JP5751665B2

JP5751665B2 - X-ray distribution device and X-ray distribution system

Info

Publication number: JP5751665B2
Application number: JP2011044376A
Authority: JP
Inventors: 田中　義人; 義人田中; 基巳紀伊藤; 桂澤田
Original assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 2011-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-03-01
Also published as: JP2012181111A

Description

本発明は、Ｘ線源からのＸ線ビームを分配するＸ線分配装置、およびＸ線分配装置を含むＸ線分配システムに関する。 The present invention relates to an X-ray distribution apparatus that distributes an X-ray beam from an X-ray source, and an X-ray distribution system including the X-ray distribution apparatus.

放射光施設では、光速近くにまで加速した電子から、偏向電磁石やアンジュレータと呼ばれる装置によって、きわめて強度の高い放射光Ｘ線を発生させて、物理学、化学、材料工学、生物学、医学などの様々な分野における種々の研究に利用している。放射光施設は少数しか存在しないため、１つのＸ線源（偏向電磁石やアンジュレータ）から得られる放射光Ｘ線を多くの研究に共用することが望ましい。このため、ビームラインと呼ばれる放射光Ｘ線ビームの進路に、研究用の装置が複数配置されている。 In synchrotron radiation facilities, extremely strong synchrotron X-rays are generated from electrons accelerated to near the speed of light by devices called deflecting electromagnets and undulators, and used in physics, chemistry, material engineering, biology, medicine, etc. It is used for various studies in various fields. Since there are only a few synchrotron radiation facilities, it is desirable to share the synchrotron X-rays obtained from one X-ray source (deflecting magnet or undulator) for many studies. For this reason, a plurality of research devices are arranged in the path of the synchrotron radiation X-ray beam called a beam line.

Ｘ線は透過性がきわめて高いため、Ｘ線ビームを偏向させるための素子は限られている。Ｘ線ビームを偏向させる数少ない素子の１つに、Ｘ線キャピラリレンズがある（たとえば特許文献１）。Ｘ線キャピラリレンズは、複数のキャピラリを束ねた素子であり、キャピラリの中央の空気とその周囲の樹脂などの媒質との界面での全反射を利用してＸ線を伝播させるもので、各キャピラリを同一点に向うように湾曲させることによって、複数のキャピラリに入射したＸ線ビームを微小な照射範囲内に収束させることができる。 Since X-rays are extremely transmissive, the elements for deflecting the X-ray beam are limited. One of the few elements that deflects an X-ray beam is an X-ray capillary lens (for example, Patent Document 1). An X-ray capillary lens is an element in which a plurality of capillaries are bundled, and propagates X-rays using total reflection at the interface between air at the center of the capillary and a medium such as a resin around the capillary. Are curved so as to be directed to the same point, the X-ray beams incident on the plurality of capillaries can be converged within a minute irradiation range.

特開２００７−４０９９２号公報JP 2007-40992 A

放射光施設のビームラインにおいて、複数の装置の中の１つの装置でＸ線ビームを利用している時は、他の装置でＸ線ビームを利用することはできない。このため、装置ごとに時間をずらしてＸ線ビームを利用しており、研究に対する時間的な制約が存在するのが現状である。 When the X-ray beam is used by one of a plurality of devices in the beam line of the synchrotron radiation facility, the X-ray beam cannot be used by another device. For this reason, the X-ray beam is used by shifting the time for each apparatus, and there is a time restriction on research.

放射光Ｘ線のように特に強度の高いＸ線を必要としない用途では、卓上型などの小型のＸ線源が使用される。しかし、その場合でも、Ｘ線ビームの進路を変えることが困難なため、複数の用途でＸ線ビームを利用するには大きな制約がある。 For applications that do not require particularly high-intensity X-rays such as synchrotron X-rays, a small X-ray source such as a desktop type is used. However, even in that case, since it is difficult to change the course of the X-ray beam, there is a great limitation in using the X-ray beam in a plurality of applications.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、Ｘ線源からのＸ線ビームを２以上の場所に供給することが可能なＸ線分配装置およびＸ線分配システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides an X-ray distribution apparatus and an X-ray distribution system capable of supplying an X-ray beam from an X-ray source to two or more locations. With the goal.

本発明は、Ｘ線源からのＸ線ビームを分配するＸ線分配装置であって、
湾曲したキャピラリを含む複数のキャピラリから成るキャピラリ束であって、キャピラリの一端は、その径がＸ線ビームの径よりも小さく、相互に隣接して配置されて、Ｘ線源からのＸ線ビームが入射する入射端を成し、キャピラリの他端は、相互に向きが異なるように配置されて、Ｘ線ビームが出射する出射端を成すキャピラリ束と、
Ｘ線源からのＸ線ビームを通過させる開口であって、開口径がキャピラリの入射端の径以下である開口を有し、キャピラリ束の入射端に対向して配置された遮蔽板と、
Ｘ線源からのＸ線ビームに対して垂直な方向に遮蔽板を変位させる駆動部とを備えることを特徴とするＸ線分配装置である。 The present invention is an X-ray distribution apparatus for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including a curved capillary, wherein one end of the capillary is smaller than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source There to forming the entrance end to the incident and the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
An opening that allows an X-ray beam from the X-ray source to pass therethrough , the opening having an opening diameter equal to or smaller than the diameter of the entrance end of the capillary;
An X-ray distribution apparatus comprising: a drive unit that displaces a shielding plate in a direction perpendicular to an X-ray beam from an X-ray source.

本発明はまた、キャピラリ束のキャピラリの前記一端の開口面がＸ線源からのＸ線ビームに対して垂直な方向に線状に配列されたキャピラリ群を含み、遮蔽板は、キャピラリの前記一端の外径以下の幅の相互に交差する２本の線状の開口部を有し、遮蔽板の２本の線状の開口部が共に、キャピラリ群の前記一端の開口面の配列方向に対して交差する方向に延在し、駆動部が、キャピラリ群の前記一端の開口面の配列方向に対して垂直な方向に、遮蔽板を変位させることを特徴とする。 The present invention also includes a capillary group in which the opening surface of the one end of the capillaries of the capillary bundle is linearly arranged in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source, and the shielding plate includes the one end of the capillary. Two linear openings having a width equal to or less than the outer diameter of the shield plate, and the two linear openings of the shielding plate are both in the arrangement direction of the opening surfaces of the one end of the capillary group. And the drive unit displaces the shielding plate in a direction perpendicular to the arrangement direction of the opening surfaces of the one end of the capillary group.

本発明は、上記構成においてさらに、遮蔽板の２本の線状の開口部の一方が、キャピラリ群の前記一端の開口面の配列方向に対して垂直な方向に延在することを特徴とする。 According to the present invention, in the above-described configuration, one of the two linear openings of the shielding plate extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the opening surfaces of the one end of the capillary group. .

本発明はまた、Ｘ線源からのＸ線ビームに対して垂直な方向における遮蔽板の位置と、Ｘ線源からのＸ線ビームがキャピラリ束に含まれるキャピラリの１つ以上を経由して供給される１つ以上の供給先との対応関係を記憶しておき、入力された供給先にＸ線ビームが供給されるように、前記対応関係に基づいて、駆動部による遮蔽板の変位を制御する制御部を備えることを特徴とする。 The present invention also provides the position of the shielding plate in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source and the X-ray beam from the X-ray source supplied via one or more capillaries included in the capillary bundle. The correspondence relationship with one or more supply destinations is stored, and the displacement of the shielding plate by the drive unit is controlled based on the correspondence relationship so that the X-ray beam is supplied to the input supply destination. The control part which performs is characterized by the above-mentioned.

本発明は、Ｘ線源からのＸ線ビームを分配するＸ線分配装置であって、
湾曲したキャピラリを含む複数のキャピラリから成るキャピラリ束であってキャピラリの一端は、その径がＸ線ビームの径よりも小さく、相互に隣接して配置されて、Ｘ線源からのＸ線ビームが入射する入射端を成し、キャピラリの他端は、相互に向きが異なるように配置されて、Ｘ線ビームが出射する出射端を成すキャピラリ束と、
Ｘ線源からのＸ線ビームを通過させる開口であって、開口径がキャピラリの入射端の径以下である開口をそれぞれ有し、開口の位置または数が異なる複数の遮蔽板と、
前記複数の遮蔽板のいずれか１つを、キャピラリ束の入射端に対向する所定位置に配置する駆動部とを備えることを特徴とするＸ線分配装置である。 The present invention is an X-ray distribution apparatus for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including curved capillaries, one end of which is smaller than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source is it formed an incident end of the incident, the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
A plurality of shielding plates each having an opening through which an X-ray beam from an X-ray source passes , the opening diameter being equal to or less than the diameter of the entrance end of the capillary , and the positions or number of openings being different;
An X-ray distribution apparatus comprising: a drive unit that arranges any one of the plurality of shielding plates at a predetermined position facing an incident end of a capillary bundle.

本発明はまた、遮蔽板と、前記所定位置に前記遮蔽板を配置したときにＸ線源からのＸ線ビームがキャピラリ束に含まれるキャピラリの１つ以上を経由して供給される１つ以上の供給先との対応関係を記憶しておき、入力された供給先にＸ線ビームが供給されるように、前記対応関係に基づいて、駆動部による前記所定位置への遮蔽板の配置を制御する制御部を備えることを特徴とする。 The present invention also provides a shield plate and one or more X-ray beams supplied from an X-ray source via one or more capillaries included in a capillary bundle when the shield plate is disposed at the predetermined position. The correspondence relationship with the supply destination is stored, and the arrangement of the shielding plate at the predetermined position by the drive unit is controlled based on the correspondence relationship so that the X-ray beam is supplied to the input supply destination. The control part which performs is characterized by the above-mentioned.

本発明は、Ｘ線源からのＸ線ビームを分配するＸ線分配装置であって、
湾曲したキャピラリを含む複数のキャピラリから成るキャピラリ束であって、キャピラリの一端は、その径がＸ線ビームの径よりも大きく、相互に隣接して配置されて、Ｘ線源からのＸ線ビームが入射する入射端を成し、キャピラリの他端は、相互に向きが異なるように配置されて、Ｘ線ビームが出射する出射端を成すキャピラリ束と、
キャピラリ束をＸ線源からのＸ線ビームに対して垂直な方向に変位させる駆動部とを備えることを特徴とするＸ線分配装置である。 The present invention is an X-ray distribution apparatus for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including a curved capillary, wherein one end of the capillary is larger than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source There to forming the entrance end to the incident and the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
An X-ray distribution apparatus comprising: a drive unit that displaces a capillary bundle in a direction perpendicular to an X-ray beam from an X-ray source.

