Ｘ線回折装置
【課題】複数種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射して，複数種類の特性Ｘ線によるＸ線回折測定を同時に実施できるようにする。
【解決手段】Ｘ線管１０は，Ｃｏからなる第１ターゲット領域２４と，Ｃｕからなる第２ターゲット領域２６とを備える対陰極を有している。第１ターゲット領域２４と第２ターゲット領域２６はＸ線の取り出し方向に垂直な方向（Ｚ方向）に区分けされている。入射側のソーラースリット１４と受光側のソーラースリット１８はＺ方向のＸ線の発散を制限する。Ｘ線検出器２０は，Ｃｏの特性Ｘ線が照射された第１試料領域から出てくる回折Ｘ線とＣｕの特性Ｘ線が照射された第２試料領域から出てくる回折Ｘ線とを分離して検出できるような，少なくともＺ方向に位置感応型のＸ線検出器であり，例えば，ＴＤＩ動作が可能な２次元ＣＣＤセンサである。
【解決手段】Ｘ線管１０は，Ｃｏからなる第１ターゲット領域２４と，Ｃｕからなる第２ターゲット領域２６とを備える対陰極を有している。第１ターゲット領域２４と第２ターゲット領域２６はＸ線の取り出し方向に垂直な方向（Ｚ方向）に区分けされている。入射側のソーラースリット１４と受光側のソーラースリット１８はＺ方向のＸ線の発散を制限する。Ｘ線検出器２０は，Ｃｏの特性Ｘ線が照射された第１試料領域から出てくる回折Ｘ線とＣｕの特性Ｘ線が照射された第２試料領域から出てくる回折Ｘ線とを分離して検出できるような，少なくともＺ方向に位置感応型のＸ線検出器であり，例えば，ＴＤＩ動作が可能な２次元ＣＣＤセンサである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類のターゲット材質から放出される複数種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うＸ線回折装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数種類のターゲット材質から放出される複数種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うＸ線回折装置は，次の特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３０４７２８号公報
【０００３】
この特許文献１は，まず，複数種類の特性Ｘ線を放出する回転対陰極Ｘ線管を開示している。この回転対陰極Ｘ線管は，Ｃｏ（コバルト）とＣｕ（銅）の２種類のターゲット領域を備えている。２種類のターゲット領域の並べ方については複数の実施例が示されているが，その中に，図３に示すような，回転中心線に平行な方向にＣｏとＣｕを区分けして配置したものがある。この回転対陰極からは，その上部からＣｏの特性Ｘ線が放出され，下部からはＣｕの特性Ｘ線が放出される。そして，特許文献１は，このような２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うことを開示している。すなわち，Ｘ線管と試料の間に分光素子を配置して，分光素子の上半分に，Ｃｏの特性Ｘ線を分光するような多層膜を形成し，分光素子の下半分には，Ｃｕの特性Ｘ線を分光するような多層膜を形成している。そして，試料とＸ線検出器の間には，Ｘ線の上下方向の発散を制限するソーラースリットを配置している。Ｘ線検出器としてはシンチレーションカウンタを用いている。上述の分光素子とソーラースリットの働きにより，Ｘ線光路の上半分ではＣｏの特性Ｘ線がほぼ平行に通過し，下半分ではＣｕの特性Ｘ線がほぼ平行に通過する。Ｃｏの特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うときは，分光器と試料の間に設けたシャッターを用いて，Ｘ線光路の下半分を遮断して，Ｃｏの特性Ｘ線だけを試料に照射する。一方，Ｃｕの特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うときは，上述のシャッターでＸ線光路の上半分を遮断して，Ｃｕの特性Ｘ線だけを試料に照射する。このようにして，２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うことが可能になる。
【０００４】
また，本発明は，位置感応型のＸ線検出器を用いて試料のＸ線回折測定を行うことに関係があるが，位置感応型のＸ線検出器，特に２次元ＣＣＤセンサ，を用いて回折Ｘ線を電子的に記録することについては，次の特許文献２に開示されている。
【特許文献２】特開２００５−９１１４２号公報
【０００５】
この特許文献２では，ＦＦＴ（Full Frame Transfer／フルフレームトランスファー）型の２次元ＣＣＤセンサをＴＤＩ（Time Delay Integration）動作させることで，高速で高感度のＸ線回折測定を可能にしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１に示すように，２種類の特性Ｘ線を放出できるＸ線管を用いれば，２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うことが可能である。しかし，特許文献１では，２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を同時に実施することはできない。シャッターを用いて，どちらか一方の特性Ｘ線だけを試料に照射しているからである。シャッターを開放して，２種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射してしまうと，Ｘ線検出器には，Ｃｏの特性Ｘ線が試料で回折したときの回折Ｘ線と，Ｃｕの特性Ｘ線が試料で回折したときの回折Ｘ線とが，シンチレーションカウンタに同時に入射することになり，２種類の回折Ｘ線を分離して検出することが不可能になる。
【０００７】
