JP6009156B2 - 回折装置 - Google Patents

Description

本発明は回折装置及びその使用に関する。

高分解Ｘ線粉末回折装置は、Ｘ線回折パターンの、互いに接近して現れるピークを分離することが可能であり、粉末材料に存在する相の同定を行う上で高い精度を与えることができるものである。高角度分解能測定方法の目的は、回折線の幅を低減することであり、これは特に、類似の結晶面空間配置から生じる、密に接近するピークを持つ相の組み合わせを含むサンプルに関係するものである。高分解能はまた、多くのピークを示す大きい結晶格子パラメータを持つ粉末を研究する際にも関係する。粉末回折ディフラクトグラムはいくつかの要因でブロード化される。即ち、結晶サイズ及び歪高価などのサンプルにより要因、装置の構造や波長分散に伴う装置による要因などである。

現在の粉末回折測定：
微粉末からのＸ線回折の発見は一般にはＤｅｂｙｅ及びＳｃｈｅｒｒｅｒによる始められたとされ、最も簡単な構成はＤｅｂｙｅ−Ｓｃｈｅｒｒｅｒカメラとされている。これは少量のサンプルをフィルムのシリンダ中心（又は位置検知型検出器）に置いて操作される。分解能は、入射ビームの注意深い位置合わせ（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）とサンプル直径と検出器半径との比を改善することで上げることができる。サンプル寸法は理想的には小さくあるべきである。というのはその半径が大きくなるにつれてパス長さが増加し、収集強度が失われるからである。同様に、強度は、位置合わせの程度によっても減少し得る。というのはより長いスリット分離が必要となるからである。

最も簡単な形での構造は高分解能データ収集には不適である。というのはサンプルから検出器距離が大きく、かつサンプルは少量である必要があるからである。実際には、サンプルはキャピラリ内又はガラスファイバの外側に設けられてサンプルサイズが直径３５０μｍから７００μｍとなる。従って０．１０未満のピーク幅を達成するためには、入射ビームが発散せずかつ波長分散もミクロ構造ブロードニングもない場合には、半径それぞれが＞２００ｍｍ又は＞４００ｍｍであることが要求される。

高分解能粉末回折を達成する好ましい方法は、焦点構造を要し、これにより強度が維持され、ある程度の単色化性をより容易に含むことができる。焦点化条件を達成するために、サンプル、入射ビームの拡散位置及び散乱ビームの収束位置が、焦点円の周縁上に存在することが必要である。この構成ではサンプルは該円の半径方向へ曲げられることが必要となるか、又はサンプルが該焦点円の半径に比較して非常に小さいことが必要となる。パス長さ及び焦点の品質は実際には維持することは難しいが、これはしかし該焦点円の周りにフィルムを置くか又は位置検知型検出器を設けることにより平行データ取得を可能とする。サンプルが平面状である場合には、該装置が非常に長いパス長さを持たない限り、この焦点条件は高分解能を達成するには十分ではない。

平面上サンプルの問題を解消するためには、入射および散乱ビームは対称的関係を維持されねばならない。それによりサンプルへの入射角が散乱角２θの半分となり焦点条件が維持され得ることとなる。これはいわゆる「Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ」配置の基礎である。しかし異なる２θ値でのピークを取得するためには、サンプル及び検出器を回転させる必要があり、従ってデータは平行には収集されえない。これは大きなサンプルには適切である。この構成は、入射ビーム拡散を強く制限することなしでは低角度で問題となる。ただしこの制限は、入射角度にリンクされた可変スリットを用いることで自動的になされ得るものであり、サンプルの同じ領域が入射ビームに見えるように効果的に維持することができる。

これら後者の方法、Ｓｅｅｍａｎｎ−Ｂｏｈｌｉｎ及びＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏの方法は反射構成を使用し、入射Ｘ線ビーム及びサンプルから出る測定ビームがサンプルについて１つの同じ側となる。これはある程度の低吸収性材料については問題となり得る。というのは該吸収による侵入がサンプルを焦点円から効果的にずらし、分解能を低減させることとなる。分解能はまた、焦点サイズ及びレシーブスリット寸法に強く依存する。通常の回折装置で半径２４０ｍｍ及びレシーブスリット０．２５ｍｍを持ち、無視出来る焦点サイズさらに波長分散がない場合には、分解能０．１０が達成され得る。

