自動記録式X線回折装置について

X線 第9巻(1956) ₂₃

自 動 記 録 式X線

回 折 装 置 に つ い て

理学電機株式会社

志

村

義

博

(昭 和31年2月15日 受理)

I.は

し が

き

Geiger Counterな どのX線 検 出 器 を 用 いた 自動 記 録 式x線 回 折 装 置(x-Ray Diffractometer)は,1945年 米 国The North American Philips Co.よ り,“NOre1co” とい う商 品 名 の も とに,今 日み られ る よ うな形 式 の もの が は じめ て 発光 され て か ら,よ うや く10年余 を経 た に過 ぎな い が,そ の後 ひ き続 き世 界各 国 で製 作 され るに いた つ た.

前 述 のNorelco-The North American Philips Co. と 同 系 絞 の 和 蘭Philips社 か ら もPW1010と し て,ほ ぼ 相 似 た も の が 販 売 さ れ て い る一 を 除 い て は,以 下 の よ う な もの が 知 ら れ て い る.

米 国,General Electric X-Ray. Corporation:

XRD-3串(1948年)

西 独,Siemens & Halske: Kristalloflex 西 独,Rich. Seifect: Debyeflex

英 風,Hilgex & Watts: Y-115

英 国,Solus-Schall Limited 1952 ∼ 5年 わ が 国 にお いて は,戦 後 い ち 早 く諸方 の大 学 ・研 究 所 な どに て研 究 が進 め られ て きた が,特 に1952年7.月,東 京 大 学 理 学 部 地質 学 教 室 に は じめ てNorelcaが 輸 入 さ れ,そ の 性能 のす ぐれ て い る こ とが 認 め られ る よ うに な つ た1瓶 め,国 産 化 の機 運 が 非 常 に強 ま り,1954年 に は 最 初 の 国産 品**が 現 わ れ,1955年 末 に は他 社 よ り も国 産 品***が 売 出 され た.欧 米 諸 国 の製 品 とはそ れ ぞ れ特 長 に お い て異 な る ものが あ るが,ほゞ 同一 水 準 の もの が で きた と考 え て差 支 えな い よ うに思 われ る. さて,こ の よ う に急速 な 発 達 をみ た のは,過 去15年 間 にX線 回折 法 の 応 用 が ひ ろ まつ た こ と と相 まつ て,近 年 の電 子工 粟 の技 術 水 準 の 発 達 を基 底 とす る,装 置 自 身 の い ちゞ る しい 改 良 お よび 測定 技 術 の向 上 に よ り,装 置 の 自 動 化,精 度 の飛 躍 的 向 上 が 可 能 とな り,そ れ が 近 代 産 業 お よび科 学 の要 求 に こた え得こ とに あ る といえ る. これ を実 際 に即 し て いえ ば,次 の よ うに夏 約 で き よ う。

(1)従来 の写真法 のもつ諸困難が,本 装置 の出現 に よ

り集中的に解決 された こ と.

(2)回 折 線 の位 置 ・形状 お よび強 度 測 定 が 自 動 的,正 確 且 つ 迅 速 に 行 われ る よ うに な り,従 来 のX線 回 折 法 が 有 して い た 「特 殊 な測 定 法 」 で あ る との観 念 を超 え て, 広 汎 な 分野 に利 用 され る よう に なつ た こ と. (3):D.Hanawalt2)に _{よつ て は じめ られ た約1 ,000種} の物 質 の,粉 末X線 写 真Data法 の 系 統 的 な 分 類 が も とに な り,現;在ASTMよ り2,500種 類 に 余 るPavede r Diffraction Index Cardが 発 行 され てい るが,こ の こ と は 測 定 結 果 が 迅 速 且 つ 自 動 的 に得 られ る よ う にな つ た こ と 工相 まつ て,多 結 品物 質 のX線 結 晶 分析 法 の 基 礎 が 確 立 され,化 学分 析 そ の他 の分 析 法 と相 並 ん で市 民 権 を う る よ うに な つ た こ と. (4)精 度 の 向 上 に よ り定り 分 析 法 が 確 立 され,ま た微 量分 析 が可 能 にな つ たゝ め 新 し い 応 用 分 野 が 拓 け た こ と.