そこで，この発明の目的は，複数種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射して，複数種類の特性Ｘ線によるＸ線回折測定を同時に実施できるようなＸ線回折装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＸ線回折装置は，複数種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射して試料のＸ線回折測定を実施できるようにしたものであり，その構成要素としては，Ｘ線管と，試料ホルダーと，入射側及び受光側のＺ方向発散制限装置と，Ｚ方向に位置感応型のＸ線検出器を備えている。Ｘ線管は，第１の材質からなる第１ターゲット領域と，この第１の材質とは異なる第２の材質からなる第２ターゲット領域とを備える対陰極を有している。そして，第１ターゲット領域と第２ターゲット領域がＸ線の取り出し方向に垂直な方向に区分けされている。Ｘ線の取り出し方向に垂直な方向をＺ方向と定義している。試料ホルダーは，第１ターゲット領域から放出される第１の特性Ｘ線と第２ターゲット領域から放出される第２の特性Ｘ線とが同時に試料に照射されるように試料を保持するものである。入射側のＺ方向発散制限装置は，Ｘ線管と試料の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する。受光側のＺ方向発散制限装置は，試料とＸ線検出器の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する。Ｘ線検出器は，第１の特性Ｘ線が照射された第１試料領域から出てくる回折Ｘ線と第２の特性Ｘ線が照射された第２試料領域から出てくる回折Ｘ線とを分離して検出できるものであり，少なくともＺ方向に位置感応型である。
【０００９】
Ｘ線検出器は，少なくともＺ方向に位置感応型の１次元または２次元のＸ線検出器であれば足りるが，好ましくは１次元または２次元のＣＣＤセンサとすることができ，例えば，ＴＤＩ動作をする２次元ＣＣＤセンサとすることができる。
【００１０】
入射側及び受光側のＺ方向発散制限装置は，Ｚ方向の発散角を狭く制限できるものであれば何でもよいが，例えば，その両方をソーラースリットとすることができる。これらのＺ方向発散制限装置では，Ｚ方向の発散角を例えば０．５度以下に制限することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，複数種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射して，複数種類の特性Ｘ線によるＸ線回折測定を同時に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下，図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。図１は，本発明のＸ線回折装置の一実施例の平面図であり，図２はその斜視図である。なお，図２ではＸ線管については対陰極だけを示している。図１と図２において，このＸ線回折装置は，Ｘ線管１０と発散スリット１２と入射側ソーラースリット１４と試料ホルダー１６と受光側ソーラースリット１８とＸ線検出器２０とを備えている。
【００１３】
Ｘ線管１０は回転対陰極Ｘ線管であり，その回転対陰極２２は図３に示すように，第１ターゲット領域２４と第２ターゲット領域２６を備えている。第１ターゲット領域２４は第１の材質であるＣｏ（コバルト）でできていて円環状である。第２ターゲット領域２６は第２の材質であるＣｕ（銅）でできていて，やはり円環状である。二つのターゲット領域２４，２６は，回転対陰極２２の回転中心線２８に平行な方向に区分けされている。この実施例では，回転対陰極２２の回転中心線２８は上下方向に延びているので，上側に第１ターゲット領域２４があり，下側に第２ターゲット領域２６があって，二つのターゲット領域が上下方向に区分けされている。二つのターゲット領域２４，２６の上下方向の寸法は，例えば，それぞれ約５ｍｍである。回転対陰極２２は矢印３０の方向に回転し，そのように回転している回転対陰極２２の外周面に，陰極フィラメント３２から電子ビーム３４を照射すると，電子ビーム照射領域３６のうちの第１ターゲット領域２４に含まれる部分からはＣｏの特性Ｘ線ＣｏＫα（第１の特性Ｘ線）が放出され，一方，電子ビーム照射領域３６のうちの第２ターゲット領域２６に含まれる部分からはＣｕの特性Ｘ線ＣｕＫα（第２の特性Ｘ線）が放出される。したがって，回転対陰極２２から放出されるＸ線ビーム３８は，放出されるＸ線が互いに平行に進行すると仮定すれば，上半分がＣｏの特性Ｘ線であり，下半分がＣｕの特性Ｘ線である。実際には，Ｘ線はいろいろな方向に放出されるので必ずしも互いに平行に進行することはないが，後述のように，Ｘ線回折装置の光学系において，少なくとも上下方向にはＸ線の発散角が狭く制限されているので，Ｘ線回折に使われるＸ線としては，上述のように，上半分がＣｏの特性Ｘ線となり，下半分がＣｕの特性Ｘ線となる。
【００１４】
Ｘ線ビーム３８の取り出し方向は，回転対陰極２２上の電子ビーム照射領域３６とＸ線管のＸ線取り出し窓との位置関係によって定まるが，この実施例では，Ｘ線の取り出し方向は水平方向である。そして，このＸ線取り出し方向に垂直な方向（上下方向）に二つのターゲット領域２４，２６が区分けされている。したがって，本発明におけるＺ方向は，この実施例では上下方向である。
【００１５】
図１と図２に戻って，試料ホルダー１６には凹所が形成されていて，その凹所に粉末の試料４０が充填されている。試料ホルダー１６の配置位置は，試料４０に２種類の特性Ｘ線が同時に当たるような位置である。試料ホルダー１６は試料台４２に固定されていて，試料台４２はゴニオメータの回転中心線４４の周りを回転できる。その回転をω回転と呼ぶことにする。そして，回転中心線４４を通過するＸ線ビーム３８と試料４０の表面とのなす角度をωと定義する。また，試料台４０とは独立に回転可能な２θ回転台４６があって，この２θ回転台４６も回転中心線４４の周りを回転でき，その回転を２θ回転と呼ぶことにする。２θ回転台４６には検出器アーム４８が固定されていて，この検出器アーム４８に受光側ソーラースリット１８とＸ線検出器２０が搭載されている。回転中心線４４を通過するＸ線ビーム３８と，回転中心線４４とＸ線検出器２０の中心とを結ぶ線分（回折Ｘ線５０の方向に相当する）とのなす角度を２θと定義する。
【００１６】
発散スリット１２はＸ線管１０と試料４０の間に配置されている。この発散スリット１２はＸ線ビーム３８の水平方向の発散角（回折平面内の発散角，すなわち横発散の発散角）を所定の角度に制限するものである。この実施例では水平方向の発散角は２度に設定している。入射側ソーラースリット１４は発散スリット１２と試料４０との間に配置されている。この入射側ソーラースリット１４はＸ線ビーム３８の上下方向の発散角（回折平面に垂直な方向の発散角，すなわち，縦発散の発散角）を小さい発散角に制限するもので，この実施例では，上下方向の発散角を０．５度以内に制限して，Ｘ線ビーム３８の上下方向の平行化を図っている。これにより，試料４０に入射するＸ線ビーム３８の上半分がＣｏの特性Ｘ線だけになり，下半分がＣｕの特性Ｘ線だけになる。また，受光側ソーラースリット１８は，試料４０から出てくる回折Ｘ線５０の上下方向の発散角を小さい発散角に制限するものであり，この実施例では，上下方向の発散角を０．５度以内に制限して，回折Ｘ線５０の上下方向の平行化を図っている。これにより，Ｘ線検出器２０に入射する回折Ｘ線５０の上半分がＣｏの特性Ｘ線についての回折Ｘ線だけになり，下半分がＣｕの特性Ｘ線についての回折Ｘ線だけになる。入射側ソーラースリット１４が本発明における入射側のＺ方向発散制限装置に該当し，受光側ソーラースリット１８が本発明における受光側のＺ方向発散制限装置に該当する。