大きなブロードニングは波長拡散のより生じる可能性がある。この波長拡散のいくらかを除去するため、例えばＫα１Ｋα２二重線からＫα１成分を分離するために、あるレベルの単色化が必要となる。ＧｕｉｎｉｅｒはＳｅｅｍａｎｎ−ＢｏｈｌｉｎカメラにＫα１成分を分離するために曲面単結晶を加えて、この単結晶からのビームを焦点化させた。これにより非常に有用な、中、高分解能カメラが得られた。

Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ構成における波長拡散を改良するために、収束焦点方法が、Ｇｕｉｎｉｅｒカメラでのような曲面単結晶を用いて達成され得る。単結晶の本来の回折幅は通常０．００３０であることから、Ｋα１Ｋα２二重線のＫα１成分は容易に分離され入射ビームスリットへ焦点化され得る。そこで分解能は、該調整用（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇ）結晶でのスリットのサイズの正確さ又は結晶の曲率の正確さに依存する。高分解能は比較的直接的に反射モードで達成されるが、透過モードではより問題となる。というのはそのような精度で単結晶を曲げることが困難だからである。

高分解能の選択はまた回折されたビームのモノクロメータを含む。

全ての場合において、分解能の改善方法は装置を非常により大きなものとする。

装置のサイズは装置を使用する際に重要な考慮すべき事項である。比較的小さな装置に対する強い要求が存在する。というのは小さい装置は一般により容易に製造され運搬され、既存の製造設備にずっと容易に適合するからである。

考慮されるべきさらなる要素は装置の簡単なセットアップである。装置が非常に複雑なセットアップと較正作業が必要な場合、非常に熟練された経験豊かな専門家がいる研究環境でない限り、適切ではないと思われる。しかしまた回折装置はそのような専門家がいない場所でも非常に有用な装置である。

焦点較正及びスキャンモードを用いることで最も高分解能を達成することができるが、このタイプの装置はデータ収集をパラレルというよりも順次で行うことを要求するものである。

本発明は、高分解能で、優れた強度を与え、適切なサイズのサンプルが使用でき、短い時間で測定できる、小さくサイズの装置を達成することを目的とする。

本発明によれば請求するに記載の回折装置が提供される。

サンプルでの小さいビームと、反射よりはむしろ透過を用いることで、前記入射ビームが前記サンプルのサイズではなく前記サンプル領域を定める。これにより、複雑な焦点構造の必要性を避け、曲面検出器よりは平面型の位置検知型検出装置の使用を可能とするものである。

好ましくは、単色化結晶を、前記サンプルに０．００５°から０．０２°の角度で、単色化Ｘ線ビームを回折させるために設ける。本発明者は、このようなビームがここで記載の構成において非常に適していることを見出した。

放物面鏡が、Ｘ線源から前記単色化結晶へ方向付けるために設けられてよい。該放物面鏡はＸ線源からのビームの広がりをカバーして大きな平行ビームを生成する。

前記検出装置は、検出ストリップの位置検知型アレイであり、前記サンプル台から０．１ｍ以下の距離、好ましくは０．０７５ｍ以下に設けられる。これにより優れた分解能を維持しつつコンパクトな装置が可能となる。５５μｍストリップを持つ検出装置については、これは最大分解能０．０３°及び０．０４２°それぞれを与え−通常の高分解能装置は通常０．０５°から０．１°のピーク幅を有する。

選択された構成はこの検出装置を平面とすることができる。

サンプル台は、薄い粉末サンプルを接着するための接着材料の配置表面を持つ。これにより粉末サンプルは収集され非常に簡単に配置され得ることとなる。

回折装置は複数の検出装置を含み、これらは前記入射ビーム方向に沿った前記サンプルを通過する線上の交互の側に設けられる。このようにして、完全な角度範囲がカバーされる。というのは該線上のひとつの側の検出結晶間のギャップでの角は前記線の反対側の検出装置により測定され得るからである。

