測定補助具１５０は、測定されていない試料ホルダーを有するホルダー収容孔１５２（例えばホルダー収容孔１５２ｂ）がＸ線回折測定用回転装置１５４の近傍となる位置まで移動する。次に、このＸ線回折測定用回転装置１５４に、ホルダー収容孔１５２ｂに配置されている試料ホルダーＨｂが装着される（ステップｓ６）。次に、Ｘ線回折測定用回転装置により試料ホルダーＨｂを回転させながら、Ｘ線が試料Ｓｂに照射される（ステップｓ７）。試料ホルダーＨｂに配置された試料Ｓｂの測定が終了すると、試料ホルダーＨｂがＸ線回折測定用回転装置から外され、測定済みの試料ホルダーＨｂはホルダー収容孔１５２ｂに残される（ステップｓ８）。以下、ステップｓ５からステップｓ８までが繰り返される。この繰り返しにより、複数のホルダー収容孔１５２に配置された試料が順次測定される。この測定では、多くの試料が短時間で測定されうる。この測定では、多くの試料の測定が自動化されうる。上記自動化用Ｘ線回折測定器具１５５と、測定補助具１５０を移動させる移動装置とにより、複数の試料を自動で測定しうる自動Ｘ線回折測定装置が構成されうる。
【００９１】
上記ステップｓ３やステップｓ７の測定において、試料ホルダーは、ホルダー収容孔１５２から引き出された状態で回転されてもよいし、ホルダー収容孔１５２内にとどまっていてもよい。試料ホルダーの移動工程を抑制し、自動化の効率を高める観点から、上記ステップｓ３やステップｓ７の測定において、試料ホルダーは、ホルダー収容孔１５２内で回転されるのが好ましい。上記ステップｓ３やステップｓ７の測定において、試料ホルダーの貫通孔と、Ｘ線回折測定器具１５４のＸ線透過孔１５７と、ホルダー貫通孔とが、連通した連通孔を形成する。この連通孔にＸ線を通過させながら、上記ステップｓ３やステップｓ７の測定がなされる。試料ホルダーをホルダー収容孔１５２内で回転させる場合、試料ホルダーの外周面とホルダー収容孔１５２の内周面との接触により摩擦が生じうる。ホルダー収容孔１５２の内周面と試料ホルダーとの摩擦抵抗を低減する観点から、ホルダー収容孔１５２の内周面に、ローラー（ころ）が設けられてもよい。
【００９２】
上記自動Ｘ線回折測定装置において、Ｘ線回折測定用回転装置１５４に対する試料ホルダーの着脱方法は、限定されない。好ましい着脱方法として、Ｘ線回折測定用回転装置１５４におけるホルダー取付部１５６の端面１５８を、測定補助具１５０の開口面１６０に近接又は接触させたまま測定補助具１５０を移動する方法が採用されうる。この方法においては、ホルダー取付部１５６と試料ホルダーとは、磁力により着脱可能としておくのが好ましい。この着脱方法によれば、所定のホルダー収容孔１５２の近傍にＸ線回折測定用回転装置１５４がセッティングされると、磁力により、試料ホルダーがホルダー取付部１５６に装着されうる。更に、測定終了後、測定補助具１５０をその開口面１６０に沿って移動させることにより、測定済みの試料ホルダーをＸ線回折測定用回転装置１５４から外すことができる。この着脱方法では、上記ステップｓ４と上記ステップｓ５とが同時になされる。この着脱方法により、自動Ｘ線回折測定装置が簡略化されうる。
【００９３】
なお、Ｘ線の種類は限定されない。平衡性及び単色性が高く高輝度であることから、放射光のＸ線が用いられれば、より高分解能なＸ線回折図が得られうる。
【００９４】
以上のように、本発明は、透過法によるＸ線回折測定において好適に用いられる。本発明は、Ｘ線以外の電磁波による測定にも適用されうる。Ｘ線以外の電磁波として、中性子線、紫外線、赤外線等が例示される。本発明は、透過法の回折測定だけでなく、反射法の回折測定にも適用されうる。本発明は、電磁波を試料に透過させる測定のみならず、電磁波を試料に反射させる測定にも応用されうる。本発明は、電磁波による回折、吸収又は反射を基にした測定の全てに適用されうる。本発明が適用可能な測定として、中性子回折、ラマン分光、ＩＲ（赤外吸収スペクトル）、ＵＶ（紫外線吸収スペクトル）等が例示される。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、試料に電磁波を照射する測定のすべてに適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定器具の斜視図である。
【図２】図２は、図１のＸ線回折測定器具の正面図である。
【図３】図３は、図１のＸ線回折測定器具の側面図である。
【図４】図４は、図３の断面図である。
【図５】図５は、図１に記載された試料ホルダーの正面図である。
【図６】図６は、図５の試料ホルダーの分解断面図である。
【図７】図７は、図５の試料ホルダーの断面図である。
【図８】図８は、図１のＸ線回折測定器具が取り付けられた回転駆動装置の側面図である。
【図９】図９は、図８の装置を用いてＸ線回折が測定される様子を示す図である。
【図１０】図１０は、他の回転駆動装置及び他のＸ線回折測定器具を示す側面図である。
【図１１】図１１は、他の試料ホルダーを示す分解断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の試料ホルダーを示す断面図である。
【図１３】図１３は、他の試料ホルダーを示す断面図である。
【図１４】図１４は、他の試料ホルダーを示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４の試料ホルダーの断面図である。
【図１６】図１６は、図１５とは異なる試料が配置された試料ホルダーの断面図である。
【図１７】図１７は、他の試料ホルダーの断面図である。
【図１８】図１８は、図１７とは異なる試料が配置された試料ホルダーの断面図である。
【図１９】図１９は、測定補助具の斜視図である。