【００１７】
次に，Ｘ線検出器２０を説明する。このＸ線検出器２０は，ＴＤＩ動作が可能な２次元のＣＣＤセンサである。図４は試料４０とＸ線検出器２０との位置関係を示す斜視図である。Ｘ線回折測定の間，試料４０はゴニオメータの回転中心線４４の周りをω回転し，一方，ＣＣＤセンサ２０は同じ回転中心線４４の周りを２θ回転する。そして，ω：２θ＝１：２の角速度比となるように両者を連動回転させることで，試料４０とＣＣＤセンサ２０をいわゆるθ／２θスキャンさせることができる。そして，図１に示すように，試料４０の比較的広い面積にわたって，水平方向の所定の発散角を有するＸ線ビーム３８を入射角ωで照射しており，試料４０からの回折Ｘ線を，Ｘ線ビーム３８に対してωの２倍となる２θ方向のＸ線検出器２０で検出しているので，図１のＸ線回折装置は，基本的には集中法の光学系となっている。このような光学系により，試料４０の粉末回折パターンをＣＣＤセンサ２０で記録できる。
【００１８】
図４において，試料４０上の上下方向に細長い領域５２を考えると，この領域５２から発生する回折Ｘ線５４は，いわゆるθ／２θスキャンで動いていくＣＣＤセンサ２０の水平方向の中央付近でもっとも強度が強くなるが，そこを中心にして，水平方向に所定の強度分布を示す。ＴＤＩ動作の２次元ＣＣＤセンサ２０を用いると，そのような強度分布を同時に記録していくので（すなわち，通常の集中法では受光スリットで遮られて検出されない部分も記録していくので），高速で高感度の測定が可能になる。
【００１９】
試料４０の上半分の第１試料領域６６にはＣｏの特性Ｘ線が照射され，そこからの回折Ｘ線は，ＣＣＤセンサ２０の上半分の領域６２の画素で検出される。また，試料４０の下半分の第２試料領域６８にはＣｕの特性Ｘ線が照射され，そこからの回折Ｘ線は，ＣＣＤセンサ２０の下半分の領域６４の画素で検出される。
【００２０】
図５はＣＣＤセンサ２０の構成図である。このＣＣＤセンサは，ＴＤＩ動作が可能なフルフレームトランスファー（Full Frame Transfer：ＦＦＴ）型のＣＣＤセンサである。このＣＣＤセンサは，Ｎ行×Ｍ列の画素を含んでいる。この実施例では５１２行×５１２列である。各列では，第１行から第Ｎ行まで，受光部５６が順番に並んでいる。各受光部５６は，ひとつの画素を構成していて，電荷を蓄積するポテンシャルウェル（電子の井戸）となっている。そして，第１行から第Ｎ行までのＮ個の受光部が，アナログ式の垂直シフトレジスタを構成する。受光部５６にＸ線が当たると，その受光部で信号電荷が発生し，そこに電荷が蓄積される。蓄積された電荷は，垂直転送クロック信号を受けるたびに，次の行に転送される。垂直転送クロック信号のパルス間隔が，ＴＤＩ動作の転送周期に相当する。最終の第Ｎ行の電荷は，アナログ式の水平シフトレジスタ５８に転送される。水平シフトレジスタ５８は，第１列から第Ｍ列までのポテンシャルウェルで構成されている。水平シフトレジスタ５８上の各列の電荷は，水平転送クロック信号を受けるたびに，次の列に転送される。そして，最後の第Ｍ列のポテンシャルウェルの電荷は，出力部６０においてアナログ電圧信号に変換されて出力される。
【００２１】
図１に示すＸ線回折装置において，ＣＣＤセンサを２θ回転させながら，ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて，回折パターンを記録するには，２θ回転のスピードと，ＣＣＤセンサのＴＤＩ動作の転送周波数とを，所定の関係に設定しなければならない。そのためには，Ｘ線回折装置の制御装置の側から，２θ回転のスピードの制御に合わせた転送タイミング信号をＣＣＤセンサに与えるのが好都合である。具体的には，ＴＤＩ動作の転送周波数に，ＣＣＤセンサの画素の電荷転送方向（図５の行横断方向）のサイズを掛け算したものが，２θ回転するＣＣＤセンサの移動速度に等しくなるようにする。ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて，２θ回転するＣＣＤセンサ上に回折パターンを記録するには，ＴＤＩ動作の間は，ＣＣＤセンサは常に露光状態にしておく。
【００２２】
図６は，図５の出力部６０から出力された測定生データを一時的に記憶する記憶装置の記憶領域配列図である。測定生データを符号Ｓで表し，第１チャンネルの第１列の測定生データをＳ（１，１）と表現している。第１チャンネルの第１列から第Ｍ列までの測定生データＳ（１，１），Ｓ（１，２），Ｓ（１，３），……，Ｓ（１，Ｍ）は，第１チャンネル用のＭ個の記憶領域に格納される。同様に，第２チャンネル以降のデータも，それぞれの記憶領域に格納される。チャンネル番号が増加する方向が，回折角２θが増加する方向である。このように格納された２次元配列の測定生データを，そのまま表示装置等に表示すれば２次元の画像になる。また，第１列から第Ｍ列までのデータを合計して，Ｔ（１），Ｔ（２），……というように，ひとつのチャンネルに対してひとつのデータ（合計データ）を割り当てれば，１次元の測定結果になる。回折パターンを表示する場合には，横軸に回折角２θを，縦軸にその２θに対応するチャンネル番号の合計データをとればよい。ＴＤＩ動作の２次元ＣＣＤセンサを用いたこのようなＸ線回折測定の詳細については上述の特許文献２に詳しく記載されている。
【００２３】
この実施例では，図４に示すように，ＣＣＤセンサ２０の多数の画素を上下の二つの領域６２，６４に分けて，そのそれぞれで別個に，列横断方向の記録値を合計している。図７は５１２行×５１２列の画素を上下二つの領域に分けて，それぞれ別個に列横断方向の記録値を合計する様子を示す記憶領域配列図である。第１チャンネルについて説明すると，第１列から第２５６列までの測定生データを合計したものがＴ（１，１）であり，第２５７列から第５１２列までの測定生データを合計したものがＴ（１，２）である。上半分の画素についての合計値Ｔ（１，１）は，Ｃｏの特性Ｘ線による回折Ｘ線強度である。一方，下半分の画素についての合計値Ｔ（１，２）は，Ｃｕの特性Ｘ線による回折Ｘ線強度である。第２チャンネル以降も同様である。したがって，ＣＣＤセンサ２０の上半分の記録データに基づいて回折パターンを表示すればＣｏの特性Ｘ線による粉末回折パターンとなり，ＣＣＤセンサ２０の下半分の記録データに基づいて回折パターンを表示すればＣｕの特性Ｘ線による粉末回折パターンとなる。
【００２４】