回折装置は、データ取得の際に、前記Ｘ線ビームのついて垂直に前記サンプル台を移動させる手段又は前記サンプル台で前記Ｘ線ビームに平行な軸について回転させる手段を含み、前記処理手段が前記測定されたＸ線強度を処理するように適合され、また測定は実行され、十分なデータが収集された際に停止される。

本発明はまた、請求項９に記載のデータ取得方法に関する。

本発明をより理解するために、以下実施態様が例示として、添付の図面を参照しつつ説明される。図面は模式的に描かれており寸法通りではない。

図１は、本発明の第一の実施態様を模式的に表す。 図２は、図１の実施態様において、サンプルの領域を横切るＸ線ビームのＸ線強度を示す。 図３は、本発明の第二の実施態様を模式的に表す。 図４は、知られたサンプルの測定されたＸ線強度を示す。 図５は、パラセタモールサンプルの測定されたＸ線強度を示す。

図１に模式的に示されるように、本発明の粉末回折装置は焦点４を持つＸ線管２を含み、Ｘ線ビーム６を発生し、これは収束スリット８により限定される。ビーム６は放物面鏡１０へ向けられ、これによりＸ線を結晶単色化装置１２へ方向付けされる。この場合放物面鏡は周期性多層ミラーである。Ｘ線ビームは結晶単色化装置から回折されてサンプル１４へグレージング条件で放出される。前記サンプルはサンプル台１７上のサンプルホルダとしての接着テープ１６上に配置されている。

検出チップ１８はサンプルから回折されたＸ線を測定するように設けられている。

サンプル台１７はロック又は回転可能となっている。

この構成について以下より詳しく説明する。

理想的にはできるだけ多くのデータが、平行に収集されることである。

焦点構成の複雑性を避けることができ、これにより本発明の回折装置ではより小さいサンプルと検出装置半径をより許容するものとなり、これによりコンパクトとされ得る。

目的は、単色化された、小さくかつ強いビームを生成することであり、該ビームは充分な結晶子を散乱可能な位置へ導入し、位置感知性検出装置により平行に収集可能とするものである。入射ビームは従って、サンプルサイズよりはむしろ散乱領域を定めるものである。この構成では、全サンプル容積はまたサンプル厚さで定められる。ビームが充分小さい場合には、焦点構造は、波長分散が最小化されるならば、非常にコンパクトな構成で高分解能を達成するため、不要である。小さい入射ビームは、前記結晶単色化装置１２のグレージング放出条件をもちいて達成できる。結晶単色化装置１２のＸ線のスポットは前記サンプルから真向きに見え、これは効果的スポットサイズを低減する。

具体的例が研究された。

粉末サンプルを研究するための適切な広がりの小さなビームを生成する目的で、（００１）表面方向を持つ単結晶ＧａＡｓから１１３反射が結晶単色化装置として使用された。

ＧａＡｓから放出ビームの角度の広がりは０．０１１０°と決定された。これはこの単色化装置からのビームの広がりである。ミラー１０を出るビームは１．２ｍｍの幅で広がりは約０．０４０°を持ち、ＣｕＫα１及びＣｕＫα２を共にカバーするスペクトル分布を含む。この広がりの正確な大きさは関係ない。というのはＧａＡｓコリメーション結晶の続く広がりの許容性はこれよりもずっと少ない。言い換えると結晶単色化装置１２は、該結晶を出るＸ線はＣｕＫα１のみを含むことが確実となる。

充分な広がりを持つビーム、コリメーション結晶１２としてＧａＡｓ結晶で低角度のグレージング放出条件により生成されるビームを使用することは、充分な結晶子を相当に迅速な測定のための位置へ導入するに充分である。