(5)

自動化 ・迅速化 ・操作 の単純化お よび特別な場合

を除 いては,X線 物理 や結晶 に関す る専門的な知識を要

しな くなつたゝめに,生 産工 程中の品質管理 に広 く使用

され るようになつた こ と.

そ れ ぞ れ のX-Ray Diffractometerは,殆 ん ど 螢 光 分 析 装 置 が 併 用 で き る よ う に な つ て い て,た とえ ばG.E製 品の ご と く,螢 光 分 析 装置 の 方 に そ の 特 長 の あ る も の も あ る.し か し そ の 後 生 産 工 程 中 の 品 質 管 理 に 使 用 され る 目 的 で,光 学 的 分 光 分 析 に お け るQuantometerとほゞ 対 比 す る こ と の でき る 専 用 装 置 と し て,1953年 に 米 国 Applied Research Laboratoryよ り“X-Ray Resea rch Quantomeier” お よ び “X-Ray Industria1

Quantomet-er” が,ま たThe North American PhilipsCo.よ り は 1955年 に“Autrameter” _{が そ れ ぞ れ 発 売 さ れ て い る .} *1955年XRD-5に として新 型 が 発 売 され た.

** 理 学 電 機 株 式 会 社 製 “GEIGERFLEX” ** *綿 鳥津 製 作所 製“GX-I”

24 自 動 記 録 式X線 岡 折 装 置 に つ い て Photo1“GEIGERFLEX” 全 景 生 産 に 関 係 の 深 い螢 光 分 析 の利 用 は,わ が 国 では 未 だ 本 格 的 で な い う らみ は あ るが,そ の重 要 性 は逐 次認 め ら れ つゝ あ るの で,広 く用 い られ る よ うに な る の も遠 い将 来 の こ とで は あ る まい. さ て,Diffractometerに つ い て は,最 近 多 く の 人 々 の 関 心 が た か ま つ てき た よ うに思 わ れ る の で,い まゝ で に わ か つ て い る 欧 米 各 国 製 品 の,凡 そ の 紹 介 を 試 み つゝ, 併 せ て“GEIGERFLEX” の 装 置 の 大 要 そ の 他 に つ き, 御 多 考 ま で に 述 べ さ せ て い たゞ く こ とに す る. II.装 置 の構 成お よび 動 作 の概要 製 作 者 によ り,個 々 に は そ れ ぞ れ 多 少 の相違 は あ る が,“GEIGERFLEX” の 例 に よれ ば 次 の よ うな も のか ら 成 立 つ てい る. 1) X線 発 生 装置 2) Goniametet

3) Geiger Counter Tube (G.M.T.)ま た は そ の 他 の X線 検 出 器

4) 電子回路

a Counting Ratemcter同路

b Fixed Count Systemを 含むScaler回路 5) 自 動記 録計 6) X線強度一 定 装置 (附)そ の 他 附 属 装置 本装 置 は,つ ま る と こ ろ,写真 法 の場 合 の フ ィ ル ム の 代 りにX線 検 掲 器(た と え ばG.M.T.)を 置 き 換 え た も の で,そ の動 作 の 模 様 をBlock Diagramに よ り簡 単 に 述 べ れ ば,Fig.1に お い て,管 球 対 陰 極 の 焦 点Fよ りの,一 定 強 度 を有 す る 発散 特 性X線 束 は,Goniometer上 のSeller Slit(X線 束 を 平 行 な ら し め る た め の

Slit)P, Divergence Slit(試 料 の照 射 面 積 を 定 め る)か― 必 要 とす る開 き'によ り 各 寸 法 の もの が 用 意 され て い る― を経 て 平面 試 料Sを 照 射 す る.こ の とき 平面 試 料 とG.M.T*Gと は 同 一 中 心 軸 を有 し,前 者は 後者 の1/2の速度 で同 し方向 に 向転 す る よ うに なつ て い る.こ の回 転 は 自動 的 に 行 われ るが,手 動 す る こ ともで き る,ま た回 転 速度 は広 範囲 に 変 え る こ とが で き る.試 料 台 に は普通 の 紛末,板 な ど のほ か,そ の応 用 面 の相 違 に よつ て 試 料 をい ろ いろ な状 態 に お い て測 定 す る こ との で き る附属 装 置 を 取 付 け る こ とが でき る. い まBraggの 式 を満 足 す る よ うな 角 度θ(従 つ て この と きのG.M.T.の 位 置 は 入 射X線 束 に 対 して2θ)の とき,試 料 よ りの回 折X線 はReceiving Slit R(こ の 開 きは 前 述 の 回転 速 度 とゝ もに測 定 精

