JP4201271B2 - 試料保持装置および同装置を用いたx線回折装置 - Google Patents
試料保持装置および同装置を用いたx線回折装置 Download PDFInfo
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本出願人が先に提案した特許文献1の試料交換装置は、同文献の図2および図3に示されるとおり、一つの試料ホルダ(1)の試料固着面(1a)に、複数の試料固着領域(14,24)を設け、複数の試料(15)をそれら試料固着領域(14,24)に一個ずつ個別に装着し、試料ホルダ(1)を平行移動させて、各試料(15)を順次一個ずつX線照射位置へ移動させ、個々の試料(15)について、順次個別にX線回折測定を行う構成を備えている。
上記特許文献1の発明は、このうち反射法によるX線回折測定に適合した構成となっており、したがって、透過法によるX線回折測定には利用できないという制限があった。
(a)透過法と反射法、いずれのX線回折測定にも対応可能である。
(b)複数の試料を保持できる。
(c)保持した各試料の任意の部位をX線照射位置へ配置することができる。
透過法によるX線回折測定に適合する透過型試料ホルダを、着脱自在に装着可能な透過型試料ホルダ支持部材と、
反射法によるX線回折測定に適合する反射型試料ホルダを、着脱自在に装着可能な反射型試料ホルダ支持部材と、
各試料ホルダ支持部材を選択して装着可能な支持台と、
この支持台に装着された試料ホルダ支持部材を移動させ、透過型試料ホルダまたは反射型試料ホルダに保持された試料の任意の部位をX線回折装置のX線照射位置へ配置する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
また、駆動手段によって支持台に装着された試料ホルダ支持部材を移動させることで、試料の任意の部位をX線回折装置のX線照射位置へ配置することができる。
しかも、上述のような種々の構成をした試料ホルダと試料ホルダ支持部材とを用意しておき、それらを選択して支持台に装着することで、目的に応じた好適な測定環境を構築することが可能となる。
なお、試料ホルダおよび試料ホルダ支持部材は、上記構成に限定されることなく、必要に応じて各種構成のものを製作してもよい。
試料保持装置に、上述した構成の試料保持装置を適用したことを特徴とする。
また、駆動手段によって支持台に装着された試料ホルダ支持部材を移動させることで、試料の任意の部位をX線回折装置のX線照射位置へ配置することができる。
図1は本発明の実施形態に係るX線回折装置の概要を示す模式図である。
X線回折装置は、試料台1と、この試料台1に組み込まれる試料保持装置2と、X線を発生するX線源3と、このX線源3から放射されたX線を試料保持装置2に保持された試料の任意の部位へ収束させるコリメータ4と、試料からの回折X線を検出するX線検出器5とを備えている。
なお、本明細書においては、後述する試料ホルダ支持部材(42,53,62,72)の長手方向をX軸、同試料ホルダ支持部材の前後方向をY軸、そして、これらX軸およびY軸を含む平面に直交する方向をZ軸とする。
図4乃至図7は試料保持装置2の支持台20を示す図である。
これらの図に示すように、支持台20は、試料台1の搭載部13に搭載される基部21と、この基部21の上部にY軸方向へ移動自在に組み込まれたY軸移動ステージ22と、このY軸の上部にX軸方向へ移動自在に組み込まれたX軸移動ステージ23とを有している。
さらに、Y軸移動ステージ22には、駆動力伝達手段としてのねじ機構が、X軸方向に延在して設けてある。ねじ機構は、駆動ねじ30とこれに螺合するナット部材31で構成されており、駆動ねじ30の一端に、従動プーリ32が装着されている。駆動モータ29の駆動軸には、駆動プーリ33が装着してあり、これら各プーリ32,33に駆動ベルト34が巻掛けてある。
駆動モータ29の回転駆動力は、駆動ベルト34を介して駆動ねじ30に伝えられる。駆動ねじ30が回転すると、これに螺合するナット部材31が、駆動ねじ30の中心軸に沿ってX軸方向へ直線移動する。ナット部材31は、X軸移動ステージ23に固定されており、したがって、ナット部材31と一体にX軸移動ステージ23が移動する。
X軸移動ステージ23の前面から装着部35にかけては、ねじ孔が形成してあり、このねじ孔にねじで形成された締結具36がねじ込まれている。締結具36は、回転操作によってその先端部が装着部35内に突き出し自在となっており、装着部35に嵌め込まれた試料ホルダ支持部材の被装着部47,55,64,75に側方から当接し、同被装着部47,55,64,75を装着部35内でがたつきなく固定する。
透過法によるX線回折測定とは、既述したとおり、試料を透過してきた回折X線をX線検出器5で検出する測定法である。また、反射法によるX線回折測定とは、試料から反射してきた回折X線をX線検出器5で検出する測定法である。
同図(a)に示す透過型試料ホルダ40は、金属製の板状小片で形成されている。透過型試料ホルダ40には、透孔41が形成されており、この透孔41に微小試料を充填保持できる構成となっている。
同図(b)(c)に示す透過型試料ホルダ支持部材42には、上面に、複数のホルダ支持部43が長手方向(すなわち、X軸方向)に並べて形成してある。これらのホルダ支持部43には、透過型試料ホルダ40の背面を支持する支持壁44と、この支持壁44と対向する位置に設けられた固定ばね45とが設けられている。