【図２０】図２０は、図１９の測定補助具を用いた測定を説明するための図である。
【図２１】図２１は、従来のキャピラリーによる測定を説明するための図である。
【図２２】図２２は、図２１の側面図である。
【図２３】図２３は、キャピラリーに試料が装填される工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９７】
１９、６４・・・Ｘ線回折測定器具
２０、１５４・・・Ｘ線回折測定用回転装置
２２、７４、１５６・・・ホルダー取付部
２４、７６・・・回転軸
２５、６８・・・回転体
２６、７０・・・支持部材
２８・・・ハウジング
３０・・・プーリー
３２、７８・・・Ｘ線通過孔
３４、８６、９４、１０２、１２６・・・試料ホルダー
３６、８８、９６、１０４、１０６、１２８、１３０、・・・孔部材
３７、９０・・・フィルム
４６、９２・・・貫通孔
４８、８７、１００・・・試料
５０・・・回転駆動装置
５４・・・駆動部
５６・・・駆動ベルト
１５０・・・測定補助具
１５２・・・ホルダー収容孔
１５５・・・自動化用Ｘ線回折測定器具
Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄ・・・試料ホルダー
Ｘ１、Ｘ２・・・Ｘ線
Ｚｓ・・・回転軸線
Ｅ１・・・試料の延在方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸線まわりに試料を回転させながらこの回転軸線に略沿った方向の入射Ｘ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定されるＸ線回折測定方法。
【請求項２】
貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とが用いられ、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しており、
上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔が形成されるように上記試料ホルダーが上記回転体に取り付けられ、
上記試料ホルダーの貫通孔の内側に試料が配置され、
上記回転体及び上記試料を回転させながら上記連通孔にＸ線を通過させるとともに、このＸ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定されるＸ線回折測定方法。
【請求項３】
上記試料が板状又は膜状に延在しており、この延在方向が上記回転軸線に対して略垂直である請求項２に記載のＸ線回折測定方法。
【請求項４】
上記試料が成形されてなる固形物である請求項２に記載のＸ線回折測定方法。
【請求項５】
貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とを備え、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しており、
上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされ、
この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされており、
上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されているＸ線回折測定器具。
【請求項６】
上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている請求項５に記載のＸ線回折測定器具。
【請求項７】
貫通孔を有する複数の試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体と、ホルダー収容孔を複数有する測定補助具とを備え、
上記ホルダー収容孔が貫通孔であり、
複数のホルダー収容孔のそれぞれが、複数の試料ホルダーのそれぞれを収容可能であり、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しており、
上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされ、
この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされ、
上記試料ホルダーが、上記ホルダー収容孔に収容された状態で回転可能とされ、
上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されており、
上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている自動化用Ｘ線回折測定器具。
【請求項８】
貫通孔を有してなる孔部材を備え、
上記貫通孔の内側に試料を保持しうるＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項９】
Ｘ線を透過しうるフィルムを更に有し、
上記孔部材に取り付けられた上記フィルムが、上記貫通孔の内側に配置された上記試料を保持しうる請求項８に記載のＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項１０】
貫通孔を有してなる孔部材を複数備え、
上記孔部材は、互いに係合しうるように構成され、
互いに係合し合う上記孔部材間に試料を保持しうるＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項１１】
上記試料を板状又は膜状に延在した状態で保持しうる請求項８から１０のいずれかに記載のＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項１２】