粉末サンプルをいくらかの接着テープに付着させ前記ビームの通常の位置においた。データは、５５ｍｍの検出装置半径へのサンプルの検出領域で収集された。前記検出装置の直前に０．０２ラジアンのＳｏｌｌｅｒスリット２０を用いて、非制御の軸性広がりからの妨害を除去した。Ｓｏｌｌｅｒスリット２０は図１の平面内に方向付けされ、軸性広がりであって、測定回折線のブロードニングの原因となり得るものを低減させた。種々のＳｏｌｌｅｒスリットサイズが使用された。例えば０．０８、０．０４及び０．０２ラジアンであった。後者のものは強度を相当損失はしたがシグナル／ノイズ比は優れていた。低散乱角度で非常に高分解能であるためにはより小さいＳｏｌｌｅｒスリットが必要であるが、しかし迅速な測定のためには、０．０４又は０．０８ラジアンＳｏｌｌｅｒスリットが所与の例ではピーク位置での強度が、０．０２ラジアンＳｏｌｌｅｒスリットを用いる場合と比べて約２倍及び３倍改良され、２θが２５°でのピークの幅は１０から２０％増加するものとなった。

粉末サンプルは、ＧａＡｓ結晶単色化装置１２を出るビームの粉末サンプル１４への距離が約３０ｍｍとなるように配置した。実験はまた、２０ｍｍ及び実際４０ｍｍでも実施され、共に良好な結果を得た。計算により粉末サンプル位置での強度の分配が得られ、図２に示される。スポットサイズは有効３５μｍである。

高分解能を維持するためにサンプルの小さい容積を維持するために、試験した粉末は接着テープ上に集められサンプル層とした。これはＬａＢ_６（ＮＩＳＴ６６０ａ標準）を用いる場合にほぼ１つの結晶子（３．５μｍ）の厚さであり、２から５μｍの結晶子サイズを持つものであった。これは散乱平面上でビーム高さが１５ｍｍでの散乱可能な領域約４０μｍｘ３．５μｍを与えた。強度はこれらの実験で、光子係数半導体ピクセル検出装置で測定され、ピクセルは５５μｍｘ５５μｍ寸法で半径は５５μｍから２４０ｍｍまでであった。２５６ｘ２５６ピクセルが存在し、これは５５ｍｍ半径で２θの角度範囲１４°に等しく、散乱面へ垂直なピクセルからのシグナルはストリップに積算される。

データはこのモードで静的検出装置を用いて収集された。一方サンプルはロックされている。

この構成で、入射ビームは２θ位置で直接観測された。強度は１秒約９０Ｍカウントであり、波長は純粋なＣｕＫα１であり、このビームは一列のピクセル内に含まれる（＜０．０５４７０）。この幅はビームサイズ（３５μｍ）および角度の広がりからなり、上記のようにサンプリ上に当たる広がりは０．０１１０である。

検出装置のピクセルサイズは角分解能を定め、散乱ビームはこの幅よりも狭く、検出装置の応答は種々の条件により異なり得る。例えば光子がピクセルの端近くに到達する際にはピーク高さ、形状及び幅が変更され得る。

ここで次の点が理解されることが重要である。即ち、粉末回折パターンは、Ｂｒａｇｇピークの幅内というよりはむしろ、結晶子からの散乱のテール部とビームとの交差をほとんど完全に含むということである。従って散乱は、それぞれの結晶子が受けるビームの広がりとより関係し、サンプル全体を横切る広がりとは関係しないということである。従ってそれぞれの結晶子例えば数μｍの結晶子は、例えば４０μｍ離れたＸ線源との組み合わせにおいて、効果的に高分解性の散乱プロフィルを生成する。ここで、ビームがより多くの結晶子を照射する限り、その広がりを持つことは重要ではない。この後者の点により、従来のＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ構成と比較して、前記パターンについてのスケール因子を評価することができる。