現実には，図４において，ＣＣＤセンサ２０の上半分の領域６２と下半分の領域６４の境界付近の画素には，Ｃｏの特性Ｘ線とＣｕの特性Ｘ線が互いに多少混じって検出されることが考えられるので（上下方向の発散を完全にはゼロにはできないので），図７に示すような列横断方向の合計値をとるときに，上述の境界付近の画素のデータを列横断方向の合計値から除いてもよい。
【００２５】
図８は，図１に示すＸ線回折装置を用いて，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5からなる粉末試料の粉末回折パターンを測定したグラフである。試料としてＣｏとＮｉを含むものを使った場合，次のことが予想される。ＣｕＫα線（Ｃｕの特性Ｘ線）のエネルギーは８ｋｅＶであり，ＣｏＫα線（Ｃｏの特性Ｘ線）のエネルギーは６．９ｋｅＶであり，ＣｏのＫ吸収端のエネルギーは７．７ｋｅＶであり，ＮｉのＫ吸収端のエネルギーは８．３ｋｅＶである。したがって，ＣｕＫα線が照射された試料領域では，Ｃｏが励起されてＣｏの蛍光Ｘ線が発生してバックグラウンドが上昇することが予想される。これに対して，ＣｏＫα線が照射された試料領域では，蛍光Ｘ線が発生しないので，低バックグラウンドの回折データが得られることが予想される。
【００２６】
図８において，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｏ）と表示してあるグラフは，Ｃｏの特性Ｘ線による粉末回折パターンであり，ＣＣＤセンサの上半分の領域で記録したデータに基づいて得られたものである。ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｕ）と表示してあるグラフは，Ｃｕの特性Ｘ線による粉末回折パターンであり，ＣＣＤセンサの下半分の領域で記録したデータに基づいて得られたものである。測定条件は，Ｘ線管の運転条件が４０ｋＶ−２００ｍＡであり，２θのスキャン速度が毎分４０度である。
【００２７】
図８のグラフにおいて，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｕ）の回折パターンでは，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｏ）と比較して，大きなバックグラウンドＢが存在するが，このバックグラウンドＢのかなりの部分は，試料中のＣｏがＣｕの特性Ｘ線によって励起されて蛍光Ｘ線として検出されたものである。
【００２８】
この実施例によれば，１回の測定で，２種類の特性Ｘ線によるＸ線回折データを同時に（すなわち，全く同じ条件で）収集できるので，定性分析や定量分析の解析能力，解析精度及び解析確度が向上する。今回測定したようなＣｏとＮｉが入った試料の場合，ＣｏＫα線のエネルギーとＣｕＫα線のエネルギーの間にＣｏの吸収端のエネルギーが入るので，Ｃｏの異常分散を利用した解析が可能となる。
【００２９】
本発明は上述の実施例に限定されず，次のような変更が可能である。
（１）３種類以上の材質の特性Ｘ線を使うこともできる。例えば，図３において，ＣｏとＣｕに加えて，さらにＭｏ（モリブデン）を追加することもできる。その場合，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｏを上下に区分けして配置する。
【００３０】
（２）縦方向の発散を制限するために，ソーラースリットに代えて，その他の発散角制限手段を用いてもよい。例えば，ソーラースリットの代わりに分光器を配置することで，Ｘ線を単色化かつ平行化して，縦方向の発散を非常に小さくすることができる。その場合，分光器を，Ｃｏの特性Ｘ線用の分光部分と，Ｃｕの特性Ｘ線用の分光部分とに区分けすることになる。
【００３１】
（３）ＴＤＩ動作の２次元ＣＣＤセンサの代わりに，少なくとも上下方向に位置感応型の１次元または２次元の任意のＸ線検出器を用いることができる。本発明を実施するには，原理的には，２θ方向に位置感応型である必要はないので，上下方向だけに位置感応型であれば足りる。その場合，上下方向に多数の画素を備えたものであってもよいし，２種類のＸ線波長に合わせて２つの領域だけに区分けされた位置感応型であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のＸ線回折装置の一実施例の平面図である。
【図２】図１のＸ線回折装置の斜視図である。
【図３】回転対陰極の斜視図である。
【図４】試料とＸ線検出器との位置関係を示す斜視図である。
【図５】ＣＣＤセンサの構成図である。
【図６】ＣＣＤセンサの記憶領域配列図である。
【図７】５１２行×５１２列の画素を上下二つの領域に分けて，別個に列横断方向の記録値を合計する様子を示す記憶領域配列図である。
【図８】図１に示すＸ線回折装置を用いて測定した粉末回折パターンのグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１０ Ｘ線管
１２ 発散スリット
１４ 入射側ソーラースリット
１６ 試料ホルダー
１８ 受光側ソーラースリット
２０ Ｘ線検出器（ＣＣＤセンサ）
２２ 回転対陰極
２４ 第１ターゲット領域
２６ 第２ターゲット領域
２８ 回転対陰極の回転中心線
３８ Ｘ線ビーム
４０ 試料
４２ 試料台
４６ ２θ回転台
５０ 回折Ｘ線
６６ 第１試料領域
６８ 第２試料領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類のターゲット材質から放出される複数種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うＸ線回折装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数種類のターゲット材質から放出される複数種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うＸ線回折装置は，次の特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３０４７２８号公報
【０００３】