本発明はまた、Ｘ線源からのＸ線ビームに対して垂直な方向におけるキャピラリ束の位置と、Ｘ線源からのＸ線ビームがキャピラリ束に含まれるキャピラリの１つを経由して供給される供給先との対応関係を記憶しておき、入力された供給先にＸ線ビームが供給されるように、前記対応関係に基づいて、駆動部によるキャピラリ束の変位を制御する制御部を備えることを特徴とする。 The present invention also provides the position of the capillary bundle in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source and the X-ray beam from the X-ray source supplied via one of the capillaries included in the capillary bundle. And a controller that controls the displacement of the capillary bundle by the drive unit based on the correspondence so that an X-ray beam is supplied to the input supplier. It is characterized by that.

本発明は、Ｘ線源からのＸ線ビームを分配するＸ線分配装置であって、
湾曲したキャピラリを含む複数のキャピラリから成るキャピラリ束であって、キャピラリの一端は、その径がＸ線ビームの径よりも大きく、相互に隣接して配置されて、Ｘ線源からのＸ線ビームが入射する入射端を成し、キャピラリの他端は、相互に向きが異なるように配置されて、Ｘ線ビームが出射する出射端を成すキャピラリ束と、
キャピラリ束をＸ線源からのＸ線ビームに対して垂直な方向に変位させるとともに、キャピラリ束をＸ線源からのＸ線ビームを含む平面内で回動させる駆動部とを備えることを特徴とするＸ線分配装置である。
The present invention is an X-ray distribution apparatus for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including a curved capillary, wherein one end of the capillary is larger than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source There to forming the entrance end to the incident and the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
And a drive unit for displacing the capillary bundle in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source and rotating the capillary bundle in a plane including the X-ray beam from the X-ray source. X-ray distributor.

本発明はまた、Ｘ線源からのＸ線ビームに対して垂直な方向におけるキャピラリ束の位置およびＸ線源からのＸ線ビームを含む平面内でのキャピラリ束の角度と、Ｘ線源からのＸ線ビームがキャピラリ束に含まれるキャピラリの１つを経由して供給される供給先との対応関係を記憶しておき、入力された供給先にＸ線ビームが供給されるように、前記対応関係に基づいて、駆動部によるキャピラリ束の変位および回動を制御する制御部を備えることを特徴とする。 The present invention also provides the position of the capillary bundle in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source and the angle of the capillary bundle in the plane containing the X-ray beam from the X-ray source, The correspondence relationship with the supply destination to which the X-ray beam is supplied via one of the capillaries included in the capillary bundle is stored, and the correspondence is made so that the X-ray beam is supplied to the input supply destination. A controller is provided that controls displacement and rotation of the capillary bundle by the drive unit based on the relationship.

本発明はまた、キャピラリ束に含まれる全てのキャピラリが、５０ｃｍ以上の曲率半径を有することを特徴とする。 The present invention is also characterized in that all the capillaries included in the capillary bundle have a radius of curvature of 50 cm or more.

本発明はまた、湾曲したキャピラリの前記一端から所定距離までの部分が直線状であり、キャピラリ束の全てのキャピラリの前記一端から所定距離までの部分が、平行に配置されていることを特徴とする。 The present invention is also characterized in that a portion from the one end of the curved capillary to the predetermined distance is linear, and the portions from all the capillaries of the capillary bundle to the predetermined distance are arranged in parallel. To do.

本発明はさらに、Ｘ線分配装置と、Ｘ線源からのＸ線ビームがＸ線分配装置のキャピラリ束に含まれるキャピラリの１つ以上を経由して供給される１つ以上の供給先とを含むＸ線分配システムである。 The present invention further includes an X-ray distribution device and one or more destinations to which an X-ray beam from an X-ray source is supplied via one or more capillaries included in a capillary bundle of the X-ray distribution device. X-ray distribution system including.

本発明はまた、Ｘ線分配システムにおいて、Ｘ線分配装置の制御部は、Ｘ線源からのＸ線ビームがキャピラリ束に含まれるキャピラリの１つ以上を経由して同時に供給される１つ以上の供給先を１つのグループとして、複数のグループを記憶しておき、各グループに含まれるすべての供給先にＸ線ビームが同時に供給されるように、駆動部を制御することを特徴とする。 According to the present invention, in the X-ray distribution system, the control unit of the X-ray distribution apparatus supplies one or more X-ray beams from the X-ray source simultaneously supplied via one or more capillaries included in the capillary bundle. A plurality of groups are stored as one supply destination, and the drive unit is controlled so that X-ray beams are simultaneously supplied to all the supply destinations included in each group.

開口を有する遮蔽板を含む本発明のＸ線分配装置によれば、Ｘ線源からの太い径のＸ線ビームの一部を、キャピラリ束に含まれる複数のキャピラリのうちの任意のキャピラリに選択的に入射させて、そのキャピラリ内での全反射によってＸ線ビームを導くことが可能である。キャピラリには、湾曲したキャピラリが含まれており、異なるキャピラリに入射したＸ線ビームは、異なる場所に分配される。複数のキャピラリによって同時に複数の場所にＸ線ビームを分配することも可能である。 According to the X-ray distribution device of the present invention including the shielding plate having the opening, a part of the X-ray beam having a large diameter from the X-ray source is selected as an arbitrary capillary among a plurality of capillaries included in the capillary bundle. The X-ray beam can be guided by total reflection within the capillary. The capillaries include curved capillaries, and X-ray beams incident on different capillaries are distributed to different locations. It is also possible to distribute the X-ray beam to a plurality of locations simultaneously by a plurality of capillaries.

キャピラリ束をＸ線ビームに対して垂直方向に変位させる本発明のＸ線分配装置によれば、Ｘ線源から供給される細い径のＸ線ビームを、任意のキャピラリに選択的に入射させて導くことが可能である。 According to the X-ray distribution device of the present invention for displacing the capillary bundle in the direction perpendicular to the X-ray beam, a thin X-ray beam supplied from an X-ray source is selectively incident on an arbitrary capillary. It is possible to guide.

キャピラリ束をＸ線ビームに対して垂直方向に変位させるとともに、キャピラリ束をＸ線源からのＸ線ビームを含む平面内で回動させる本発明のＸ線分配装置では、Ｘ線源から供給される細い径のＸ線ビームを、任意のキャピラリに選択的に入射させて導くことが可能である上、キャピラリ束を回動させることによって、キャピラリから出射するＸ線ビームの向きを調節することが可能である。 In the X-ray distribution device of the present invention, the capillary bundle is displaced in a direction perpendicular to the X-ray beam and the capillary bundle is rotated in a plane including the X-ray beam from the X-ray source. It is possible to selectively introduce an X-ray beam having a small diameter into an arbitrary capillary, and to adjust the direction of the X-ray beam emitted from the capillary by rotating the capillary bundle. Is possible.

全てのキャピラリの曲率半径を５０ｃｍ以上とすると、Ｘ線ビームが全反射する条件を成立させることが容易である。また、全てのキャピラリの一端から所定距離までの部分が平行に配置されている構成では、Ｘ線源からのＸ線ビームに対するキャピラリ束の向きの設定が容易である。 If the radius of curvature of all capillaries is 50 cm or more, it is easy to establish a condition for the total reflection of the X-ray beam. In addition, in the configuration in which the portions from one end of all the capillaries to a predetermined distance are arranged in parallel, it is easy to set the direction of the capillary bundle with respect to the X-ray beam from the X-ray source.

本発明のＸ線分配システムによれば、Ｘ線源からの単一のＸ線ビームを複数のＸ線ビームに分割して、複数の分配先に同時に供給することが可能である。このＸ線分配システムを放射光施設のビームラインに備えることで、Ｘ線源であるアンジュレータで発生させたＸ線ビームを複数の研究装置で同時に利用することが可能になって、Ｘ線ビームを用いる研究に対する時間的制約が軽減され、また、放射光施設の利用効率が大きく向上する。 According to the X-ray distribution system of the present invention, a single X-ray beam from an X-ray source can be divided into a plurality of X-ray beams and supplied to a plurality of distribution destinations simultaneously. By providing this X-ray distribution system in the beam line of the synchrotron radiation facility, it becomes possible to simultaneously use X-ray beams generated by the undulator, which is an X-ray source, in a plurality of research devices. Time constraints on the research to be used are reduced, and the use efficiency of the synchrotron radiation facility is greatly improved.

本発明の第１の実施形態のＸ線分配装置の光学構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the optical structure of the X-ray distribution apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態のＸ線分配装置に含まれるキャピラリ束および遮蔽板それぞれの正面図である。It is a front view of each of a capillary bundle and a shielding plate included in the X-ray distribution device of the first embodiment. 第１の実施形態のＸ線分配装置の遮蔽板を変位させるための構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure for displacing the shielding board of the X-ray distribution apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態のＸ線分配装置におけるＸ線源からのＸ線ビームの供給先の指定方法を示す図である。It is a figure which shows the designation | designated method of the supply destination of the X-ray beam from the X-ray source in the X-ray distribution apparatus of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態のＸ線分配装置の光学構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the optical structure of the X-ray distribution apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施形態のＸ線分配装置に含まれるキャピラリ束および遮蔽板それぞれの正面図である。It is a front view of each of a capillary bundle and a shielding plate included in the X-ray distribution device of the second embodiment. 本発明の第３の実施形態のＸ線分配装置の光学構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the optical structure of the X-ray distribution apparatus of the 3rd Embodiment of this invention. 第３の実施形態のＸ線分配装置に含まれるキャピラリ束ならびに遮蔽板および保持部それぞれの正面図である。It is a front view of a capillary bundle, a shielding plate, and a holding unit included in the X-ray distribution device of the third embodiment. 第３の実施形態のＸ線分配装置の遮蔽板を選択的に所定位置に配置するための構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure for selectively arrange | positioning the shielding board of the X-ray distribution apparatus of 3rd Embodiment in a predetermined position. 本発明の第４の実施形態のＸ線分配装置の光学構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the optical structure of the X-ray distribution apparatus of the 4th Embodiment of this invention. 第４の実施形態のＸ線分配装置に含まれるキャピラリ束および遮蔽板それぞれの正面図である。It is a front view of a capillary bundle and a shielding plate included in the X-ray distribution device of the fourth embodiment. 第４の実施形態のＸ線分配装置における遮蔽板の位置とキャピラリ束から出射するＸ線ビームの関係の２つの例を示す図である。It is a figure which shows two examples of the relationship between the position of the shielding board in the X-ray distribution apparatus of 4th Embodiment, and the X-ray beam radiate | emitted from a capillary bundle. 本発明の第５の実施形態のＸ線分配装置の光学構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the optical structure of the X-ray distribution apparatus of the 5th Embodiment of this invention. 第５の実施形態のＸ線分配装置に含まれるキャピラリ束の正面図である。It is a front view of the capillary bundle | flux contained in the X-ray distribution apparatus of 5th Embodiment. 第５の実施形態のＸ線分配装置のキャピラリ束を変位させるための構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure for displacing the capillary bundle of the X-ray distribution apparatus of 5th Embodiment. 第１〜第５の実施形態のＸ線分配装置で採用し得る他のキャピラリ束を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the other capillary bundle which can be employ | adopted with the X-ray distribution apparatus of the 1st-5th embodiment. 本発明の第６の実施形態のＸ線分配装置の光学構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the optical structure of the X-ray distribution apparatus of the 6th Embodiment of this invention. 第６の実施形態のＸ線分配装置に含まれるキャピラリ束の正面図である。It is a front view of the capillary bundle | flux contained in the X-ray distribution apparatus of 6th Embodiment. 第６の実施形態のＸ線分配装置のキャピラリ束を変位および回動させるための構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure for displacing and rotating the capillary bundle of the X-ray distribution apparatus of 6th Embodiment. 本発明の第７の実施形態のＸ線分配システムの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the X-ray distribution system of the 7th Embodiment of this invention. 第６の実施形態のＸ線分配装置を使用した実施例におけるパラメータを説明する図である。It is a figure explaining the parameter in the Example which uses the X-ray distribution apparatus of 6th Embodiment. 第６の実施形態のＸ線分配装置を使用した実施例における、分配されたＸ線ビームの位置および強度を示す図である。It is a figure which shows the position and intensity | strength of the distributed X-ray beam in the Example which uses the X-ray distribution apparatus of 6th Embodiment. 第６の実施形態のＸ線分配装置を使用した実施例における、キャピラリ束の変位量と分配先の位置との関係、およびキャピラリ束の回動量と分配先の位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the displacement amount of a capillary bundle, and the position of a distribution destination in the Example using the X-ray distribution apparatus of 6th Embodiment, and the relationship between the rotation amount of a capillary bundle, and the position of a distribution destination. .