種々の計算が、従来のＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ構成との強度の比較を行うために実施され、これらを実験結果と比較した。計算された強度比は、これはコンパクト構成での小さい検出装置サイズ（及びより小さいＸ線開口部）の効果を考慮に入れる前で０．２３６であった。ここで説明したコンパクト構成として１４ｍｍの検出装置サイズとＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ構成の２７ｍｍとを考慮すると、このコンパクト構成は従来の強度の強度約１２％となる。

これは、非常に不利のように見える。というのは、最初見ると、データがＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ構成よりも約８倍も遅い速度で収集されることになるだろうと考えられるからである。しかしこれは次の点を理解すると違うということが分かる。即ち、コンパクトな構成においては、データは平行して単一の検出装置又は実際には複数の検出装置で多重ピクセル（異なる角度で）を用いて収集され得る、ということである。

このことを考慮すると、データ収集速度は多重ピクセルを用いた単一の検出装置を用いる場合と類似するものである。しかし、コンパクト構成のための多重１４ｍｍ検出装置を配置することは容易であり、これにより非常に速いデータ収集を可能とする結果となる。

図３は多重検出装置チップ１８を持つ構成を示す。この場合、検出装置チップ１８は、非散乱線２２のいずれかの側に設けられる。その線はＸ線ビーム６がサンプル上へ入射する線に沿って直線に伸びる。

一般に検出装置チップ１８はエッジ領域を有し、そこでは入射Ｘ線を検出しない。従って、検出されるべき領域にギャップを持たせて検出チップを単純に並べることはできない。

しかし非散乱線２２のいずれかの側に検出装置チップを設けることで、他の側の検出装置チップ１８間のギャップに応じた、非散乱線の一方の側の散乱角２θをカバーすることが可能となる。従って、単一検出装置チップ１８の角度範囲に比べてより広い範囲を連続的に与えることが可能となる。

本発明の場合においてさらに有利な点は、この構成ではＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ構成とは異なるサンプルが存在しない場合でも作用するということである。これにより、バックグラウンドの較正および補正がずっと容易になる。

コンパクト構成の小サイズは、検出装置の中心でのサンプル１４の正確な位置が非常に重要となる、ということを意味する。５０μｍの精度で水平及び垂直の位置が、９０°の２θ角で必要とされる。より低い２θ角では許容範囲はさらに大きくなる。例えば２θ角が２０°では垂直許容範囲は１２０μｍで、水平許容範囲が６００μｍとなる。

測定は説明された装置で実施された。図４には、ＮＩＳＴ６６０標準サンプルであるＬａＢ_６での測定結果が示される。実線は、本発明の回折装置を用いて測定された強度を表し、点線は従来の大きな遅い回折装置でＢｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ構成を用いて測定された強度を表す。留意すべきは、ピーク形状は十分一致している、ということである。７２．０°のピークと２４．３°のコブはＣｕＫα２によるものであり本コンンパクト装置には見られない。

図５は、弱く散乱するサンプル、ここではパラセタモールからのサンプルの測定結果を示す。主グラフは本発明の回折装置により得られた結果である。

次のことが見出された。即ち、データは非常に迅速に−測定はほんの１０秒の測定時間を用いて（挿入図）繰り返されて得られたということ、及び得られた結果は非常に優れたものであった、ということである。

コンパクト構成での測定においてはさらなる考慮がされる。

特に利点となるのは、測定は、サンプルが存在しなくても可能であるということである。これにより、サンプルに関連しない全てのコンポーネントの測定が可能となり、従ってサンプルが存在する場合の測定データからこれらのデータを差し引くことが可能となる。これは透過よりも反射を用いる従来技術方法には当てはまらない。

検出装置の使用は、検出装置の中心での１つのピクセルが、検出装置のエッジと正確には同じではない角度と相対することを意味する。しかしこれは構成上の計算により補正され得る。

より重要な因子は、提案される構成においてはサンプルの位置が非常に重要である、ということである。検出装置の軸中心とサンプル位置との全ての差は２θ測定に不正確性をもたらす結果となり得る。従って、装置の初期設定、位置合わせには注意が必要であり、特に正確な位置へ移動可能なサンプル台の使用が便利である。