この特許文献１は，まず，複数種類の特性Ｘ線を放出する回転対陰極Ｘ線管を開示している。この回転対陰極Ｘ線管は，Ｃｏ（コバルト）とＣｕ（銅）の２種類のターゲット領域を備えている。２種類のターゲット領域の並べ方については複数の実施例が示されているが，その中に，図３に示すような，回転中心線に平行な方向にＣｏとＣｕを区分けして配置したものがある。この回転対陰極からは，その上部からＣｏの特性Ｘ線が放出され，下部からはＣｕの特性Ｘ線が放出される。そして，特許文献１は，このような２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うことを開示している。すなわち，Ｘ線管と試料の間に分光素子を配置して，分光素子の上半分に，Ｃｏの特性Ｘ線を分光するような多層膜を形成し，分光素子の下半分には，Ｃｕの特性Ｘ線を分光するような多層膜を形成している。そして，試料とＸ線検出器の間には，Ｘ線の上下方向の発散を制限するソーラースリットを配置している。Ｘ線検出器としてはシンチレーションカウンタを用いている。上述の分光素子とソーラースリットの働きにより，Ｘ線光路の上半分ではＣｏの特性Ｘ線がほぼ平行に通過し，下半分ではＣｕの特性Ｘ線がほぼ平行に通過する。Ｃｏの特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うときは，分光器と試料の間に設けたシャッターを用いて，Ｘ線光路の下半分を遮断して，Ｃｏの特性Ｘ線だけを試料に照射する。一方，Ｃｕの特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うときは，上述のシャッターでＸ線光路の上半分を遮断して，Ｃｕの特性Ｘ線だけを試料に照射する。このようにして，２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うことが可能になる。
【０００４】
また，本発明は，位置感応型のＸ線検出器を用いて試料のＸ線回折測定を行うことに関係があるが，位置感応型のＸ線検出器，特に２次元ＣＣＤセンサ，を用いて回折Ｘ線を電子的に記録することについては，次の特許文献２に開示されている。
【特許文献２】特開２００５−９１１４２号公報
【０００５】
この特許文献２では，ＦＦＴ（Full Frame Transfer／フルフレームトランスファー）型の２次元ＣＣＤセンサをＴＤＩ（Time Delay Integration）動作させることで，高速で高感度のＸ線回折測定を可能にしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１に示すように，２種類の特性Ｘ線を放出できるＸ線管を用いれば，２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を行うことが可能である。しかし，特許文献１では，２種類の特性Ｘ線を用いて試料のＸ線回折測定を同時に実施することはできない。シャッターを用いて，どちらか一方の特性Ｘ線だけを試料に照射しているからである。シャッターを開放して，２種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射してしまうと，Ｘ線検出器には，Ｃｏの特性Ｘ線が試料で回折したときの回折Ｘ線と，Ｃｕの特性Ｘ線が試料で回折したときの回折Ｘ線とが，シンチレーションカウンタに同時に入射することになり，２種類の回折Ｘ線を分離して検出することが不可能になる。
【０００７】
そこで，この発明の目的は，複数種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射して，複数種類の特性Ｘ線によるＸ線回折測定を同時に実施できるようなＸ線回折装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＸ線回折装置は，複数種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射して試料のＸ線回折測定を実施できるようにしたものであり，その構成要素としては，Ｘ線管と，試料ホルダーと，入射側及び受光側のＺ方向発散制限装置と，Ｚ方向に位置感応型のＸ線検出器を備えている。Ｘ線管は，第１の材質からなる第１ターゲット領域と，この第１の材質とは異なる第２の材質からなる第２ターゲット領域とを備える対陰極を有している。そして，第１ターゲット領域と第２ターゲット領域がＸ線の取り出し方向に垂直な方向に区分けされている。Ｘ線の取り出し方向に垂直な方向をＺ方向と定義している。試料ホルダーは，第１ターゲット領域から放出される第１の特性Ｘ線と第２ターゲット領域から放出される第２の特性Ｘ線とが同時に試料に照射されるように試料を保持するものである。入射側のＺ方向発散制限装置は，Ｘ線管と試料の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する。受光側のＺ方向発散制限装置は，試料とＸ線検出器の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する。Ｘ線検出器は，第１の特性Ｘ線が照射された第１試料領域から出てくる回折Ｘ線と第２の特性Ｘ線が照射された第２試料領域から出てくる回折Ｘ線とを分離して検出できるものであり，少なくともＺ方向に位置感応型である。
【０００９】
Ｘ線検出器は，少なくともＺ方向に位置感応型の１次元または２次元のＸ線検出器であれば足りるが，好ましくは１次元または２次元のＣＣＤセンサとすることができ，例えば，ＴＤＩ動作をする２次元ＣＣＤセンサとすることができる。
【００１０】
入射側及び受光側のＺ方向発散制限装置は，Ｚ方向の発散角を狭く制限できるものであれば何でもよいが，例えば，その両方をソーラースリットとすることができる。これらのＺ方向発散制限装置では，Ｚ方向の発散角を例えば０．５度以下に制限することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，複数種類の特性Ｘ線を同時に試料に照射して，複数種類の特性Ｘ線によるＸ線回折測定を同時に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下，図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。図１は，本発明のＸ線回折装置の一実施例の平面図であり，図２はその斜視図である。なお，図２ではＸ線管については対陰極だけを示している。図１と図２において，このＸ線回折装置は，Ｘ線管１０と発散スリット１２と入射側ソーラースリット１４と試料ホルダー１６と受光側ソーラースリット１８とＸ線検出器２０とを備えている。
【００１３】