本発明の第１の実施形態のＸ線分配装置１０の光学構成を図１の側面図に模式的に示す。Ｘ線分配装置１０は、キャピラリ束１１および遮蔽板１３を有する。キャピラリ束１１はガラスまたは樹脂で作製されている。キャピラリ束１１を成す個々のキャピラリ１２は、中空の内部に存在する空気と、その周囲のガラスまたは樹脂材料との屈折率の差による両者の界面での全反射によって、Ｘ線源から入射するＸ線ビーム５を中空の内部で伝播させる。なお、図示したように、Ｘ線源からのＸ線ビーム５の進行方向をｚ方向、ｚ方向に垂直な１方向をｘ方向、ｚ方向およびｘ方向に垂直な方向をｙ方向とする。 An optical configuration of the X-ray distribution apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention is schematically shown in a side view of FIG. The X-ray distribution device 10 includes a capillary bundle 11 and a shielding plate 13. The capillary bundle 11 is made of glass or resin. The individual capillaries 12 constituting the capillary bundle 11 are incident from an X-ray source by total reflection at the interface between the air present in the hollow and the surrounding glass or resin material due to the difference in refractive index. The line beam 5 is propagated inside the hollow. As shown in the figure, the traveling direction of the X-ray beam 5 from the X-ray source is the z direction, one direction perpendicular to the z direction is the x direction, and the direction perpendicular to the z direction and the x direction is the y direction.

個々のキャピラリ１２は、その一端１２ａにおける外径が十数μｍ、内径が約１０μｍであり、長さが約５ｃｍである。キャピラリ１２には、湾曲しているものと湾曲していないものとが含まれている。湾曲したキャピラリ１２であっても、一端１２ａから所定距離までの部分は、湾曲しておらず直線状である。また、湾曲している部分は、他端１２ｂに近づくにつれて、外径、内径ともに徐々に細くなっている。さらに、全てのキャピラリ１２の一端１２ａから他端１２ｂまでのあらゆる部分は、曲率半径が５０ｃｍ以上である。このように、キャピラリ１２の曲率半径を最小でも５０ｃｍとすることによって、キャピラリ１２の一端１２ａから他端１２ｂまでのどの部位においても、内部の界面に対するＸ線の入射角を臨界角よりも大きくすること、つまり全反射の条件を成立させることが可能になる。 Each capillary 12 has an outer diameter at its one end 12a of several tens of μm, an inner diameter of about 10 μm, and a length of about 5 cm. The capillary 12 includes a curved one and a non-curved one. Even in the curved capillary 12, the portion from the one end 12a to the predetermined distance is not curved and is linear. Further, the curved portion gradually decreases in both the outer diameter and the inner diameter as it approaches the other end 12b. Further, every portion from one end 12a to the other end 12b of all capillaries 12 has a radius of curvature of 50 cm or more. As described above, by setting the radius of curvature of the capillary 12 to 50 cm at the minimum, the incident angle of the X-ray with respect to the internal interface is made larger than the critical angle at any part from the one end 12a to the other end 12b of the capillary 12. That is, the condition of total reflection can be established.

全てのキャピラリ１２は、一端１２ａを揃えて（ｚ方向の位置をほぼ同じにして）、直線状の部分が相互に平行になるように隣接して配置されている。キャピラリ１２の一端１２ａは、Ｘ線源からのＸ線ビーム５に対するキャピラリ束１１の入射端１１ａを成す。キャピラリ１２の他端１２ｂも、揃えて配置されており、キャピラリ束１１の出射端１１ｂを成しているが、向きが相互に異なっている。したがって、キャピラリ１２内部を伝播して他端１２ｂから出射するＸ線ビーム６の進行方向は、キャピラリ１２ごとに異なる。 All capillaries 12 are arranged adjacent to each other so that one ends 12a are aligned (the positions in the z direction are substantially the same) and linear portions are parallel to each other. One end 12a of the capillary 12 forms an incident end 11a of the capillary bundle 11 for the X-ray beam 5 from the X-ray source. The other ends 12b of the capillaries 12 are also arranged in a line and form the exit end 11b of the capillary bundle 11, but the directions are different from each other. Therefore, the traveling direction of the X-ray beam 6 propagating through the capillary 12 and exiting from the other end 12 b is different for each capillary 12.

図２の（ａ）に、キャピラリ束１１の正面図を示す。本実施形態のＸ線分配装置１０では、キャピラリ束１１のキャピラリ１２は、一端１２ａの開口面がｘ方向に１次元に配列されている。キャピラリ束１１は、中央に配置された全体的に直線状のキャピラリに関して、ｘ方向において対称である。なお、Ｘ線源からのＸ線ビーム５に対するキャピラリ束１１の位置は、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向全てにおいて、固定である。 FIG. 2A shows a front view of the capillary bundle 11. In the X-ray distribution apparatus 10 of the present embodiment, the capillaries 12 of the capillary bundle 11 have the opening surface of one end 12a arranged one-dimensionally in the x direction. The capillary bundle 11 is symmetric in the x direction with respect to a generally linear capillary arranged in the center. The position of the capillary bundle 11 with respect to the X-ray beam 5 from the X-ray source is fixed in all of the x direction, the y direction, and the z direction.

キャピラリ１２の配列方向（ｘ方向）におけるキャピラリ束１１の入射端１１ａの大きさは、約３ｍｍであり、平行ビームであるＸ線源からのＸ線ビーム５の直径とほぼ同じである。Ｘ線分配装置１０は、Ｘ線源からのＸ線ビーム５の一部を個々の分配先に導くもので、太い径のＸ線ビーム５を供給するＸ線源と組み合せて使用するのに、適している。 The size of the incident end 11a of the capillary bundle 11 in the arrangement direction (x direction) of the capillaries 12 is about 3 mm, which is substantially the same as the diameter of the X-ray beam 5 from the X-ray source which is a parallel beam. The X-ray distribution device 10 guides a part of the X-ray beam 5 from the X-ray source to individual distribution destinations, and is used in combination with an X-ray source that supplies an X-ray beam 5 having a large diameter. Is suitable.

図２の（ｂ）に、遮蔽板１３の正面図を示す。遮蔽板１３は、開口１４を１つのみ有している。開口１４は円形であり、個々のキャピラリ１２の一端１２ａにおける外径以下の直径を有している。遮蔽板１３は、Ｘ線源からのＸ線ビーム５を吸収する材料（たとえば鉛）で作製されており、開口１４のみがＸ線ビーム５を通過させ得る。遮蔽板１３は、図１に示したように、キャピラリ束１１の入射端１１ａに対向するように配置され、キャピラリ束１１の入射端１１ａのうち、開口１４に臨む部位以外をＸ線ビーム５から遮蔽する。 FIG. 2B is a front view of the shielding plate 13. The shielding plate 13 has only one opening 14. The opening 14 is circular and has a diameter equal to or smaller than the outer diameter at one end 12 a of each capillary 12. The shielding plate 13 is made of a material (for example, lead) that absorbs the X-ray beam 5 from the X-ray source, and only the opening 14 can pass the X-ray beam 5. As shown in FIG. 1, the shielding plate 13 is disposed so as to face the incident end 11 a of the capillary bundle 11, and the portion other than the portion facing the opening 14 in the incident end 11 a of the capillary bundle 11 is separated from the X-ray beam 5. Shield.

遮蔽板１３は、キャピラリ束１１の入射端１１ａに対向する位置において、Ｘ線源からのＸ線ビーム５に対して垂直で、キャピラリ１２の一端１２ａの配列に平行な方向（つまり、ｘ方向）に、変位し得るように保持されている。遮蔽板１３を変位させることで、Ｘ線源からのＸ線ビーム５が開口１４を通過して入射するキャピラリ１２が変化する。キャピラリ１２の他端１２ｂの向きが異なっているので、キャピラリ束１１から出射するＸ線ビーム６の方向は変化する。これにより、Ｘ線源からのＸ線ビーム５が分配されて、異なる場所に供給される。 The shield plate 13 is perpendicular to the X-ray beam 5 from the X-ray source at a position facing the incident end 11 a of the capillary bundle 11 and parallel to the arrangement of the ends 12 a of the capillaries 12 (that is, the x direction). Further, it is held so that it can be displaced. By displacing the shielding plate 13, the capillary 12 on which the X-ray beam 5 from the X-ray source enters through the opening 14 changes. Since the direction of the other end 12b of the capillary 12 is different, the direction of the X-ray beam 6 emitted from the capillary bundle 11 changes. Thereby, the X-ray beam 5 from the X-ray source is distributed and supplied to different locations.

遮蔽板１３を変位させるためのＸ線分配装置１０の構成を図３に示す。Ｘ線分配装置１０は、遮蔽板１３を保持するステージ１５、ステージ１５をｘ方向に変位させるモータ１６、およびモータ１６を制御する制御部１７を備えている。制御部１７は、演算装置１７ａ、記憶装置１７ｂ、表示装置１７ｃおよび入力装置１７ｄを含むコンピュータシステムである。 The configuration of the X-ray distribution device 10 for displacing the shielding plate 13 is shown in FIG. The X-ray distribution apparatus 10 includes a stage 15 that holds the shielding plate 13, a motor 16 that displaces the stage 15 in the x direction, and a control unit 17 that controls the motor 16. The control unit 17 is a computer system including an arithmetic device 17a, a storage device 17b, a display device 17c, and an input device 17d.

