用于x射线分析仪的光轴调整装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及与X射线分析仪一起使用的X射线光轴调整装置，该X射线分析仪通过用由X射线源发射的X射线照射样本并且使用X射线检测器检测由样本响应于X射线照射所释放的X射线来执行测量。
【背景技术】
[0002]X射线分析仪的X射线源是由阴极(例如灯丝)发射的电子与对阴极碰撞所在的区域构成的X射线焦点。X射线检测器是不拥有根据位置检测X射线强度的功能(即X射线强度位置分辨率)的零维X射线检测器、能够在线性区域内的位置分辨率的一维X射线检测器、能够在平面区域内的位置分辨率的二维X射线检测器等。
[0003]零维X射线检测器例如是使用比例计数器(PC)的X射线检测器、使用闪烁计数器(SC)的X射线检测器等。一维X射线检测器例如是使用位置敏感比例计数器(PSPC)或一维电荷耦合器件(CCD)传感器的X射线检测器或使用多个一维地排列的光子计数像素的X射线检测器等。二维X射线检测器例如是使用二维电荷耦合器件(CCD)传感器的X射线检测器、使用多个二维排列的光子计数像素的X射线检测器等。
[0004]当使用上述X射线分析仪执行测量时，从X射线源到达X射线检测器的X射线的中心线(即X射线的光轴)必须被设置到固定的适当条件。将X射线的光轴设置到固定条件的过程通常被称为调整光轴。
[0005]通过例如连续地执行诸如2 Θ调整或Θ调整之类的调整来调整光轴。在下文将使用固定样本X射线分析仪作为示例来描述这些各种类型的调整。
[0006](I)固定样本的X射线分析仪
首先，将描述固定样本的X射线分析仪。在图15A中，固定样本的X射线分析仪51包括构成用于发射X射线的X射线源的X射线焦点F、用于将样本S支撑在固定状态下的样本台52和用于检测由样本S发出的X射线的零维X射线检测器53。X射线焦点F是在穿过图15A的表面的方向(下文叫做“图表面穿透方向”)上延伸的线焦点的X射线焦点。X射线焦点F也可以是点聚焦的X射线焦点。入射侧的裂缝54被提供在X射线焦点F和样本台52之间。入射侧的裂缝54的裂缝槽在图15A中的图表面穿透方向上延伸。样本台52支撑样本S，使得样本S在图表面穿透方向上延伸。
[0007]X射线焦点F和入射侧裂缝54由入射侧臂55支撑。入射侧臂55围绕穿过样本S的表面在图表面穿透方向上延伸的样本轴XO旋转(如由箭头08所示)。该旋转运动可被称为Θ S旋转，并且用于实现这样的Θ S旋转的操作系统可被称为0S轴。使用包括具有可控的旋转速度的电机(例如脉冲电机)作为动力源的致动系统来实现Θ S旋转。
[0008]接收侧裂缝56被提供在样本台52和零维X射线检测器53之间。接收侧裂缝56的裂缝槽在图15A中的图表面穿透方向上延伸。接收侧裂缝56和X射线检测器53由接收侧臂57支撑。接收侧臂57独立于入射侧臂55围绕样本轴XO旋转(如由箭头0(1所示)。该旋转运动可被称为Qd旋转，并且用于实现这样的0d旋转的操作系统可被称为0d轴。使用包括具有可控的旋转速度的电机(例如脉冲电机)作为动力源的致动系统来实现Θ d旋转。
[0009]当使用X射线分析仪51来在例如粉末样本S上执行X射线衍射测量时，如图15B所示的，通过入射侧臂55以预先确定的角速度连续地或步进地将X射线焦点F和入射侧裂缝54进行Θ s旋转，同时通过接收侧臂57以同一角速度在相反方向连续地或步进地将接收侧裂缝56和X射线检测器53进行Θ d旋转。
[0010]由来自Θ S旋转的X射线焦点F的在样本S上入射的X射线的中心线Rl相对于样本S的表面所形成的角度通过“ θ ”来表示。换言之，在样本S上入射的X射线的入射角通过“ Θ ”来表示。X射线的中心线被标为Rl，但是在下面的描述中，在样本S上入射的X射线可被称为入射X射线Rl。X射线焦点F的Θ s旋转可被称为“ Θ旋转”。
[0011]当在样本S上入射的X射线相对于样本S的晶格平面满足特定衍射条件时，X射线被样本S衍射(即由样本S发出衍射的X射线)。由衍射的X射线的中心线R2相对于样本S的表面所形成的角度总是等于X射线入射角Θ。相应地，由衍射的X射线相对于入射的X射线Rl形成的角度是X射线入射角Θ的两倍。由衍射的X射线R2相对于入射的X射线Rl形成的角度由“2 Θ ”来表示。
[0012]同时，以与X射线源F的Θ s旋转相同的角速度来执行X射线检测器53的0d旋转，结果是从样本S以角度Θ发射的衍射的X射线R2被零维X射线检测器53接收，零维X射线检测器53相对于样本S的表面形成角度Θ。X射线检测器53相对于样本S的表面形成角度Θ，但是相对于入射的X射线Rl总是形成等于两倍Θ的角度。因此，X射线检测器53的Θ d旋转可被称为“2 Θ旋转”。