Ｘ線管１０は回転対陰極Ｘ線管であり，その回転対陰極２２は図３に示すように，第１ターゲット領域２４と第２ターゲット領域２６を備えている。第１ターゲット領域２４は第１の材質であるＣｏ（コバルト）でできていて円環状である。第２ターゲット領域２６は第２の材質であるＣｕ（銅）でできていて，やはり円環状である。二つのターゲット領域２４，２６は，回転対陰極２２の回転中心線２８に平行な方向に区分けされている。この実施例では，回転対陰極２２の回転中心線２８は上下方向に延びているので，上側に第１ターゲット領域２４があり，下側に第２ターゲット領域２６があって，二つのターゲット領域が上下方向に区分けされている。二つのターゲット領域２４，２６の上下方向の寸法は，例えば，それぞれ約５ｍｍである。回転対陰極２２は矢印３０の方向に回転し，そのように回転している回転対陰極２２の外周面に，陰極フィラメント３２から電子ビーム３４を照射すると，電子ビーム照射領域３６のうちの第１ターゲット領域２４に含まれる部分からはＣｏの特性Ｘ線ＣｏＫα（第１の特性Ｘ線）が放出され，一方，電子ビーム照射領域３６のうちの第２ターゲット領域２６に含まれる部分からはＣｕの特性Ｘ線ＣｕＫα（第２の特性Ｘ線）が放出される。したがって，回転対陰極２２から放出されるＸ線ビーム３８は，放出されるＸ線が互いに平行に進行すると仮定すれば，上半分がＣｏの特性Ｘ線であり，下半分がＣｕの特性Ｘ線である。実際には，Ｘ線はいろいろな方向に放出されるので必ずしも互いに平行に進行することはないが，後述のように，Ｘ線回折装置の光学系において，少なくとも上下方向にはＸ線の発散角が狭く制限されているので，Ｘ線回折に使われるＸ線としては，上述のように，上半分がＣｏの特性Ｘ線となり，下半分がＣｕの特性Ｘ線となる。
【００１４】
Ｘ線ビーム３８の取り出し方向は，回転対陰極２２上の電子ビーム照射領域３６とＸ線管のＸ線取り出し窓との位置関係によって定まるが，この実施例では，Ｘ線の取り出し方向は水平方向である。そして，このＸ線取り出し方向に垂直な方向（上下方向）に二つのターゲット領域２４，２６が区分けされている。したがって，本発明におけるＺ方向は，この実施例では上下方向である。
【００１５】
図１と図２に戻って，試料ホルダー１６には凹所が形成されていて，その凹所に粉末の試料４０が充填されている。試料ホルダー１６の配置位置は，試料４０に２種類の特性Ｘ線が同時に当たるような位置である。試料ホルダー１６は試料台４２に固定されていて，試料台４２はゴニオメータの回転中心線４４の周りを回転できる。その回転をω回転と呼ぶことにする。そして，回転中心線４４を通過するＸ線ビーム３８と試料４０の表面とのなす角度をωと定義する。また，試料台４０とは独立に回転可能な２θ回転台４６があって，この２θ回転台４６も回転中心線４４の周りを回転でき，その回転を２θ回転と呼ぶことにする。２θ回転台４６には検出器アーム４８が固定されていて，この検出器アーム４８に受光側ソーラースリット１８とＸ線検出器２０が搭載されている。回転中心線４４を通過するＸ線ビーム３８と，回転中心線４４とＸ線検出器２０の中心とを結ぶ線分（回折Ｘ線５０の方向に相当する）とのなす角度を２θと定義する。
【００１６】
発散スリット１２はＸ線管１０と試料４０の間に配置されている。この発散スリット１２はＸ線ビーム３８の水平方向の発散角（回折平面内の発散角，すなわち横発散の発散角）を所定の角度に制限するものである。この実施例では水平方向の発散角は２度に設定している。入射側ソーラースリット１４は発散スリット１２と試料４０との間に配置されている。この入射側ソーラースリット１４はＸ線ビーム３８の上下方向の発散角（回折平面に垂直な方向の発散角，すなわち，縦発散の発散角）を小さい発散角に制限するもので，この実施例では，上下方向の発散角を０．５度以内に制限して，Ｘ線ビーム３８の上下方向の平行化を図っている。これにより，試料４０に入射するＸ線ビーム３８の上半分がＣｏの特性Ｘ線だけになり，下半分がＣｕの特性Ｘ線だけになる。また，受光側ソーラースリット１８は，試料４０から出てくる回折Ｘ線５０の上下方向の発散角を小さい発散角に制限するものであり，この実施例では，上下方向の発散角を０．５度以内に制限して，回折Ｘ線５０の上下方向の平行化を図っている。これにより，Ｘ線検出器２０に入射する回折Ｘ線５０の上半分がＣｏの特性Ｘ線についての回折Ｘ線だけになり，下半分がＣｕの特性Ｘ線についての回折Ｘ線だけになる。入射側ソーラースリット１４が本発明における入射側のＺ方向発散制限装置に該当し，受光側ソーラースリット１８が本発明における受光側のＺ方向発散制限装置に該当する。
【００１７】
次に，Ｘ線検出器２０を説明する。このＸ線検出器２０は，ＴＤＩ動作が可能な２次元のＣＣＤセンサである。図４は試料４０とＸ線検出器２０との位置関係を示す斜視図である。Ｘ線回折測定の間，試料４０はゴニオメータの回転中心線４４の周りをω回転し，一方，ＣＣＤセンサ２０は同じ回転中心線４４の周りを２θ回転する。そして，ω：２θ＝１：２の角速度比となるように両者を連動回転させることで，試料４０とＣＣＤセンサ２０をいわゆるθ／２θスキャンさせることができる。そして，図１に示すように，試料４０の比較的広い面積にわたって，水平方向の所定の発散角を有するＸ線ビーム３８を入射角ωで照射しており，試料４０からの回折Ｘ線を，Ｘ線ビーム３８に対してωの２倍となる２θ方向のＸ線検出器２０で検出しているので，図１のＸ線回折装置は，基本的には集中法の光学系となっている。このような光学系により，試料４０の粉末回折パターンをＣＣＤセンサ２０で記録できる。
【００１８】
図４において，試料４０上の上下方向に細長い領域５２を考えると，この領域５２から発生する回折Ｘ線５４は，いわゆるθ／２θスキャンで動いていくＣＣＤセンサ２０の水平方向の中央付近でもっとも強度が強くなるが，そこを中心にして，水平方向に所定の強度分布を示す。ＴＤＩ動作の２次元ＣＣＤセンサ２０を用いると，そのような強度分布を同時に記録していくので（すなわち，通常の集中法では受光スリットで遮られて検出されない部分も記録していくので），高速で高感度の測定が可能になる。
【００１９】
試料４０の上半分の第１試料領域６６にはＣｏの特性Ｘ線が照射され，そこからの回折Ｘ線は，ＣＣＤセンサ２０の上半分の領域６２の画素で検出される。また，試料４０の下半分の第２試料領域６８にはＣｕの特性Ｘ線が照射され，そこからの回折Ｘ線は，ＣＣＤセンサ２０の下半分の領域６４の画素で検出される。
【００２０】
図５はＣＣＤセンサ２０の構成図である。このＣＣＤセンサは，ＴＤＩ動作が可能なフルフレームトランスファー（Full Frame Transfer：ＦＦＴ）型のＣＣＤセンサである。このＣＣＤセンサは，Ｎ行×Ｍ列の画素を含んでいる。この実施例では５１２行×５１２列である。各列では，第１行から第Ｎ行まで，受光部５６が順番に並んでいる。各受光部５６は，ひとつの画素を構成していて，電荷を蓄積するポテンシャルウェル（電子の井戸）となっている。そして，第１行から第Ｎ行までのＮ個の受光部が，アナログ式の垂直シフトレジスタを構成する。受光部５６にＸ線が当たると，その受光部で信号電荷が発生し，そこに電荷が蓄積される。蓄積された電荷は，垂直転送クロック信号を受けるたびに，次の行に転送される。垂直転送クロック信号のパルス間隔が，ＴＤＩ動作の転送周期に相当する。最終の第Ｎ行の電荷は，アナログ式の水平シフトレジスタ５８に転送される。水平シフトレジスタ５８は，第１列から第Ｍ列までのポテンシャルウェルで構成されている。水平シフトレジスタ５８上の各列の電荷は，水平転送クロック信号を受けるたびに，次の列に転送される。そして，最後の第Ｍ列のポテンシャルウェルの電荷は，出力部６０においてアナログ電圧信号に変換されて出力される。