記憶装置１７ｂは、ｘ方向における遮蔽板１３の位置と、遮蔽板１３の開口１４に一端１２ａが臨むキャピラリ１２との対応関係を記憶しており、さらに、すべてのキャピラリ１２の他端１２ｂから出射するＸ線ビーム６の、ｚ方向に対する角度を記憶している。Ｘ線ビーム６のｚ方向に対する角度で供給先は定まるので、記憶装置１７ｂは、ｘ方向における遮蔽板１３の位置と、Ｘ線源からのＸ線ビーム５がキャピラリ束１１の１つのキャピラリ１２によって供給される供給先との対応関係を記憶していることになる。演算装置１７ａは、入力装置１７ｄを介して使用者から指示された供給先にＸ線源からのＸ線ビーム５が供給されるように、記憶装置１７ｂが記憶している対応関係に基づき、モータ１６によるステージ１５の変位を制御する。 The storage device 17b stores the correspondence between the position of the shielding plate 13 in the x direction and the capillary 12 with the one end 12a facing the opening 14 of the shielding plate 13, and further emits from the other ends 12b of all the capillaries 12. The angle of the X-ray beam 6 to the z direction is stored. Since the supply destination is determined by the angle with respect to the z direction of the X-ray beam 6, the storage device 17 b has the position of the shielding plate 13 in the x direction and the X-ray beam 5 from the X-ray source is transmitted by one capillary 12 of the capillary bundle 11. The correspondence relationship with the supply destination to be supplied is stored. Based on the correspondence stored in the storage device 17b, the arithmetic device 17a is arranged so that the X-ray beam 5 from the X-ray source is supplied to the supply destination instructed by the user via the input device 17d. 16 controls the displacement of the stage 15.

Ｘ線源からのＸ線ビーム５の供給先の指定方法を図４に示す。Ｘ線ビーム５の供給先は、キャピラリ束１１の出射端１１ｂからのｚ方向の距離Ｌと、Ｘ線ビーム６が出射するキャピラリ１２の他端１２ｂの中心からｘ方向の距離αとで規定される。使用者は、入力装置１７ｄを介して距離Ｌと距離αを入力することによって、供給先を指定する。 FIG. 4 shows a method of specifying the supply destination of the X-ray beam 5 from the X-ray source. The supply destination of the X-ray beam 5 is defined by a distance L in the z direction from the emission end 11b of the capillary bundle 11 and a distance α in the x direction from the center of the other end 12b of the capillary 12 from which the X-ray beam 6 is emitted. The The user designates the supply destination by inputting the distance L and the distance α via the input device 17d.

演算装置１７ａは、入力された距離Ｌと距離αを用いてθ＝ａｒｃｔａｎ（α／Ｌ）の演算を行い、出射するＸ線ビーム６のｚ方向に対する角度が、算出された角度θに最も近いキャピラリ１２を見出し、そのキャピラリ１２の一端１２ａに開口１４が対向するように、記憶している対応関係に基づいて、モータ１６によるステージ１５の変位を制御する。これにより、所望の位置へのＸ線ビーム５の供給がなされる。距離Ｌと距離αとを入力することに代えて、供給先の番号を入力するようにしてもよい。この場合、記憶装置１７ｂは、さらに、供給先の番号と、その供給先に向うＸ線ビーム６のｚ方向に対する角度との対応関係を、記憶しておくことになる。 The calculation device 17a calculates θ = arctan (α / L) using the input distance L and distance α, and the angle of the outgoing X-ray beam 6 with respect to the z direction is closest to the calculated angle θ. The capillary 12 is found, and the displacement of the stage 15 by the motor 16 is controlled based on the stored correspondence so that the opening 14 faces the one end 12 a of the capillary 12. As a result, the X-ray beam 5 is supplied to a desired position. Instead of inputting the distance L and the distance α, a supply destination number may be input. In this case, the storage device 17b further stores a correspondence relationship between the number of the supply destination and the angle of the X-ray beam 6 toward the supply destination with respect to the z direction.

なお、本実施形態においては、短いキャピラリ１２でキャピラリ束１１を構成し、キャピラリ１２の他端１２ｂから、大きく離れた位置にＸ線ビーム６を分配するようにしている。したがって、キャピラリ束１１と分配先との間に、障害物が存在してはならない。キャピラリ束１１に含まれる各キャピラリ１２を長くして、分配先の直前にキャピラリ１２の他端１２ｂが位置するようにしてもよい。この場合、障害物を避けるように湾曲させたキャピラリを使用することが可能である。また、本実施形態では、個々のキャピラリ１２の径が一定ではないキャピラリ束１１を使用しているが、径が一端１２ａから他端１２ｂまで一定のキャピラリでキャピラリ束を構成してもよい。 In this embodiment, the capillary bundle 11 is constituted by the short capillaries 12, and the X-ray beam 6 is distributed to a position far away from the other end 12b of the capillary 12. Therefore, there must be no obstacle between the capillary bundle 11 and the distribution destination. Each capillary 12 included in the capillary bundle 11 may be lengthened so that the other end 12b of the capillary 12 is positioned immediately before the distribution destination. In this case, it is possible to use a capillary that is curved to avoid an obstacle. Further, in the present embodiment, the capillary bundle 11 in which the diameters of the individual capillaries 12 are not constant is used, but the capillary bundle may be configured with capillaries having a constant diameter from one end 12a to the other end 12b.

本発明の第２の実施形態のＸ線分配装置２０の光学構成を図５の側面図に模式的に示す。Ｘ線分配装置２０は第１の実施形態のＸ線分配装置１０に類似しているが、キャピラリ束２１が複数のキャピラリ２２をｘ方向およびｙ方向に２次元に配列して成る点、および、遮蔽板２３が２つの開口２４を有している点で相違している。図６に、キャピラリ束２１および遮蔽板２３の正面図を示す。キャピラリ束２１の入射端２１ａは、１辺が約３ｍｍの正方形である。 An optical configuration of the X-ray distribution device 20 according to the second embodiment of the present invention is schematically shown in a side view of FIG. The X-ray distribution device 20 is similar to the X-ray distribution device 10 of the first embodiment, except that a capillary bundle 21 is formed by two-dimensionally arranging a plurality of capillaries 22 in the x and y directions, and The shield plate 23 is different in that it has two openings 24. FIG. 6 shows a front view of the capillary bundle 21 and the shielding plate 23. The incident end 21a of the capillary bundle 21 is a square having a side of about 3 mm.

Ｘ線分配装置２０においては、開口２４を通過してキャピラリ束２１に入射するＸ線ビームが２本になり、同時に２つの位置にＸ線ビームを分配することが可能である。なお、遮蔽板２３の開口２４の数は３以上であってもよい。 In the X-ray distribution device 20, two X-ray beams pass through the opening 24 and enter the capillary bundle 21, and the X-ray beams can be distributed to two positions at the same time. Note that the number of openings 24 in the shielding plate 23 may be three or more.

Ｘ線分配装置２０においても、遮蔽板２３を変位させることによって、Ｘ線ビームを伝播させるためのキャピラリ２２を選択することが可能である。Ｘ線分配装置２０においては、遮蔽板２３を、ｘ方向のみならず、ｙ方向にも変位させることが可能である。遮蔽板２３を変位させるための構成は、図３に示したものに類似しており、遮蔽板を保持するステージがｘ方向およびｙ方向の双方に変位可能である点でのみ、相違している。また、Ｘ線源からのＸ線ビーム５を使用者によって指定された供給先に供給する方法も、第１の実施形態と類似している。本実施形態では、制御部の記憶装置は、すべてのキャピラリ１２の他端１２ｂから出射するＸ線ビーム６の、ｚ方向に対する角度のみならずｘ方向またはｙ方向に対する角度も記憶することになる。 Also in the X-ray distribution device 20, it is possible to select the capillary 22 for propagating the X-ray beam by displacing the shielding plate 23. In the X-ray distribution device 20, the shielding plate 23 can be displaced not only in the x direction but also in the y direction. The configuration for displacing the shielding plate 23 is similar to that shown in FIG. 3, and is different only in that the stage holding the shielding plate can be displaced in both the x and y directions. . The method of supplying the X-ray beam 5 from the X-ray source to the supply destination designated by the user is similar to that in the first embodiment. In the present embodiment, the storage device of the control unit stores not only the angle with respect to the z direction but also the angle with respect to the x direction or the y direction of the X-ray beams 6 emitted from the other ends 12 b of all the capillaries 12.

本発明の第３の実施形態のＸ線分配装置３０の光学構成を図７の側面図に模式的に示す。Ｘ線分配装置３０は、キャピラリ束３１、６つの遮蔽板３３、および遮蔽板３３を保持する保持部３５を有する。図８の（ａ）に、キャピラリ束３１の正面図を示す。キャピラリ束３１は、第２の実施形態のＸ線分配装置２０におけるキャピラリ束２１と同様に、複数のキャピラリ３２をｘ方向およびｙ方向に２次元に配列して構成されている。 The optical configuration of the X-ray distribution device 30 according to the third embodiment of the present invention is schematically shown in the side view of FIG. The X-ray distribution device 30 includes a capillary bundle 31, six shielding plates 33, and a holding unit 35 that holds the shielding plate 33. FIG. 8A shows a front view of the capillary bundle 31. Similar to the capillary bundle 21 in the X-ray distribution device 20 of the second embodiment, the capillary bundle 31 is configured by two-dimensionally arranging a plurality of capillaries 32 in the x direction and the y direction.

図８の（ｂ）に、遮蔽板３３および保持部３５の正面図を示す。保持部３５は、正六角形の保持板３５ａと、保持板３５ａをその中心の周りに回転し得るように支持する支持部３５ｂより成る。遮蔽板３３は、保持板３５ａの縁に取り付けられており、保持板３５ａと共に回転する。保持板３５ａの回転によって、６つの遮蔽板３３のうちのいずれか１つが、キャピラリ束３１の入射端３１ａに対向する所定位置に選択的に配置される。 The front view of the shielding board 33 and the holding | maintenance part 35 is shown to (b) of FIG. The holding portion 35 includes a regular hexagonal holding plate 35a and a support portion 35b that supports the holding plate 35a so that the holding plate 35a can rotate around its center. The shielding plate 33 is attached to the edge of the holding plate 35a and rotates together with the holding plate 35a. Any one of the six shielding plates 33 is selectively arranged at a predetermined position facing the incident end 31a of the capillary bundle 31 by the rotation of the holding plate 35a.