[0013](II) 2 Θ 调整
接下来，将描述2Θ调整。2Θ调整指的是所执行的调整以使得正确地对齐由X射线检测器53检测的角度2 Θ = 0°与来自X射线源F的到达X射线检测器53的X射线的中心线。当执行这样的调整时，如图15A所示，首先将入射侧臂55设置在θ8 = 0°的角位置，并且将接收侧臂57设置在0d = 0°的角位置。即，将X射线检测器53设置在2Θ = 0°的角位置。
[0014]接下来，从样本台52移除样本S以允许X射线自由穿过样本的位置，设置大约
0.1mm的入射侧裂缝54，设置大约0.15mm的接收侧裂缝56，将X射线检测器53和接收侧裂缝56定位在2 Θ = 0°，以例如0.002°的步幅来间歇地Θ d旋转X射线检测器53和接收侧裂缝56，并且在每一个步幅位置通过X射线检测器53来检测衍射的X射线。因此找到诸如在图16A中示出的衍射的X射线峰值波形。
[0015]如果峰值波形的半最大强度处的全宽度(即FWHM) DO的中心PO的2 Θ角位置相对于X射线检测器53的角位置2 Θ = 0°的偏离量在预先确定的容限(诸如(2/1000)° )内，则将2Θ调整认为已被精确执行。另一方面，如果半最大强度处的全宽度DO的中心PO的2Θ角位置相对于X射线检测器53的2 Θ = 0°的偏离量在容限之外，则调整例如在图15A中的接收侧臂57的位置，以调整X射线检测器53的位置和接收侧裂缝56的位置，此后再次执行2 Θ调整。
[0016]也可以通过根据所计算的偏离量校正作为实际X射线衍射测量的结果而获得的数据，而不是通过移动X射线焦点F或X射线检测器53的位置，来执行2 Θ调整。
[0017](III) Θ 调整
接下来，将描述Θ调整。在图15Α中，Θ调整包括调整以使得样本S的表面平行于来自X射线焦点F的在样本S上入射的X射线Rl。当执行这样的调整时，首先将入射侧臂55设置在0S = 0°的角位置处，并且将接收侧臂57设置在图15Α中的0d = 0°的角位置处。即，将X射线检测器53设置在2 Θ = 0°的角位置处。
[0018]接下来，将例如图16B中所示的光轴调整架58附着到样本台52替代图15A所示的样本S。在该情况下，在光轴调整架58的两个肩部上的参考表面59a、59b面对图15A中所示的光轴R0。接下来,在围绕接近θ=0°的样本轴XO的相反方向上同时旋转地摆动Θ s轴和Θ d轴在小的角范围内的相同数量程度(S卩，随着将X射线旋转地围绕样本轴XO摆动，将来自X射线源F的到达零维X射线检测器53的X射线保持在直线上)，以找到X射线检测器53在其处输出为最大的角位置。然后将X射线焦点F和X射线检测器53的角位置确定为在其处可获得Θ = 0°的位置。
[0019]例如在专利文献I (日本专利特开公开H01-156644)、专利文献2 (日本专利特开公开H01-156643)、专利文献3 (日本实用新型特开公开H01-158952)、专利文献4 (日本专利特开公开H03-291554)和专利文献5 (日本专利特开公开2007-017216)中公开了用于执行如上所述的常规X射线调整的技术。
[0020]在如上所述的常规X射线分析仪中，当执行Θ调整时使用在其两个肩部上包括参考表面的光轴调整架，并且在连续旋转零维X射线检测器的同时测量X射线强度量值的改变。这样的常规分析仪设备呈现了要求极其长的时间来执行测量的问题。
【发明内容】
[0021]鉴于在上述常规分析仪设备中的问题构想了本发明，其目的是允许调整X射线分析仪的光轴的过程在极其短的时间段内被执行。
[0022]根据本发明的X射线分析仪光轴调整装置是用于X射线分析仪的光轴调整装置，包括:围绕穿过构成其处放置样本的位置的样本位置的样本轴旋转的入射侧臂，围绕样本轴旋转并且向着与入射侧臂相对的侧延伸的接收侧臂，在入射侧臂上提供的X射线源，在样本位置和X射线源之间的入射侧臂上提供的入射侧裂缝，在接收侧臂上提供的X射线检测器，布置在阻挡来自X射线源的由X射线检测器接收的X射线的位置处的屏蔽带，以及用于围绕样本轴相对于来自X射线源的到达X射线检测器的X射线的光轴将屏蔽带旋转到两个不同的角位置的屏蔽带移动装置；其中基于由X射线检测器针对两个角位置中的每一个角位置找到的X射线强度值来找到样本的表面相对于X射线的光轴在平行性方面的偏离量。
[0023]在上述布置中，可经