【００２１】
図１に示すＸ線回折装置において，ＣＣＤセンサを２θ回転させながら，ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて，回折パターンを記録するには，２θ回転のスピードと，ＣＣＤセンサのＴＤＩ動作の転送周波数とを，所定の関係に設定しなければならない。そのためには，Ｘ線回折装置の制御装置の側から，２θ回転のスピードの制御に合わせた転送タイミング信号をＣＣＤセンサに与えるのが好都合である。具体的には，ＴＤＩ動作の転送周波数に，ＣＣＤセンサの画素の電荷転送方向（図５の行横断方向）のサイズを掛け算したものが，２θ回転するＣＣＤセンサの移動速度に等しくなるようにする。ＣＣＤセンサをＴＤＩ動作させて，２θ回転するＣＣＤセンサ上に回折パターンを記録するには，ＴＤＩ動作の間は，ＣＣＤセンサは常に露光状態にしておく。
【００２２】
図６は，図５の出力部６０から出力された測定生データを一時的に記憶する記憶装置の記憶領域配列図である。測定生データを符号Ｓで表し，第１チャンネルの第１列の測定生データをＳ（１，１）と表現している。第１チャンネルの第１列から第Ｍ列までの測定生データＳ（１，１），Ｓ（１，２），Ｓ（１，３），……，Ｓ（１，Ｍ）は，第１チャンネル用のＭ個の記憶領域に格納される。同様に，第２チャンネル以降のデータも，それぞれの記憶領域に格納される。チャンネル番号が増加する方向が，回折角２θが増加する方向である。このように格納された２次元配列の測定生データを，そのまま表示装置等に表示すれば２次元の画像になる。また，第１列から第Ｍ列までのデータを合計して，Ｔ（１），Ｔ（２），……というように，ひとつのチャンネルに対してひとつのデータ（合計データ）を割り当てれば，１次元の測定結果になる。回折パターンを表示する場合には，横軸に回折角２θを，縦軸にその２θに対応するチャンネル番号の合計データをとればよい。ＴＤＩ動作の２次元ＣＣＤセンサを用いたこのようなＸ線回折測定の詳細については上述の特許文献２に詳しく記載されている。
【００２３】
この実施例では，図４に示すように，ＣＣＤセンサ２０の多数の画素を上下の二つの領域６２，６４に分けて，そのそれぞれで別個に，列横断方向の記録値を合計している。図７は５１２行×５１２列の画素を上下二つの領域に分けて，それぞれ別個に列横断方向の記録値を合計する様子を示す記憶領域配列図である。第１チャンネルについて説明すると，第１列から第２５６列までの測定生データを合計したものがＴ（１，１）であり，第２５７列から第５１２列までの測定生データを合計したものがＴ（１，２）である。上半分の画素についての合計値Ｔ（１，１）は，Ｃｏの特性Ｘ線による回折Ｘ線強度である。一方，下半分の画素についての合計値Ｔ（１，２）は，Ｃｕの特性Ｘ線による回折Ｘ線強度である。第２チャンネル以降も同様である。したがって，ＣＣＤセンサ２０の上半分の記録データに基づいて回折パターンを表示すればＣｏの特性Ｘ線による粉末回折パターンとなり，ＣＣＤセンサ２０の下半分の記録データに基づいて回折パターンを表示すればＣｕの特性Ｘ線による粉末回折パターンとなる。
【００２４】
現実には，図４において，ＣＣＤセンサ２０の上半分の領域６２と下半分の領域６４の境界付近の画素には，Ｃｏの特性Ｘ線とＣｕの特性Ｘ線が互いに多少混じって検出されることが考えられるので（上下方向の発散を完全にはゼロにはできないので），図７に示すような列横断方向の合計値をとるときに，上述の境界付近の画素のデータを列横断方向の合計値から除いてもよい。
【００２５】
図８は，図１に示すＸ線回折装置を用いて，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5からなる粉末試料の粉末回折パターンを測定したグラフである。試料としてＣｏとＮｉを含むものを使った場合，次のことが予想される。ＣｕＫα線（Ｃｕの特性Ｘ線）のエネルギーは８ｋｅＶであり，ＣｏＫα線（Ｃｏの特性Ｘ線）のエネルギーは６．９ｋｅＶであり，ＣｏのＫ吸収端のエネルギーは７．７ｋｅＶであり，ＮｉのＫ吸収端のエネルギーは８．３ｋｅＶである。したがって，ＣｕＫα線が照射された試料領域では，Ｃｏが励起されてＣｏの蛍光Ｘ線が発生してバックグラウンドが上昇することが予想される。これに対して，ＣｏＫα線が照射された試料領域では，蛍光Ｘ線が発生しないので，低バックグラウンドの回折データが得られることが予想される。
【００２６】
図８において，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｏ）と表示してあるグラフは，Ｃｏの特性Ｘ線による粉末回折パターンであり，ＣＣＤセンサの上半分の領域で記録したデータに基づいて得られたものである。ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｕ）と表示してあるグラフは，Ｃｕの特性Ｘ線による粉末回折パターンであり，ＣＣＤセンサの下半分の領域で記録したデータに基づいて得られたものである。測定条件は，Ｘ線管の運転条件が４０ｋＶ−２００ｍＡであり，２θのスキャン速度が毎分４０度である。
【００２７】
図８のグラフにおいて，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｕ）の回折パターンでは，ＬｉＣｏ5Ｎｉ5（Ｃｏ）と比較して，大きなバックグラウンドＢが存在するが，このバックグラウンドＢのかなりの部分は，試料中のＣｏがＣｕの特性Ｘ線によって励起されて蛍光Ｘ線として検出されたものである。
【００２８】
この実施例によれば，１回の測定で，２種類の特性Ｘ線によるＸ線回折データを同時に（すなわち，全く同じ条件で）収集できるので，定性分析や定量分析の解析能力，解析精度及び解析確度が向上する。今回測定したようなＣｏとＮｉが入った試料の場合，ＣｏＫα線のエネルギーとＣｕＫα線のエネルギーの間にＣｏの吸収端のエネルギーが入るので，Ｃｏの異常分散を利用した解析が可能となる。
【００２９】
本発明は上述の実施例に限定されず，次のような変更が可能である。
（１）３種類以上の材質の特性Ｘ線を使うこともできる。例えば，図３において，ＣｏとＣｕに加えて，さらにＭｏ（モリブデン）を追加することもできる。その場合，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｏを上下に区分けして配置する。