自動記録 式X線 回折装置につ いて

₂₅ 度 を 決 め る 重 要 な 因 子 と な る.)お よ びSoller Slitを 経 てG.M.T.内 に 入 射 す る.こ の 場 合F,Sお よ びR はX線 幾 何 光 学 的 意 味 に お け るBragg-Brentanoの 集 中 条 件 を 満 足 し て い る. 次 に,G.M.T.に 入 射 し たX線量 子 に 比 例 し て,負 荷 抵 抗 に 現 わ れ た パ ル ス は,Cathode Follower, Count切 換 ス イ ッチ,FirstAmplifier, Discriminator, Coupler を 経 てBinary Unitに 達 す る.Binary Unitの 各 段 と Ratetnetet Scale Factoeの 切 換 ス イ ッチ(1 _{,2,4,8,16,32,} 64,128,256の9段)と は 結 ば れ て い る.こ の と きRate-meter Scale Factorを た とえ ば64に す る と_,G.M.T.よ り の パ ル ス の1/64がPulse Shaperに 送 られ,Raceme-er

,に よ りCount数 の 変 化 を 直 流 の電〓 ま た は 電 流 変 化 に な お し,電 子 管 式 自 動 記 録計 に導 か れ る,

自動 記 録 計 の 記 録 紙 は,G.M.T.の回 転 と完 全 に同 期 し て送 られ,さ らにG.M.T.の 画 転 角度 が同 一 記 録 紙 上 に 自 動 的 に 印加 され る よ うに なつ て い る .

“ GEIGERFLEX” に,は後 述 のFixed Count System が 附 属 さ れ て い る が 、 そ の回路はBinaRy Unitの 各 段

とRegister切 換 ス イ ッ チ とを結 ん で い て,こ れ を 通 つ た パ ル ス はEIT Pulse Shaperを 経 てEIT Unitに 入 る.EIT Unitは10進 法3段 で,指 示 は999ま で 行 き_, 最 後 の パ ル ス で 時 計 の 自 動 停止 装 置 が 作 動 し て,時 計 が 止 ま る と岡 時 にG.M.T.よ り の 入 力 回 路 は 閉 鎖 さ れ る よ う に な つ て い る.も しRegister Scale Factorを64に し_, 時 計 を ス タ ー トさ せ る と64,000 Countに 遠 す る ま で の 時間 が自 動 的に 測 定 で き る, III.各 構 成部 分 に つ いて 装 置 を構 式 して い る 各 部 に つ き,欧 米 各国 の 製 品 と “ GE正GERFLEX” との比 較 お よび そ れ ぞれ の特 色 に つ き 述 べ て み た い.な お 通 例 力タ ロ グ な どに記 載 され て い る 仕 様 そ の他 は,な るべ く省 略 さ せ て い たゞ くこと に す る , Photo 2 G.E: XRD 5 1)X線 発生 装置 本装 置 の精 度,信 頼 度,取扱 いの 容 易 さ はx線 発 生 部 に大 い に関 係 す る.ま ずX線 管 球 の焦 点 の 位置お よび 形 状 は,X線 光 学 系 の 一 部 を 構成 す る もの で,分 解 能 は こ の 光 学 系 に一・_{義 的 に 依 存 す る .“GEIGERFLEX” の 管 球} には,和 蘭Philips社 製 の 密 閉式X線 管球 が使 用 され て い る.輸 入品 を用 い る の は残 念 で は あ るが_{,そ の 性 能 よ} りみ て 止 む を得 な い こ とゝ 思 われ る.但 し遠 くな い 将 来 に 国 産 化 は可 能 で あ る . Phatn 3 Siemens:Kristalloflex Photo4“Philips” 密 閉 管 球外 観 Photo5“Philps” 管 球のX線 透 過 写真 もち ろ ん組立 式 管球 を使 用 す る こ と も可 能 で(Photo.6 は そ の 一例),使 用 法 に慎重 で あ れ ば,かえ つ て よ い成 績 を あげ てい る よ うで あ る,