他の問題は平均化である。サンプルは入射ビームスポットの与えられた小さいサイズの小さい容積について測定されるのみである。この小容積中の粉末結晶の数は比較的少ない。平均される量を増やすために、サンプル台は、測定中又は測定間のいずれかに交差的可動又は入射Ｘ線ビームに対して回転可能にされてよい。より容易には、サンプルロックがその代わりに又はそれとともに使用され得る。

かかる動きは平均化に寄与するとともに、本発明者は、入射ビームに垂直な軸周りのサンプルの回転は平均強度をも改良するということを見出した。

ＬａＢ_６及びパラセタモールについての測定がミクロ構造分析の装置を用いて研究された。使用された装置の最終的分解能は０．０１°であるがこれは最終的ビームサイズ及びピクセルサイズに依存する。ピークブロードニングは種々のサンプルと検出装置間距離で測定された。５５ｍｍではＬａＢ_６の００１プロフィルが約０．１３°と見出された。しかしこれは１１０ｍｍでは約０．０７９°に、２４０ｍｍと３００ｍｍでは約０．０５°で安定したブロードニングであることが見出された。これらの測定はロックされたサンプルで行われた。

静的サンプルについては、サンプル間にいくらかのばらつきがあり、０．０２３°および０．０２６°の幅のあることが測定された。装置的なブロードニングは０．０１９°であり、これは測定された幅と近く、全装置的ブロードニングは観測されておらず、特に測定に対する結晶子は平均に３５μｍビームスポットに分布されていると考えられる。計算により、測定されたブロードニングは、測定が１つの結晶子でなされるとすると、装置ブロードニングが０．０１１５°の寄与、及び結晶子サイズが０．７μｍとした場合に結晶子からさらに０．０１１５°の寄与であることが明らかにされた。ＣｕＫα１波長が使用される場合、ＬａＢ_６の吸収長さは約１μｍであり、ＬａＢ_６結晶子に入射して出るビームについては、深さは約０．７μｍとなるであろう。この場合には分離された結晶子により鋭いピークが主となり、Ｂｒａｇｇの条件に近くなる。

サンプルロックを用いて測定されたブロードなピークは、Ｂｒａｇｇ条件に近いかかる分離された結晶子に主により生じるとは思われない。というのはそのような場合には静的サンプルを用いて測定されたより低いブロードニングを与えるであるからである。このことは、散乱は主に回折テーリングの交差から依るものであることを示唆する。これは、詳細なミクロ構造情報を抽出できることを示唆す
留意すべきは、これらの優れたピーク幅は、これらの小さな半径（サンプルから検出装置間距離）で達成される、ということである。というのはこの方法は焦点化に依存するものではないからである。たとえサンプルが少量でも、十分な粒子が測定され、特にロック条件で、信頼性のある強度を生成する。

