[发明专利]X射线衍射方法以及使用该方法的便携式X射线衍射装置

说明书

技术领域

本发明涉及使X射线管产生的连续波长的X射线照射试样来进行材料分析的X射线衍射方法以及使用该方法的便携式X射线衍射装置。

背景技术

X射线衍射法，作为未知结晶试样的材料鉴定、大的试样的一部分或者搭载在各种基板上的试样的测定方法，已经确立了其使用方法。与此相伴，对目前在建筑物中使用的分析装置也可以在室外使用的测量装置的要求变强。由于近年来的电子技术的发展，电源、控制电路已经小型、轻量、低功耗化。但是在通常的X射线衍射法中，存在当试样位置偏离预定的位置时，测定精度或灵敏度恶化的问题，使用被称为测角镜的机械式测角器进行试样位置在预定的位置这样的X射线衍射测定。

关于现有方法，例如在非专利文献1中记载的那样，开发了使用在特定的配置中可动地维持试样、X射线源、检测器的测角器（测角镜）的测量装置。另一方面，在专利文献1中记载了以特定部分X射线衍射的测量为目的的便携式X射线衍射装置。

另外，在非专利文献2中记载了使用可进行X射线光子的能量分析的X射线检测器的、没有X射线测角器的X射线衍射测定方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7646847号

非专利文献

非专利文献1：Jenkins&Snyder，Introduction to X-ray Powder Diffractometry，1996，John Wiley&Sons，Inc.pp178-203

非专利文献2：International Center for Diffraction Data2003，Advances in X-ray Analysis，Vol.14pp98-105

发明内容

发明要解决的课题

一般，X射线衍射的测定通过X射线检测器测定与X射线衍射角度对应的X射线衍射强度，因此需要针对各角度移动试样、检测器的角度和位置来进行测定。因此，为了保持X射线源、检测器，确保角度移动的精度，机械式的测角器必然需要重量，难以作为便携式X射线衍射装置使用。

另外，不需要角度移动的能量分析型X射线衍射装置的X射线检测器为大型，并且为了确保X射线衍射测定精度，进行了试样检测器间离开距离等设定，在重量以及尺寸上难以构成便携式X射线衍射装置。

非专利文献1中记载的测角器是机械式，难以实现小型化、轻量化。另外，在专利文献1中记载的装置中，需要使用用于将装置设置在试样上的夹具以及多个二维检测器的复杂结构的装置。并且，在非专利文献2中记载的无X射线测角器的X射线衍射测定方法中，需要将X射线检测器冷却到液氮温度，需要大型的制冷剂容器，并且为了得到测量精度，成为将试样检测器间隔开距离的结构，未必能够作为便携式X射线衍射装置使用。

本发明是鉴于上述现有技术中的问题点而提出的，其目的在于提供实现小型且轻量的X射线衍射装置，即使在通过人力保持的使用条件下也能够取得充分稳定的精度数据的X射线衍射方法以及使用了该方法的便携式X射线衍射装置。

用于解决课题的手段

如上所述，本发明是鉴于可通过人力保持的小型、轻量的便携式X射线衍射装置的实现而达成，尤其基于以下所述的发明者的见解。即，在进行X射线衍射测量时，以往能够在可靠保持入射X射线和试样以及衍射X射线的位置关系的条件下进行测量。例如使用从X射线管放射的特性X射线（对阴极为Cu时，Kα1的波长为0.154056nm）来测量来自试样的衍射X射线。该测量条件基于布拉格法则，为了准确保持X射线管和试样以及X射线检测器的位置关系，使用了被称为测角镜的机械式的角度设定仪。该机械式测角镜重量大，作为通过人力保持来进行测定的装置必不适当，因为通过人力保持，因此理想的是试样位置的偏离不影响测定，不使用测角镜来构成的X射线衍射方法以及使用该方法的X射线衍射装置。

为了达成上述目的，在本发明中，使便携式X射线衍射装置构成为具备：对试样照射平行的X射线的X射线照射单元；对由通过该X射线照射单元被照射了X射线的试样衍射的X射线中的平行分量的衍射X射线进行会聚来检测的衍射X射线检测单元；以及对从检测出衍射X射线的所述衍射X射线检测单元输出的信号进行处理的信号处理单元。