６つの遮蔽板３３には、それぞれ１つ以上の開口３４が設けられている。開口３４の位置および／または数は、遮蔽板３３ごとに異なっている。したがって、異なる遮蔽板３３をキャピラリ束３１の入射端３１ａに対向する所定位置に配置することで、Ｘ線源からのＸ線ビーム５の分配先を変えることができる。なお、６つの遮蔽板３３に、少なくとも１つの開口３４の位置が同じである２つ以上の遮蔽板が含まれるようにしてもよい。このようにすると、所定位置に配置する遮蔽板３３を変えることによって、Ｘ線源からのＸ線ビーム５の分配先を一部のみ変更しながら、Ｘ線ビーム５が継続して分配される分配先が存在するようにすることが可能になる。 Each of the six shielding plates 33 is provided with one or more openings 34. The positions and / or numbers of the openings 34 are different for each shielding plate 33. Therefore, by arranging different shielding plates 33 at predetermined positions facing the incident end 31a of the capillary bundle 31, the distribution destination of the X-ray beam 5 from the X-ray source can be changed. Note that the six shielding plates 33 may include two or more shielding plates in which the position of at least one opening 34 is the same. In this way, by changing the shielding plate 33 arranged at a predetermined position, the X-ray beam 5 is continuously distributed while changing the distribution destination of the X-ray beam 5 from the X-ray source only partially. It becomes possible to make the destination exist.

６つの遮蔽板３３のいずれか１つを選択的に所定位置に配置するためのＸ線分配装置３０の構成を、図９に示す。Ｘ線分配装置３０は、前述の保持部３５の保持板３５ａを回転させるモータ３６、およびモータ３６を制御する制御部３７を備えている。制御部３７は、演算装置３７ａ、記憶装置３７ｂ、表示装置３７ｃ、入力装置３７ｄを含むコンピュータシステムである。 FIG. 9 shows a configuration of the X-ray distribution device 30 for selectively arranging any one of the six shielding plates 33 at a predetermined position. The X-ray distribution device 30 includes a motor 36 that rotates the holding plate 35 a of the holding unit 35 and a control unit 37 that controls the motor 36. The control unit 37 is a computer system including an arithmetic device 37a, a storage device 37b, a display device 37c, and an input device 37d.

記憶装置３７ｂは、遮蔽板３３と、遮蔽板３３がキャピラリ束３１の入射端３１ａに対向する所定位置にあるときの開口３４に臨むキャピラリ３２との対応関係を記憶しており、さらに、すべてのキャピラリ３２の他端３２ｂから出射するＸ線ビーム６の、ｚ方向に対する角度およびｘ方向に対する角度を記憶している。つまり、記憶装置３７ｂは、ｘ方向における遮蔽板３３の位置と、Ｘ線源からのＸ線ビーム５がキャピラリ束３１の１つ以上のキャピラリ３２によって供給される１つ以上の供給先との対応関係を記憶している。演算装置３７ａは、入力装置３７ｄを介して使用者から指示された供給先にＸ線源からのＸ線ビーム５が供給されるように、記憶装置３７ｂが記憶している対応関係に基づき、モータ３６による保持板３５ａの回転量を制御して、入射端３１ａに対向する所定位置に存在する遮蔽板３３を切替える。使用者は、２以上のキャピラリ３２を指定することができる。なお、遮蔽板の数ならびに遮蔽板に設ける開口の位置および数に制限はない。 The storage device 37b stores the correspondence between the shielding plate 33 and the capillaries 32 facing the opening 34 when the shielding plate 33 is in a predetermined position facing the incident end 31a of the capillary bundle 31. An angle with respect to the z direction and an angle with respect to the x direction of the X-ray beam 6 emitted from the other end 32b of the capillary 32 are stored. That is, the storage device 37 b corresponds to the position of the shielding plate 33 in the x direction and one or more supply destinations to which the X-ray beam 5 from the X-ray source is supplied by one or more capillaries 32 of the capillary bundle 31. I remember the relationship. Based on the correspondence stored in the storage device 37b, the arithmetic device 37a is arranged so that the X-ray beam 5 from the X-ray source is supplied to the supply destination instructed by the user via the input device 37d. The amount of rotation of the holding plate 35a by 36 is controlled to switch the shielding plate 33 existing at a predetermined position facing the incident end 31a. The user can designate two or more capillaries 32. There are no restrictions on the number of shielding plates and the position and number of openings provided in the shielding plates.

本発明の第４の実施形態のＸ線分配装置４０の光学構成を図１０の側面図に模式的に示す。Ｘ線分配装置４０は、キャピラリ束４１および遮蔽板４３を有する。キャピラリ束４１および遮蔽板４３の正面図を図１１に示す。キャピラリ束４１は、第１の実施形態のＸ線分配装置１０におけるキャピラリ束１０と同様に、キャピラリ４２の一端４２ａの開口面がｘ方向に１次元に並ぶように配列されている。遮蔽板４３は、相互に交差する２つの直線部４４ａ，４４ｂを含む開口４４を有している。 The optical configuration of the X-ray distribution device 40 of the fourth embodiment of the present invention is schematically shown in the side view of FIG. The X-ray distribution device 40 includes a capillary bundle 41 and a shielding plate 43. A front view of the capillary bundle 41 and the shielding plate 43 is shown in FIG. As with the capillary bundle 10 in the X-ray distribution apparatus 10 of the first embodiment, the capillary bundle 41 is arranged so that the opening surfaces of the ends 42a of the capillaries 42 are arranged one-dimensionally in the x direction. The shielding plate 43 has an opening 44 including two straight portions 44a and 44b that intersect each other.

開口４４の直線部４４ａ，４４ｂの幅（延在方向に垂直な方向の寸法）は、個々のキャピラリ４２の一端４２ａにおける外径以下である。開口４４は、一方の直線部４４ａが、キャピラリ４２の配列方向に対して垂直なｙ方向に延在するように設けられており、他方の直線部４４ｂは、直線部４４ａに対して鋭角を成している。直線部４４ａおよび直線部４４ｂは、キャピラリ束４０の入射端４１ａに同時に対向する。 The width of the straight portions 44a and 44b of the opening 44 (the dimension in the direction perpendicular to the extending direction) is equal to or smaller than the outer diameter at the one end 42a of each capillary 42. The opening 44 is provided such that one straight line portion 44a extends in the y direction perpendicular to the arrangement direction of the capillaries 42, and the other straight line portion 44b forms an acute angle with respect to the straight line portion 44a. doing. The straight line portion 44a and the straight line portion 44b simultaneously face the incident end 41a of the capillary bundle 40.

遮蔽板４３をｘ方向および／またはｙ方向に変位させることで、開口４４を通じてＸ線源からのＸ線ビーム５が入射するキャピラリ４２が変化する。このとき、遮蔽板４３を、キャピラリ４２の配列方向に対して垂直な方向（ｙ方向）にのみ変位させると、一端４２ａが一方の直線部４４ａに臨むキャピラリ４２は変化しないが、一端４２ａが他方の直線部４４ｂに臨むキャピラリ４２は変化する。これにより、図１２に示すように、Ｘ線ビーム６が出射するキャピラリ４２の一方のみを変えて、分配先を一方のみ変化させることが可能である。なお、直線部４４ａ，４４ｂの交点が入射端４１ａに対向する状態では、Ｘ線源からのＸ線ビーム５の分配先は１つのみになる。 By displacing the shielding plate 43 in the x direction and / or the y direction, the capillary 42 into which the X-ray beam 5 from the X-ray source enters through the opening 44 changes. At this time, if the shielding plate 43 is displaced only in the direction (y direction) perpendicular to the arrangement direction of the capillaries 42, the capillary 42 whose one end 42a faces one straight portion 44a does not change, but the one end 42a is the other. The capillary 42 that faces the straight portion 44b of the second portion changes. As a result, as shown in FIG. 12, only one of the capillaries 42 from which the X-ray beam 6 is emitted can be changed, and only one of the distribution destinations can be changed. In the state where the intersection of the straight portions 44a and 44b faces the incident end 41a, there is only one distribution destination of the X-ray beam 5 from the X-ray source.

遮蔽板４３を変位させるための構成は、図３に示した構成と類似したものになる。本実施形態においては、記憶装置は、ｘ方向およびｙ方向における遮蔽板４３の位置と、開口４４の直線部４４ａ，４４ｂに臨むキャピラリ４２との対応関係と、すべてのキャピラリ４２の他端４２ｂから出射するＸ線ビーム６の、ｚ方向に対する角度を記憶しておく。つまり、記憶装置は、ｘ方向およびｙ方向における遮蔽板４３の位置と、Ｘ線源からのＸ線ビーム５がキャピラリ束４１の１つ以上のキャピラリ４２によって供給される１つ以上の供給先との対応関係を記憶しておく。演算装置は、使用者から指定された供給先にＸ線源からのＸ線ビーム５が供給されるように、記憶装置が記憶している対応関係に基づき、モータによるステージの変位を制御する。 The configuration for displacing the shielding plate 43 is similar to the configuration shown in FIG. In the present embodiment, the storage device includes a correspondence relationship between the position of the shielding plate 43 in the x direction and the y direction, the capillaries 42 facing the straight portions 44 a and 44 b of the openings 44, and the other ends 42 b of all the capillaries 42. The angle of the emitted X-ray beam 6 with respect to the z direction is stored. That is, the storage device includes the position of the shielding plate 43 in the x direction and the y direction, and one or more supply destinations to which the X-ray beam 5 from the X-ray source is supplied by one or more capillaries 42 of the capillary bundle 41. The correspondence relationship is stored. The arithmetic device controls the displacement of the stage by the motor based on the correspondence stored in the storage device so that the X-ray beam 5 from the X-ray source is supplied to the supply destination designated by the user.

なお、開口４４の一方の直線部４４ａを、他方の直線部４４ｂと同様に、キャピラリ４２の配列方向に斜交する方向に延在させてもよい。このような配置では、Ｘ線源からのＸ線ビーム５の分配先を両方とも変化させることができる。また、開口４４が３つ以上の直線部を有する構成としてもよく、直線部が交差しない構成としてもよい。 Note that one linear portion 44a of the opening 44 may extend in a direction oblique to the arrangement direction of the capillaries 42, similarly to the other linear portion 44b. In such an arrangement, both of the distribution destinations of the X-ray beam 5 from the X-ray source can be changed. In addition, the opening 44 may have a configuration having three or more straight portions, or a configuration in which the straight portions do not intersect.

本発明の第５の実施形態のＸ線分配装置５０の光学構成を図１３の側面図に模式的に示す。Ｘ線分配装置５０は、キャピラリ束５１を有しているが、遮蔽板を有しておらず、Ｘ線源から供給される細い径のＸ線ビーム５を分配する。キャピラリ束５１の正面図を図１４に示す。キャピラリ束５１は、個々のキャピラリ５２をｘ方向に１次元に配列して成る。 The optical configuration of the X-ray distribution device 50 according to the fifth embodiment of the present invention is schematically shown in the side view of FIG. The X-ray distribution device 50 has a capillary bundle 51 but does not have a shielding plate, and distributes an X-ray beam 5 having a small diameter supplied from an X-ray source. A front view of the capillary bundle 51 is shown in FIG. The capillary bundle 51 is formed by arranging individual capillaries 52 one-dimensionally in the x direction.