当業者であれば、示された構成及び配置の変更等が可能である。特に本発明者は、放物面鏡が省略され、かつ優れた結果が得られる、ということを見出した。
［付記］
付記（１）：
粉末サンプル測定のための回折装置であり、前記回折装置は：
前記粉末サンプルを保持するためのサンプル台；
Ｘ線ビームを放射するＸ線源；
単色化結晶であり、回折表面を持ち、前記回折表面が単色化Ｘ線ビームを前記回折表面へ５°未満のグレージング放出角度で前記サンプル台へ回折し、前記サンプル台で６０μｍ未満のスポット幅を持つように設けられる、単色化結晶；
少なくとも１つの検出装置結晶であり、前記粉末サンプルからの回折されたＸ線強度を、複数の回折角度で同時に測定するための検出装置結晶；及び
前記測定されたＸ線からの回折パターンを計算するための処理手段を含む、回折装置。
付記（２）：
付記（１）に記載の回折装置であり、前記それぞれの検出装置結晶が、前記サンプル台から３００ｍｍ以下に設けられる、回折装置。
付記（３）：
付記（１）又は（２）のいずれか一つに記載の回折装置であり、前記単色化結晶が、前記単色化Ｘ線ビームを０．００５°から０．０２°の広がり角で前記サンプル上に入射させるように設けられる、回折装置。
付記（４）：
付記（１）乃至（３）のいずれか一つに記載の回折装置であり、さらに放物面鏡を含み、前記ミラーは、Ｘ線源からのＸ線ビームを単色化結晶へ方向付ける、回折装置。
付記（５）：
付記（１）乃至（４）のいずれか一つに記載の回折装置であり、前記それぞれの検出装置結晶が平面上である、回折装置。
付記（６）：
付記（１）乃至（５）のいずれか一つに記載の回折装置であり、前記サンプル台が前記粉末サンプルの薄層を接着するための接着材料の配置表面を含む、回折装置。
付記（７）：
付記（１）乃至（６）のいずれか一つに記載の回折装置であり、複数の検出装置結晶を含み、前記検出装置結晶が前記単色化結晶からの前記単色化Ｘ線ビームの線に沿って前記サンプル台を通過する線の交互の側に設けられる、回折装置。
付記（８）：
付記（１）乃至（７）のいずれか一つに記載の回折装置であり、さらに、データ収集の間に前記サンプル台で前記サンプルを移動させる手段を含み；前記処理手段が、測定がなされている間はＸ線強度を処理し、十分なデータが収集された場合にはデータ収集を停止するように適合される、回折装置。
付記（９）：
回折測定方法であり、前記方法は：
サンプル台に粉末サンプルを配置し；
Ｘ線源からＸ線ビームを単色化結晶へ放射し、前記単色化結晶は回折表面を持ち、前記回折表面が単色化Ｘ線ビームを前記回折表面へ５°未満のグレージング放出角度で前記サンプル台へ回折し、前記サンプル台で６０μｍ未満のスポット幅を持つように設けられ；
前記粉末サンプルを通過して回折されるＸ線の強度を、少なくとも１つの検出装置結晶を用いて複数の回折角で同時に測定し；及び
前記測定されたＸ線から回折パターンを計算する、方法。
付記（１０）：
付記（９）に記載の方法であり、前記検出装置結晶が前記サンプル台から３００ｍｍ以下に配置される、方法。
付記（１１）：
付記（９）又は（１０）のいずれか一つに記載の方位であり、前記単色化結晶が、前記単色化Ｘ線ビームを０．００５°から０．０２°の広がり角で前記サンプル上に入射させるように設けられる、方法。
付記（１２）：
付記（９）乃至（１１）のいずれか一つに記載の方法であり、前記粉末サンプルが、１０μｍ未満の厚さである、方法。
付記（１３）：
付記（９）乃至（１２）のいずれか一つに記載の方法であり、前記粉末サンプルを、前記サンプル台上の接着材料の表面に配置する、方法。
付記（１４）：
付記（９）乃至（１３）のいずれか一つに記載の方法であり、前記単色化結晶から前記サンプルへの単色化Ｘ線ビームの線に沿ってサンプルを通過する線の交互の側に設けられる複数の検出装置結晶を用いて強度を測定することを含む、方法。
付記（１５）：
付記（９）乃至（１４）のいずれか一つに記載の方法であり、さらに、データ収集の間に、前記サンプル台を移動させることを含む、方法。
付記（１６）：
付記（９）乃至（１５）のいずれか一つに記載の方法であり、さらに、データ収集の間に前記サンプル台で前記サンプルを移動させる手段を含み；前記処理手段が、測定がなされている間はＸ線強度を処理し、十分なデータが収集された場合にはデータ収集を停止することを含む、方法。

Claims (16)