所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体を備え、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しているＸ線回折測定用回転装置。
【請求項１】
所定の回転軸線まわりに試料を回転させながらこの回転軸線に略沿った方向の入射Ｘ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定されるＸ線回折測定方法。
【請求項２】
貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とが用いられ、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しており、
上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔が形成されるように上記試料ホルダーが上記回転体に取り付けられ、
上記試料ホルダーの貫通孔の内側に試料が配置され、
上記回転体及び上記試料を回転させながら上記連通孔にＸ線を通過させるとともに、このＸ線を上記試料に透過させることにより、Ｘ線回折が測定されるＸ線回折測定方法。
【請求項３】
上記試料が板状又は膜状に延在しており、この延在方向が上記回転軸線に対して略垂直である請求項２に記載のＸ線回折測定方法。
【請求項４】
上記試料が成形されてなる固形物である請求項２に記載のＸ線回折測定方法。
【請求項５】
貫通孔を有する試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体とを備え、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しており、
上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされ、
この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされており、
上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されているＸ線回折測定器具。
【請求項６】
上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている請求項５に記載のＸ線回折測定器具。
【請求項７】
貫通孔を有する複数の試料ホルダーと、この試料ホルダーが取り付けられた状態で所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体と、ホルダー収容孔を複数有する測定補助具とを備え、
上記ホルダー収容孔が貫通孔であり、
複数のホルダー収容孔のそれぞれが、複数の試料ホルダーのそれぞれを収容可能であり、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しており、
上記試料ホルダーの貫通孔と上記Ｘ線通過孔とが連通した連通孔を形成するように、上記試料ホルダーが上記回転体に取り付け可能とされ、
この連通孔を通過したＸ線が上記試料ホルダーの貫通孔の内側に配置された試料に照射可能とされ、
上記試料ホルダーが、上記ホルダー収容孔に収容された状態で回転可能とされ、
上記連通孔にＸ線を通過させながら上記回転体及び上記試料を回転させたとき、このＸ線が上記試料を透過するように構成されており、
上記回転体と上記試料ホルダーとが磁力により着脱可能とされている自動化用Ｘ線回折測定器具。
【請求項８】
貫通孔を有してなる孔部材を備え、
上記貫通孔の内側に試料を保持しうるＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項９】
Ｘ線を透過しうるフィルムを更に有し、
上記孔部材に取り付けられた上記フィルムが、上記貫通孔の内側に配置された上記試料を保持しうる請求項８に記載のＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項１０】
貫通孔を有してなる孔部材を複数備え、
上記孔部材は、互いに係合しうるように構成され、
互いに係合し合う上記孔部材間に試料を保持しうるＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項１１】
上記試料を板状又は膜状に延在した状態で保持しうる請求項８から１０のいずれかに記載のＸ線回折測定用試料ホルダー。
【請求項１２】
所定の回転軸線まわりに回転しうる回転体を備え、
上記回転体が、Ｘ線を通過させるためのＸ線通過孔を有しており、
上記Ｘ線通過孔が、上記回転軸線を通過させるように上記回転体を貫通しているＸ線回折測定用回転装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００８−２９８６８１（Ｐ２００８−２９８６８１Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４６９７８（Ｐ２００７−１４６９７８）
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（５０７１８０８４７）ＳＡＩ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（５０７１８０８４７）ＳＡＩ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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