透過型試料ホルダ40は、背面を支持壁44に沿って配置し、固定ばね45によって正面から支持壁44に押さえつけられた状態で、ホルダ支持部43に装着される。
同図(a)(b)に示す反射型試料ホルダ50は、試料を充填保持する溝51が上面に形成された小形容器で形成されており、底面中央部から棒状の被支持部52が延出している。
同図(c)(d)に示す反射型試料ホルダ支持部材53には、上面に、反射型試料ホルダ50の被支持部52を差し込み固定できる溝からなる複数のホルダ支持部54が、長手方向(すなわち、X軸方向)に並べて形成してある。
同図(a)に示す反射型試料ホルダ60は、試料を充填保持する複数の溝61が長手方向に並べて形成された平板部材で構成されている。
同図(b)(c)に示す反射型試料ホルダ支持部材62は、上面が平坦面となっており、この上面がホルダ支持部63を形成している。ホルダ支持部63の両端部分には、板状の押えばね64が設けてあり、ホルダ支持部63に配置した反射型試料ホルダ60を、これら押さえばね64で押さえ込んで、ホルダ支持部63に固定できる構成となっている。
同図(a)に示す反射型試料ホルダ70は、任意の間隔で並べて配置可能な平板部材で構成されている。反射型試料ホルダの平面には、試料を一定間隔に配置する際の目安となる指示線71が描かれており、この指示線71の交点を目安として試料を配置すれば、一定間隔ごとに複数の試料を容易に配置することができる。
しかも、各試料ホルダ40,50,60,70には、複数の試料を長手方向(X軸方向)に並べて装着できるので、駆動モータ29の制御により支持台20のX軸移動ステージ23をX軸方向へ移動調整することで、試料ホルダ支持部材42,53,62,72に装着された各試料の任意の部位を、X線回折装置におけるX線の照射位置に位置決めすることができる。
透過型試料ホルダとその支持部材、あるいは反射型試料ホルダとその支持部材は、図8乃至図11に示した以外の構成とすることもできる。また、支持台20は、X軸方向にのみ駆動モータ29によって自動的に移動できる構成としたが、Y軸方向にも自動的に移動できるように駆動機構を付加することもできる。さらに、Z軸方向の駆動機構を支持台20に付加することも可能である。
Claims (7)
- X線回折装置の試料台に組み込まれる試料保持装置であって、
透過法によるX線回折測定に適合する透過型試料ホルダを、着脱自在に装着可能な透過型試料ホルダ支持部材と、
反射法によるX線回折測定に適合する反射型試料ホルダを、着脱自在に装着可能な反射型試料ホルダ支持部材と、
前記各試料ホルダ支持部材を選択して装着可能な支持台と、
この支持台に装着された試料ホルダ支持部材を移動させ、前記透過型試料ホルダまたは反射型試料ホルダに保持された試料の任意の部位を前記X線回折装置のX線照射位置へ配置する駆動手段と、を備えた試料保持装置であって、
前記透過型試料ホルダは、前記透過型試料ホルダ支持部材の長手方向に複数並べて配置可能な大きさで、かつ試料を充填保持する透孔が形成された板状片からなり、
前記透過型試料ホルダ支持部材は、前記透過型試料ホルダを長手方向へ並べて装着可能な複数のホルダ支持部を有し、
前記反射型試料ホルダ支持部材は、前記反射型試料ホルダを装着可能なホルダ支持部を有することを特徴とする試料保持装置。 - 前記反射型試料ホルダは、前記反射型試料ホルダ支持部材の長手方向に複数並べて配置可能な大きさで、かつ試料を充填保持する溝が上面に形成された小形容器からなり、
前記反射型試料ホルダ支持部材は、前記反射型試料ホルダを長手方向へ並べて装着可能な複数のホルダ支持部を有することを特徴とする請求項1の試料保持装置。 - 前記反射型試料ホルダは、試料を保持する複数の溝が長手方向に並べて形成された平板部材からなり、
前記反射型試料ホルダ支持部材は、前記一枚の反射型試料ホルダを装着可能なホルダ支持部を有することを特徴とする請求項1の試料保持装置。 - 前記反射型試料ホルダは、表面に試料を任意の間隔で並べて配置可能な平板部材からなり、
前記反射型試料ホルダ支持部材は、前記一枚の反射型試料ホルダを装着可能なホルダ支持部を有することを特徴とする請求項1の試料保持装置。 - 各試料ホルダ支持部材は、前記支持台に対する共通の被装着部を有し、
前記支持台には、当該被装着部を固定する装着部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の試料保持装置。 - 前記支持台は、装着された前記各ホルダ支持部材の長手方向に少なくとも移動自在な移動ステージを有し、
前記駆動手段は、前記移動ステージを前記長手方向に駆動する駆動モータを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の試料保持装置。 - 試料台と、この試料台に組み込まれる試料保持装置と、X線を発生するX線源と、このX線源から放射されたX線を前記試料保持装置に保持された試料の任意の部位へ収束させるコリメータと、前記試料保持装置に保持された試料から回折してくるX線を検出するX線検出器とを備え、
前記試料保持装置に、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の試料保持装置を適用したことを特徴とするX線回折装置。
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