1. 粉末サンプルを測定するための回折計であって、
   前記粉末サンプルを保持するためのサンプルステージと、
   Ｘ線ビームを放出するためのＸ線源と、
   回折表面を有するモノクロメータ結晶であって、前記回折表面は、前記サンプルステージで６０μｍ未満のスポット幅を有するように、単色のＸ線ビームを前記回折表面に対して５°未満のグレージング射出角度で前記サンプルステージに向かって回折させるよう配置される、モノクロメータ結晶と、
   複数の回折角で同時に前記粉末サンプルから回折させられた前記粉末サンプルを通過するＸ線の強度を測定するための少なくとも１つの検出器結晶と、
   前記測定されるＸ線からの回折パターンを計算するための処理手段とを含む、
   回折計。
2. 請求項１に記載の回折計において、
   前記検出器結晶又は各検出器結晶は、前記サンプルステージから３００ｍｍ以下に配置される、回折計。
3. 請求項１又は２に記載の回折計において、
   前記モノクロメータ結晶は、０．００５°から０．０２°までの角度発散で前記粉末サンプルに入射する前記単色のＸ線ビームを回折させるように配置される、回折計。
4. 請求項１、２、又は３に記載の回折計であって、
   さらに、前記モノクロメータ結晶に向かって前記Ｘ線源からの前記Ｘ線ビームを向けるように配置された放物面鏡を備える、回折計。
5. 請求項１から４までのいずれかに記載の回折計において、
   前記検出器結晶又は各検出器結晶は、平面のものである、回折計。
6. 請求項１から５までのいずれかに記載の回折計において、
   前記サンプルステージは、前記粉末サンプルの薄層を接着するための接着材料の取り付ける表面を有する、回折計。
7. 請求項１から６までのいずれかに記載の回折計であって、
   複数の検出器結晶を備えると共に、
   前記検出器結晶は、モノクロメータからの前記単色のＸ線ビームの線に沿って前記サンプルステージを通過する線の交互の側に配置される、回折計。
8. 請求項１から７までのいずれかに記載の回折計であって、
   さらに、データ収集の間に前記サンプルステージで前記サンプルステージを移動させるための手段を備えると共に、
   前記処理手段は、測定がなされる間に前記測定されたＸ線強度を処理すると共に、十分なデータが収集されてしまったときには前記データ収集を停止するように適合させられる、回折計。
9. 回折測定をするための方法であって、
   サンプルステージに粉末サンプルを取り付けること、
   前記サンプルステージで６０μｍ未満のスポット幅を有するように前記サンプルステージに向かって回折表面に対して５°未満のグレージング射出角度で単色のＸ線ビームを回折させるように配置された前記回折表面を有するモノクロメータ結晶へとＸ線源からＸ線ビームを放出すること、
   少なくとも１つの検出器結晶を使用することで複数の回折角で同時に前記粉末サンプルを通過すると共に前記粉末サンプルから回折させられた前記粉末サンプルを通過するＸ線の強度を測定すること、及び、
   前記測定されたＸ線から回折パターンを計算すること
   を備える、方法。
10. 請求項９に記載の方法において、
    前記検出器結晶は、前記サンプルステージから３００ｍｍ以下に配置される、方法。
11. 請求項９又は１０に記載の方法において、
    前記モノクロメータ結晶は、０．００５°から０．０２°までの角度発散を有するように前記粉末サンプルに入射する前記単色のＸ線ビームを回折させるように配置される、方法。
12. 請求項９、１０、又は１１に記載の方法において、
    前記粉末サンプルは、１０μｍを超えるものではない厚さを有する、方法。
13. 請求項９から１２までのいずれかに記載の方法であって、
    前記サンプルステージにおける接着材料の取り付ける表面に前記粉末サンプルを取り付けることを含む、方法。
14. 請求項９から１３のいずれかに記載の方法であって、
    モノクロメーターから前記粉末サンプルまでの前記単色のＸ線ビームの線に沿って前記サンプルを通過する線の交互の側に配置された複数の検出器結晶を使用することで前記強度を測定することを備える、方法。
15. 請求項９から１４までのいずれかに記載の方法であって、
    さらに、データ収集の間に前記サンプルステージを移動させることを備える、方法。
16. 請求項９から１５までのいずれかに記載の方法であって、
    さらに、測定がなされている間に前記測定されたＸ線の強度を処理すること、及び、十分なデータが収集されてしまったときには前記データの収集を停止することを備える、方法。

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