Ｘ線分配装置５０においては、キャピラリ束５１をキャピラリ５２の配列方向であるｘ方向に変位させることによって、Ｘ線源からのＸ線ビーム５が入射するキャピラリ５２を変化させて、分配先を変える。キャピラリ束５１をｘ方向に変位させるための構成を図１５に示す。Ｘ線分配装置５０は、キャピラリ束５１を保持するステージ５５、ステージ５５をｘ方向に変位させるモータ５６、およびモータ５６を制御する制御部５７を備えている。制御部５７は、演算装置５７ａ、記憶装置５７ｂ、表示装置５７ｃおよび入力装置５７ｄを含むコンピュータシステムである。 In the X-ray distributor 50, the capillary bundle 51 is displaced in the x direction, which is the arrangement direction of the capillaries 52, thereby changing the capillary 52 on which the X-ray beam 5 from the X-ray source is incident and changing the distribution destination. . A configuration for displacing the capillary bundle 51 in the x direction is shown in FIG. The X-ray distribution device 50 includes a stage 55 that holds the capillary bundle 51, a motor 56 that displaces the stage 55 in the x direction, and a control unit 57 that controls the motor 56. The control unit 57 is a computer system including an arithmetic device 57a, a storage device 57b, a display device 57c, and an input device 57d.

記憶装置５７ｂは、ｘ方向におけるキャピラリ束５１の位置と、Ｘ線源からのＸ線ビーム５に一端５２ａが対向するキャピラリ５２との対応関係を記憶しており、さらに、すべてのキャピラリ５２の他端５２ｂから出射するＸ線ビーム６の、ｚ方向に対する角度を記憶している。つまり、記憶装置５７ｂは、ｘ方向におけるキャピラリ束５１の位置と、キャピラリ束５１の１つのキャピラリ５２によってＸ線源からのＸ線ビーム５が供給される供給先との対応関係を記憶している。演算装置５７ａは、入力装置５７ｄを介して使用者から指示された供給先にＸ線源からのＸ線ビーム５が供給されるように、記憶装置５７ｂが記憶している対応関係に基づき、モータ５６によるステージ５５の変位を制御する。 The storage device 57b stores the correspondence between the position of the capillary bundle 51 in the x direction and the capillaries 52 whose one end 52a faces the X-ray beam 5 from the X-ray source. The angle with respect to the z direction of the X-ray beam 6 emitted from the end 52b is stored. That is, the storage device 57b stores the correspondence between the position of the capillary bundle 51 in the x direction and the supply destination to which the X-ray beam 5 from the X-ray source is supplied by one capillary 52 of the capillary bundle 51. . Based on the correspondence stored in the storage device 57b, the arithmetic device 57a is arranged so that the X-ray beam 5 from the X-ray source is supplied to the supply destination designated by the user via the input device 57d. The displacement of the stage 55 by 56 is controlled.

なお、上記の第１〜第５の実施形態のＸ線分配装置１０〜５０においては、出射する複数のＸ線ビームを１点に収束させる方向に湾曲しているキャピラリ束を使用しているが、図１６に示すように、出射するＸ線ビームを発散させる方向に湾曲しているキャピラリ束７１を使用してもよい。また、キャピラリ束に含まれるキャピラリの湾曲方向を個別に相違させてもよい。 In the X-ray distribution devices 10 to 50 of the first to fifth embodiments, a capillary bundle that is curved in a direction to converge a plurality of outgoing X-ray beams to one point is used. As shown in FIG. 16, a capillary bundle 71 that is curved in a direction to diverge the emitted X-ray beam may be used. Further, the bending directions of the capillaries included in the capillary bundle may be individually made different.

本発明の第６の実施形態のＸ線分配装置６０の光学構成を図１７の側面図に模式的に示す。Ｘ線分配装置６０は、第５の実施形態のＸ線分配装置５０と同様に、キャピラリ束６１を有しているが、遮蔽板を有しておらず、Ｘ線源から供給される細い径のＸ線ビーム５を分配する。 The optical configuration of the X-ray distribution device 60 according to the sixth embodiment of the present invention is schematically shown in the side view of FIG. Similar to the X-ray distribution device 50 of the fifth embodiment, the X-ray distribution device 60 has a capillary bundle 61 but does not have a shielding plate and has a thin diameter supplied from an X-ray source. The X-ray beam 5 is distributed.

キャピラリ束６１の正面図を図１８に示す。キャピラリ束６１は、個々のキャピラリ６２をｘ方向に１次元に配列して成る。キャピラリ束６１のキャピラリ６２のうち、中央に位置する直線状のもの以外のキャピラリは、一端６２ａから他端６２ｂまで一様な曲率半径で湾曲している。外側に位置するキャピラリ６２ほど曲率半径は小さいが、最も外側のキャピラリ６２の曲率半径は５０ｃｍ以上である。キャピラリ束６１の長さ（ｚ方向の寸法）は約５ｃｍであり、キャピラリ束６１の入射端６１ａの大きさ（ｘ方向の寸法）は約３ｍｍである。個々のキャピラリ６２の一端６２ａにおける外径は約１０μｍである。 A front view of the capillary bundle 61 is shown in FIG. The capillary bundle 61 is formed by arranging individual capillaries 62 one-dimensionally in the x direction. Among the capillaries 62 of the capillary bundle 61, capillaries other than the straight one located at the center are curved with a uniform radius of curvature from one end 62a to the other end 62b. The radius of curvature of the capillary 62 located on the outer side is smaller, but the radius of curvature of the outermost capillary 62 is 50 cm or more. The length (dimension in the z direction) of the capillary bundle 61 is about 5 cm, and the size (dimension in the x direction) of the incident end 61a of the capillary bundle 61 is about 3 mm. The outer diameter at one end 62a of each capillary 62 is about 10 μm.

キャピラリ束６１は、キャピラリ６２の配列方向であるｘ方向に変位可能であり、また、矢印Ａで示したように、ｚ方向およびｘ方向に垂直なｙ方向に平行で、キャピラリ束６１の中心を通る軸を中心として、回動可能である。キャピラリ束６１をｘ方向に変位させることで、Ｘ線源からのＸ線ビーム５が入射するキャピラリ６２を変化させることが可能である。また、キャピラリ束６１を、ｙ軸に平行な軸の周りに回転させることにより、つまり、Ｘ線源からのＸ線ビーム５を含む面内で回転させることにより、個々のキャピラリ６２の他端６２ｂ近傍部位の向き（ｚ方向に対する角度）を調節することが可能になり、分配先を精密に設定することができる。 The capillary bundle 61 can be displaced in the x direction which is the arrangement direction of the capillaries 62, and as indicated by the arrow A, is parallel to the z direction and the y direction perpendicular to the x direction, and is centered on the capillary bundle 61. It can be rotated around a passing axis. By displacing the capillary bundle 61 in the x direction, the capillary 62 on which the X-ray beam 5 from the X-ray source is incident can be changed. Further, by rotating the capillary bundle 61 around an axis parallel to the y-axis, that is, by rotating in the plane including the X-ray beam 5 from the X-ray source, the other ends 62b of the individual capillaries 62 are obtained. It becomes possible to adjust the direction of the neighboring portion (angle with respect to the z direction), and the distribution destination can be set precisely.

さらに、この回動によって、隣接する２つのキャピラリ６２の一方のみが、入射したＸ線に対する全反射の条件を満たすようにすることも可能であり、Ｘ線源からのＸ線ビーム５が隣接する２つのキャピラリ６２に跨って入射した場合でも、一方のキャピラリ６２のみがＸ線ビームを伝播させるようにすることができる。したがって、所望の分配先のみに、Ｘ線ビーム５を分配することが可能である。 Further, by this rotation, only one of the two adjacent capillaries 62 can satisfy the condition of total reflection with respect to the incident X-ray, and the X-ray beam 5 from the X-ray source is adjacent. Even when the light enters the two capillaries 62, only one of the capillaries 62 can propagate the X-ray beam. Therefore, it is possible to distribute the X-ray beam 5 only to a desired distribution destination.

キャピラリ束６１を変位させ回動させるための構成を図１９に示す。Ｘ線分配装置６０は、キャピラリ束６１を保持し、ｙ方向に平行でキャピラリ束６１の中心を通る軸の周りに回動可能なスイベルステージ６５、スイベルステージ６５をｘ方向に変位させるモータ６６ａ、スイベルステージ６５をｙ方向に平行な軸の周りに回動させるモータ６６ｂ、ならびにモータ６６ａおよびモータ６６ｂを制御する制御部６７を備えている。制御部６７は、演算装置６７ａ、記憶装置６７ｂ、表示装置６７ｃおよび入力装置６７ｄを含むコンピュータシステムである。 A configuration for displacing and rotating the capillary bundle 61 is shown in FIG. The X-ray distribution device 60 holds the capillary bundle 61, and a swivel stage 65 that is rotatable around an axis that is parallel to the y direction and passes through the center of the capillary bundle 61, a motor 66a that displaces the swivel stage 65 in the x direction, A motor 66b that rotates the swivel stage 65 about an axis parallel to the y direction, and a controller 66 that controls the motor 66a and the motor 66b are provided. The control unit 67 is a computer system including an arithmetic device 67a, a storage device 67b, a display device 67c, and an input device 67d.

記憶装置６７ｂは、ｘ方向におけるキャピラリ束６１の位置およびｙ軸に平行な軸の周りのキャピラリ束６１の角度と、Ｘ線源からのＸ線ビーム５に一端６２ａが対向するキャピラリ６２との対応関係を記憶しており、さらに、すべてのキャピラリ３２の他端３２ｂから出射するＸ線ビーム６の、ｚ方向に対する角度を記憶している。つまり、記憶装置３７ｂは、ｘ方向におけるキャピラリ束６１の位置およびｙ軸に平行な軸の周りのキャピラリ束６１の角度と、キャピラリ束６１の１つのキャピラリ６２によってＸ線源からのＸ線ビーム５が供給される供給先との対応関係を記憶している。記憶装置６７ｂは、また、入射したＸ線ビームが全反射の条件（臨界角以上の入射角）を満たし得る個々のキャピラリ６２の回動量を記憶している。 The storage device 67b corresponds to the position of the capillary bundle 61 in the x direction and the angle of the capillary bundle 61 around an axis parallel to the y axis and the capillary 62 whose one end 62a faces the X-ray beam 5 from the X-ray source. The relationship is stored, and the angles of the X-ray beams 6 emitted from the other ends 32b of all the capillaries 32 with respect to the z direction are stored. In other words, the storage device 37b has the X-ray beam 5 from the X-ray source by the position of the capillary bundle 61 in the x direction and the angle of the capillary bundle 61 around the axis parallel to the y-axis and one capillary 62 of the capillary bundle 61. The correspondence relationship with the supply destination to which is supplied is stored. The storage device 67b also stores the rotation amounts of the individual capillaries 62 that allow the incident X-ray beam to satisfy the total reflection condition (incident angle greater than the critical angle).