【００３０】
（２）縦方向の発散を制限するために，ソーラースリットに代えて，その他の発散角制限手段を用いてもよい。例えば，ソーラースリットの代わりに分光器を配置することで，Ｘ線を単色化かつ平行化して，縦方向の発散を非常に小さくすることができる。その場合，分光器を，Ｃｏの特性Ｘ線用の分光部分と，Ｃｕの特性Ｘ線用の分光部分とに区分けすることになる。
【００３１】
（３）ＴＤＩ動作の２次元ＣＣＤセンサの代わりに，少なくとも上下方向に位置感応型の１次元または２次元の任意のＸ線検出器を用いることができる。本発明を実施するには，原理的には，２θ方向に位置感応型である必要はないので，上下方向だけに位置感応型であれば足りる。その場合，上下方向に多数の画素を備えたものであってもよいし，２種類のＸ線波長に合わせて２つの領域だけに区分けされた位置感応型であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のＸ線回折装置の一実施例の平面図である。
【図２】図１のＸ線回折装置の斜視図である。
【図３】回転対陰極の斜視図である。
【図４】試料とＸ線検出器との位置関係を示す斜視図である。
【図５】ＣＣＤセンサの構成図である。
【図６】ＣＣＤセンサの記憶領域配列図である。
【図７】５１２行×５１２列の画素を上下二つの領域に分けて，別個に列横断方向の記録値を合計する様子を示す記憶領域配列図である。
【図８】図１に示すＸ線回折装置を用いて測定した粉末回折パターンのグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１０ Ｘ線管
１２ 発散スリット
１４ 入射側ソーラースリット
１６ 試料ホルダー
１８ 受光側ソーラースリット
２０ Ｘ線検出器（ＣＣＤセンサ）
２２ 回転対陰極
２４ 第１ターゲット領域
２６ 第２ターゲット領域
２８ 回転対陰極の回転中心線
３８ Ｘ線ビーム
４０ 試料
４２ 試料台
４６ ２θ回転台
５０ 回折Ｘ線
６６ 第１試料領域
６８ 第２試料領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次のものを備えるＸ線回折装置。
（ア）第１の材質からなる第１ターゲット領域と，前記第１の材質とは異なる第２の材質からなる第２ターゲット領域とを備える対陰極を有し，前記第１ターゲット領域と前記第２ターゲット領域がＸ線の取り出し方向に垂直な方向（以下，Ｚ方向という）に区分けされている，Ｘ線管。
（イ）前記第１ターゲット領域から放出される第１の特性Ｘ線と前記第２ターゲット領域から放出される第２の特性Ｘ線とが同時に試料に照射されるように試料を保持する試料ホルダー。
（ウ）前記Ｘ線管と前記試料の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する入射側のＺ方向発散制限装置，
（エ）前記試料から出てくる回折Ｘ線を検出するＸ線検出器であって，前記第１の特性Ｘ線が照射された第１試料領域から出てくる回折Ｘ線と前記第２の特性Ｘ線が照射された第２試料領域から出てくる回折Ｘ線とを分離して検出できる，少なくともＺ方向に位置感応型のＸ線検出器。
（オ）前記試料と前記Ｘ線検出器の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する受光側のＺ方向発散制限装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線回折装置において，前記Ｘ線検出器が少なくともＺ方向に位置感応型の１次元または２次元のＣＣＤセンサであることを特徴とするＸ線回折装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線回折装置において，前記Ｘ線検出器がＴＤＩ動作をする２次元ＣＣＤセンサであることを特徴とするＸ線回折装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載のＸ線回折装置において，前記入射側のＺ方向発散制限装置と前記受光側のＺ方向発散制限装置がどちらもソーラースリットであることを特徴とするＸ線回折装置。
【請求項１】
次のものを備えるＸ線回折装置。
（ア）第１の材質からなる第１ターゲット領域と，前記第１の材質とは異なる第２の材質からなる第２ターゲット領域とを備える対陰極を有し，前記第１ターゲット領域と前記第２ターゲット領域がＸ線の取り出し方向に垂直な方向（以下，Ｚ方向という）に区分けされている，Ｘ線管。
（イ）前記第１ターゲット領域から放出される第１の特性Ｘ線と前記第２ターゲット領域から放出される第２の特性Ｘ線とが同時に試料に照射されるように試料を保持する試料ホルダー。
（ウ）前記Ｘ線管と前記試料の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する入射側のＺ方向発散制限装置，
（エ）前記試料から出てくる回折Ｘ線を検出するＸ線検出器であって，前記第１の特性Ｘ線が照射された第１試料領域から出てくる回折Ｘ線と前記第２の特性Ｘ線が照射された第２試料領域から出てくる回折Ｘ線とを分離して検出できる，少なくともＺ方向に位置感応型のＸ線検出器。
（オ）前記試料と前記Ｘ線検出器の間に配置されて，Ｚ方向のＸ線の発散を制限する受光側のＺ方向発散制限装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線回折装置において，前記Ｘ線検出器が少なくともＺ方向に位置感応型の１次元または２次元のＣＣＤセンサであることを特徴とするＸ線回折装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線回折装置において，前記Ｘ線検出器がＴＤＩ動作をする２次元ＣＣＤセンサであることを特徴とするＸ線回折装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載のＸ線回折装置において，前記入射側のＺ方向発散制限装置と前記受光側のＺ方向発散制限装置がどちらもソーラースリットであることを特徴とするＸ線回折装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１０４５５（Ｐ２００７−１０４５５Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９１０４６（Ｐ２００５−１９１０４６）
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
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