演算装置６７ａは、入力装置６７ｄを介して使用者から指示された供給先付近にＸ線ビーム６を導き得るいくつかのキャピラリ６２を、記憶装置６７ｂが記憶している対応関係に基づいて見出し、それらのキャピラリ６２の中から、Ｘ線ビーム６が供給先に厳密に達するように回動量を調節することが可能なものを選出する。そして、選出したキャピラリ６２にＸ線源からのＸ線ビーム５が入射し、かつ、そのキャピラリ６２から供給先にＸ線ビームが達するように、モータ６６ａによるスイベルステージ６５の変位を制御し、モータ６６ｂによるスイベルステージ６５の回動を制御する。 The computing device 67a finds several capillaries 62 that can guide the X-ray beam 6 near the supply destination instructed by the user via the input device 67d based on the correspondence stored in the storage device 67b. Among those capillaries 62, those capable of adjusting the amount of rotation so that the X-ray beam 6 reaches the supply destination strictly are selected. Then, the displacement of the swivel stage 65 by the motor 66a is controlled so that the X-ray beam 5 from the X-ray source enters the selected capillary 62 and the X-ray beam reaches the supply destination from the capillary 62, and the motor The rotation of the swivel stage 65 by 66b is controlled.

なお、キャピラリ６２を１次元に配列したキャピラリ束６１に代えて、キャピラリ６２を２次元に配列したキャピラリ束を用いることも可能である。その場合、スイベルステージ６５としては、ｘ方向とｙ方向の双方にキャピラリ束変位させ、かつ、ｙ方向に平行な軸のみならず、ｘ方向に平行な軸の周りにもキャピラリ束を回動させるものを使用し、モータ６６ａ，６６ｂに対応するもう１組のモータを備える。キャピラリ束の変位および回動の制御も、２方向について行う。 Instead of the capillary bundle 61 in which the capillaries 62 are arranged one-dimensionally, it is also possible to use a capillary bundle in which the capillaries 62 are arranged two-dimensionally. In that case, as the swivel stage 65, the capillary bundle is displaced in both the x direction and the y direction, and the capillary bundle is rotated not only about the axis parallel to the y direction but also about the axis parallel to the x direction. And another set of motors corresponding to the motors 66a and 66b is provided. Control of displacement and rotation of the capillary bundle is also performed in two directions.

本発明の第７の実施形態であるＸ線分配システムの構成を図７に模式的に示す。Ｘ線分配システム１００は、Ｘ線分配装置１１０と、Ｘ線分配装置１１０からＸ線ビームが供給される供給先１２０を含む。 The configuration of the X-ray distribution system according to the seventh embodiment of the present invention is schematically shown in FIG. The X-ray distribution system 100 includes an X-ray distribution device 110 and a supply destination 120 to which an X-ray beam is supplied from the X-ray distribution device 110.

Ｘ線分配装置１１０は、Ｘ線源からのＸ線ビーム５を同時に複数のＸ線ビーム６として分配するもので、たとえば、第２〜第４の実施形態のＸ線分配装置２０，３０，４０である。Ｘ線分配装置１１０は、キャピラリ束１１１、遮蔽板１１３、駆動部１１６および制御部１１７を含む。キャピラリ束１１１、遮蔽板１１３および制御部１１７の構成および機能は、第２〜第４の実施形態で説明したとおりである。駆動部１１６は、遮蔽板１１３をキャピラリ束１１１に対して変位させる、あるいは複数の遮蔽板１１３の１つをキャピラリ束１１１に対向する所定位置に配置するもので、たとえば前述のモータ３６である。 The X-ray distribution device 110 distributes the X-ray beam 5 from the X-ray source at the same time as a plurality of X-ray beams 6. For example, the X-ray distribution devices 20, 30, 40 of the second to fourth embodiments. It is. The X-ray distribution device 110 includes a capillary bundle 111, a shielding plate 113, a drive unit 116, and a control unit 117. The configurations and functions of the capillary bundle 111, the shielding plate 113, and the control unit 117 are as described in the second to fourth embodiments. The drive unit 116 displaces the shielding plate 113 with respect to the capillary bundle 111 or arranges one of the plurality of shielding plates 113 at a predetermined position facing the capillary bundle 111, and is, for example, the motor 36 described above.

供給先１２０は複数存在し、いくつかのグループ１２１にまとめられている。個々のグループ１２１に含まれるすべての供給先１２０には、Ｘ線分配装置１１０からの複数のＸ線ビーム６が同時に供給される。１つのグループ１２１に含まれる供給先１２０には、たとえば、Ｘ線ビームによって対象物に処理を施す実験装置、Ｘ線ビームによって対象物の特性を測定する測定装置、Ｘ線ビーム自体の状況を監視するビームモニタなどが含まれる。なお、異なるグループ１２１に同一の供給先１２０（たとえばビームモニタ）が含まれてもよい。 A plurality of supply destinations 120 exist, and are grouped into several groups 121. A plurality of X-ray beams 6 from the X-ray distribution device 110 are simultaneously supplied to all the supply destinations 120 included in each group 121. The supply destination 120 included in one group 121 includes, for example, an experimental apparatus that processes an object with an X-ray beam, a measurement apparatus that measures the characteristics of the object with an X-ray beam, and the status of the X-ray beam itself. Include a beam monitor. Different groups 121 may include the same supply destination 120 (for example, a beam monitor).

Ｘ線分配装置１１０の制御部１１７は、前述のように、遮蔽板１１３の位置または所定位置に配置される遮蔽板１１３と、Ｘ線ビーム５がキャピラリ束１１１によって供給される供給先１２０との対応関係を記憶しており、１つのグループ１２１に含まれるすべての供給先に、Ｘ線ビーム６が同時に供給されるように、駆動部１１６による遮蔽板１１３の変位または遮蔽板１１３の所定位置への配置を、制御する。換言すれば、１つのグループ１２１には、キャピラリ束１１１によってＸ線ビーム６が同時に供給される供給先のみが含まれる。なお、供給先１２０のグループ分けは、遮蔽板１１３に基づいて、あらかじめ行われている。 As described above, the control unit 117 of the X-ray distribution device 110 includes the shielding plate 113 disposed at the position of the shielding plate 113 or a predetermined position, and the supply destination 120 to which the X-ray beam 5 is supplied by the capillary bundle 111. The correspondence relationship is stored, and the displacement of the shielding plate 113 by the driving unit 116 or the predetermined position of the shielding plate 113 is set so that the X-ray beam 6 is simultaneously supplied to all the supply destinations included in one group 121. Control the placement of In other words, one group 121 includes only supply destinations to which the X-ray beam 6 is simultaneously supplied by the capillary bundle 111. The grouping of the supply destinations 120 is performed in advance based on the shielding plate 113.

本Ｘ線分配システム１００では、使用者は、個々の供給先１２０の位置を指定するのではなく、供給先１２０のグループ１２１のグループ番号、グループ名称、実験名称、プロジェクト名称等を指定する。したがって、供給先１２０の切り替えが極めて容易である。本Ｘ線分配システム１００を照射光施設のＸ線ビームラインに採用することで、複数の研究装置でＸ線ビームを同時に利用することが可能になって、研究に対する時間的制約が軽減され、また、照射光施設の利用効率が大きく向上する。しかも、運用が容易である。 In the present X-ray distribution system 100, the user does not specify the position of each supply destination 120 but specifies the group number, group name, experiment name, project name, etc. of the group 121 of the supply destination 120. Therefore, switching of the supply destination 120 is very easy. By adopting this X-ray distribution system 100 in the X-ray beam line of the irradiation light facility, it becomes possible to simultaneously use the X-ray beam with a plurality of research apparatuses, and the time constraint on the research is reduced. The use efficiency of the irradiation light facility is greatly improved. Moreover, operation is easy.

第６の実施形態のＸ線分配装置６０を用いてＸ線ビームを分配し、分配先におけるＸ線ビームの強度を測定した。測定は、図２１に示すように、キャピラリ束６１をｘ方向にΔｘ（ｍｍ）だけ変位させ、キャピラリ束６１の中心を通りｙ軸に平行な軸の周りにキャピラリ束６１をθｙ（゜）だけ回動させて、キャピラリ束６１の出射端６１ｂからのｚ方向の距離がＬ（ｍｍ）の平面上に、Ｘ線検出器を配置して、分配されたＸ線ビームの強度を検出することにより行った。パラメータΔｘ、θｙおよびＬを表１に示す。なお、Ｘ線源からのＸ線ビーム５の波長は０．１ｎｍであり、その直径は約２００μｍである。 The X-ray beam was distributed using the X-ray distribution device 60 of the sixth embodiment, and the intensity of the X-ray beam at the distribution destination was measured. In the measurement, as shown in FIG. 21, the capillary bundle 61 is displaced by Δx (mm) in the x direction, and the capillary bundle 61 is moved by θy (°) around an axis passing through the center of the capillary bundle 61 and parallel to the y axis. By rotating and detecting the intensity of the distributed X-ray beam by placing an X-ray detector on a plane whose distance in the z direction from the exit end 61b of the capillary bundle 61 is L (mm) went. Parameters Δx, θy and L are shown in Table 1. The wavelength of the X-ray beam 5 from the X-ray source is 0.1 nm, and the diameter is about 200 μm.

［表１］
測定キャピラリ束キャピラリ束分配先までの
番号変位量Δｘ（ｍｍ）回動量θｙ（゜）距離Ｌ（ｍｍ）
Ｍ１ −１．５ −１．５８２０
Ｍ２ −１．５ −１．５８４５
Ｍ３ −０．５ −０．５４４５
Ｍ４ −０．５ −０．５４２０
Ｍ５０．５０．５４２０
Ｍ６０．５０．５４４５
Ｍ７１．５１．６６４５
Ｍ８１．５１．６６２０ [Table 1]
Measurement Capillary bundle Capillary bundle Number to distribution destination Displacement amount Δx (mm) Rotation amount θy (°) Distance L (mm)
M1 -1.5 -1.58 20
M2 -1.5 -1.58 45
M3 -0.5 -0.54 45
M4 -0.5 -0.54 20
M5 0.5 0.54 20
M6 0.5 0.54 45
M7 1.5 1.66 45
M8 1.5 1.66 20

測定番号Ｍ１〜Ｍ８の測定結果を図２２に示す。図２２において、横軸は、分配先のｘ方向の位置を表しており、縦軸は、各位置でのＸ線ビームの相対強度を表す。なお、図２２においてＭ０と記したピークは、測定系からキャピラリ束６１を取り除き、距離Ｌが２０ｍｍの位置で、Ｘ線源からのＸ線ビーム５を直接測定したものである。 The measurement results of the measurement numbers M1 to M8 are shown in FIG. In FIG. 22, the horizontal axis represents the x-direction position of the distribution destination, and the vertical axis represents the relative intensity of the X-ray beam at each position. Note that the peak denoted by M0 in FIG. 22 is obtained by directly measuring the X-ray beam 5 from the X-ray source at a position where the distance L is 20 mm after removing the capillary bundle 61 from the measurement system.

変位量Δｘおよびθｙがそれぞれ同一の測定（Ｍ１，Ｍ２／Ｍ３，Ｍ４／Ｍ５，Ｍ６／Ｍ７，Ｍ８）においては、距離Ｌの違いにかかわらず、ピーク幅およびピーク高さに大きな差異がない。これより、キャピラリ６２を出射したＸ線ビーム６は、あまり発散することなく、ほぼ平行ビームとして分配されることが判る。 In measurements (M1, M2 / M3, M4 / M5, M6 / M7, M8) in which the displacement amounts Δx and θy are the same, there is no significant difference in peak width and peak height regardless of the difference in distance L. From this, it can be seen that the X-ray beam 6 emitted from the capillary 62 is distributed as a substantially parallel beam without diverging much.

図２２に示した測定結果を、キャピラリ６２の変位量Δｘと分配先の位置（ｘ方向距離）との関係、およびキャピラリ６２の回動量θｙと分配先の位置（ｘ方向距離）との関係として表した図を、図２３に示す。図２３の（ａ）に示すように、分配先のｘ方向の位置は、変位量Δｘに比例しており、また、図２３の（ｂ）に示すように、分配先のｘ方向の位置は、回動量θｙにも比例している。（ａ），（ｂ）のどちらにおいても、ｚ方向の距離Ｌが大きいほど直線の傾きは大きくなっており、これは、キャピラリ６２からのｚ方向の距離が大きいほど、Ｘ線ビームが大きく分離されることを示している。 The measurement results shown in FIG. 22 are expressed as the relationship between the displacement amount Δx of the capillary 62 and the distribution destination position (x-direction distance), and the relationship between the rotation amount θy of the capillary 62 and the distribution destination position (x-direction distance). The represented figure is shown in FIG. As shown in (a) of FIG. 23, the position of the distribution destination in the x direction is proportional to the displacement amount Δx, and as shown in (b) of FIG. 23, the position of the distribution destination in the x direction is , And is also proportional to the rotation amount θy. In both (a) and (b), the greater the distance L in the z direction, the greater the slope of the straight line. This is because the greater the distance in the z direction from the capillary 62, the greater the separation of the X-ray beam. It is shown that.

本実施例より、第６の実施形態のＸ線分配装置６０によって、Ｘ線源からのＸ線ビーム５を確実に分配し得ることが判る。また、遮蔽板またはキャピラリ束の変位のみを含み、したがって原理的に第６の実施形態よりも簡単な第１〜第５の実施形態のＸ線分配装置１０，２０，３０，４０，５０によっても、Ｘ線源からのＸ線ビーム５を分配し得ることが理解される。 From this example, it can be seen that the X-ray distribution device 60 of the sixth embodiment can reliably distribute the X-ray beam 5 from the X-ray source. The X-ray distributors 10, 20, 30, 40, and 50 of the first to fifth embodiments include only the displacement of the shielding plate or the capillary bundle, and thus are simpler than the sixth embodiment in principle. It is understood that the X-ray beam 5 from the X-ray source can be distributed.

５，６Ｘ線ビーム
１０，２０，３０，４０，５０，６０Ｘ線分配装置
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１キャピラリ束
１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，５１ａ，６１ａ，７１ａ入射端
１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ，６１ｂ，７１ｂ出射端
１２，２２，３２，４２，５２，６２キャピラリ
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ一端
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ，５２ｂ，６２ｂ他端
１３，２３，３３，４３遮蔽板
１４，２４，３４，４４開口
４４ａ，４４ｂ直線部
１５，５５ステージ
６５スイベルステージ
３５保持部
３５ａ保持板
３５ｂ支持部
１６，３６，５６，６６ａ，６６ｂモータ
１７，３７，５７，６７制御部
１７ａ，３７ａ，５７ａ，６７ａ演算装置
１７ｂ，３７ｂ，５７ｂ，６７ｂ記憶装置
１７ｃ，３７ｃ，５７ｃ，６７ｃ表示装置
１７ｄ，３７ｄ，５７ｄ，６７ｄ入力装置
１００Ｘ線分配システム
１１０Ｘ線分配装置
１１１キャピラリ束
１１３遮蔽板
１１６駆動部
１１７制御部
１２０供給先
１２１供給先グループ 5,6 X-ray beam 10, 20, 30, 40, 50, 60 X-ray distributor 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71 Capillary bundle 11a, 21a, 31a, 41a, 51a, 61a, 71a Incident End 11b, 21b, 31b, 41b, 51b, 61b, 71b Output end 12, 22, 32, 42, 52, 62 Capillary 12a, 22a, 32a, 42a, 52a, 62a End 12b, 22b, 32b, 42b, 52b, 62b Other end 13,23,33,43 Shielding plate 14,24,34,44 Opening 44a, 44b Linear portion 15,55 Stage 65 Swivel stage 35 Holding portion 35a Holding plate 35b Supporting portion 16, 36, 56, 66a, 66b Motor 17, 37, 57, 67 Control unit 17a, 37a, 57a, 67a Arithmetic unit 17b, 37 57b, 67b Storage device 17c, 37c, 57c, 67c Display device 17d, 37d, 57d, 67d Input device 100 X-ray distribution system 110 X-ray distribution device 111 Capillary bundle 113 Shield plate 116 Drive unit 117 Control unit 120 Destination 121 Supplier group

Claims

An X-ray distribution device for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including a curved capillary, wherein one end of the capillary is smaller than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source There to forming the entrance end to the incident and the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
An opening that allows an X-ray beam from the X-ray source to pass therethrough , the opening having an opening diameter equal to or smaller than the diameter of the entrance end of the capillary, and a shielding plate disposed to face the entrance end of the capillary bundle;
An X-ray distribution apparatus comprising: a drive unit that displaces the shielding plate in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source.

A capillary group in which the opening surface of the one end of the capillaries of the bundle of capillaries is linearly arranged in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source;
The shielding plate has two linear openings intersecting each other with a width equal to or less than the outer diameter of the one end of the capillary,
Both of the two linear openings of the shielding plate extend in a direction intersecting the arrangement direction of the opening surfaces of the one end of the capillary group,
The X-ray distribution device according to claim 1, wherein the driving unit displaces the shielding plate in a direction perpendicular to an arrangement direction of the opening surfaces of the one end of the capillary group.

3. The X-ray distribution according to claim 2, wherein one of the two linear openings of the shielding plate extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the opening surfaces of the one end of the capillary group. apparatus.

The position of the shielding plate in the direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source, and one or more supplied with the X-ray beam from the X-ray source via one or more capillaries included in the capillary bundle And a control unit for controlling the displacement of the shielding plate by the drive unit based on the correspondence relationship so that the X-ray beam is supplied to the input supply destination. The X-ray distribution device according to claim 1.

An X-ray distribution device for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including curved capillaries, one end of which is smaller than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source is it formed an incident end of the incident, the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
A plurality of shielding plates each having an opening through which an X-ray beam from an X-ray source passes , the opening diameter being equal to or less than the diameter of the entrance end of the capillary , and the positions or number of openings being different;
An X-ray distribution apparatus comprising: a drive unit that arranges any one of the plurality of shielding plates at a predetermined position facing an incident end of the capillary bundle.

A shielding plate and one or more supply destinations to which an X-ray beam from an X-ray source is supplied via one or more capillaries included in a capillary bundle when the shielding plate is disposed at the predetermined position. A control unit is provided that stores the correspondence relationship and controls the arrangement of the shielding plate at the predetermined position by the drive unit based on the correspondence relationship so that the X-ray beam is supplied to the input supply destination. The X-ray distribution apparatus according to claim 5.

An X-ray distribution device for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including a curved capillary, wherein one end of the capillary is larger than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source There to forming the entrance end to the incident and the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
An X-ray distribution apparatus comprising: a drive unit that displaces the capillary bundle in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source.

The position of the capillary bundle in the direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source and the supply destination to which the X-ray beam from the X-ray source is supplied via one of the capillaries included in the capillary bundle. A control unit that stores the correspondence relationship and controls the displacement of the capillary bundle by the drive unit based on the correspondence relationship is provided so that the X-ray beam is supplied to the input supply destination. The X-ray distribution device according to claim 7.

An X-ray distribution device for distributing an X-ray beam from an X-ray source,
A capillary bundle comprising a plurality of capillaries including a curved capillary, wherein one end of the capillary is larger than the diameter of the X-ray beam and is arranged adjacent to each other so that the X-ray beam from the X-ray source There to forming the entrance end to the incident and the other end of the capillary is arranged so as each other in the direction are different, and the capillary bundles forming the exit end of the X-ray beam is emitted,
And a drive unit for displacing the capillary bundle in a direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source and rotating the capillary bundle in a plane including the X-ray beam from the X-ray source. X-ray distribution device.

The position of the capillary bundle in the direction perpendicular to the X-ray beam from the X-ray source, the angle of the capillary bundle in the plane including the X-ray beam from the X-ray source, and the X-ray beam from the X-ray source are capillary Based on the correspondence relationship, the correspondence relationship with the supply destination supplied via one of the capillaries included in the bundle is stored, and the X-ray beam is supplied to the input supply destination. The X-ray distribution device according to claim 9, further comprising a control unit that controls displacement and rotation of the capillary bundle by the driving unit.

The X-ray distribution device according to any one of claims 1, 5, 7, and 9, wherein all the capillaries included in the capillary bundle have a radius of curvature of 50 cm or more.

The X-ray distribution device according to claim 1 or 5, wherein the opening of the shielding plate is circular with a diameter equal to or less than the outer diameter of the one end of the capillary.

A portion from the one end of the curved capillary to a predetermined distance is linear,
The X-ray distribution device according to any one of claims 1, 5, and 7, wherein portions from all the capillaries of the capillary bundle to a predetermined distance are arranged in parallel.

X-ray distribution device according to claim 4 or 6,
An X-ray distribution system comprising: one or more supply destinations to which an X-ray beam from an X-ray source is supplied via one or more capillaries included in a capillary bundle of the X-ray distribution apparatus.

The control unit of the X-ray distribution apparatus has one or more supply destinations to which an X-ray beam from an X-ray source is simultaneously supplied via one or more capillaries included in a capillary bundle as a group. 15. The X-ray distribution system according to claim 14, wherein groups are stored, and the drive unit is controlled so that X-ray beams are simultaneously supplied to all supply destinations included in each group.