外国 製 品 の 例 で いえば,Hilger & Wattsを 除 き い ず れ も 密 閉 式 管 球 を 使 用 し て い る.た と え ばG.Eお よ び Siemens & Halskeは自 社 製 を,SeifertはAEG _{, Nor} elcoお よ びPhilipsは そ れ ぞ れPhilips製,特 にAEG

の も の はGrid Biasに よ り,焦 点 の 幅 が25×10-3∼15 0×10-3mmま で 変 化 さ せ る こ とが で き る よ う に な つ て

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自動記 録式x線 回折 装置につ いて

Photo6手 持 ち の 排 気 式 管 球 ・真 空 装 置 ・ト ラ ン ス な どを 利 用 し たGeiger Counter X-Ray DiffractometcrのX線 発 生 装 置 部 い る. 容 量 に つ い て は,“Norelco” は60KVP 50mA, “ XRD-3”50KVP 50mAと うた つ てい るが,回 折 法 の 場合,管 球 容 量 に 制 限 され る か ら,そ の 点 で は あ ま り 意 味 が な く螢 光 分 析 の 場 合 に 備え て い るわ け で あ ろ う. ヨ ー ロ ッパ の もの は いず れ も もつ と小 さな値 で,ヨ ー ロ ッパ の もの と比 較 して 米 国製 品 の カ タ ログ の 数 値 は 実 際 の 使 用 条 件 とは 多 少 の 違 い が あ る よ うに 感 じ られ る. 防X線,防 電 撃,自 動 制 御 な どは 各 社 製 品 と も似 た り よつた りで,ま ず 問 題 は な い.たゞ 国産 品 の 場 合 は 高 湿 度,水 道 断 水,電 源 変 動 な どの 悪 条 件 を考 慮 に 入 れ る必 要 が あ る.電 源 変 動 に 関 し ては,ヨ ー ロ ッパ の 装 置 が 比 較 的 参考 に な る よ う で あ る. 整 流 方式 は,全 波 整 流 方 式 と 半 波 でCapacitorを 附 属 さ せ た も の と あ る が,前 者 は 米 国 お よ び 日 本 で,後 者 は ヨ ー ロ ッパ 製 品 に 多 い.一 例 を あ げ る と,“Norelco” と 同 系 統 の 和 蘭Philipsで は 半 波 整 流 でCapacitorを 用 い て い る.

2)Goniometer

X線 光 学 系 と し ては,初 期 の ヨ ー ロ ッパ 製 品 を 除 き, 今 日で は 全部 が 前 に述 べfc集 中 法 に 従 つ て い る. Goniometerの 角度 読 取 精 度 は 測 定 技 術を 別 にす れ ば,G.M.T.支 持 台,試 料 支 持 台 と同 期 電 動機 と の問 の Wormお よびWorm Gearの 精 度 に 全 面 的に 関 係 す る の で,精 度 を あげ るの は勿 論 な が ら,寿 命,Backlash な ど につ き各 社 ともい ろ い ろ工 夫 を こ ら し てい る よ うで あ る.“GEIGERFLEX” に つ い て は,後 に 記 載 され て い る性 能 試 験 で も明 らか な よ うYc,極 め て よい 結 果 を 得 て い る.記 録 紙 上 に 自 動 記 録 す る場 合 のGoniometerの 工 作 精 度 は,一 般に,有 限 の 幅 を有 す るSlit系,連 続 的 な走 査,記 録 紙 上 の読 取 り誤 差,そ の他 誤 差 を 生 ず るい くつ か の条 件 を考 え あわ せ て決 め るべ き『で,必 要 以 上 の 精 度 は意 味 が な い, 形状 で い え ば,“GEIGERFLEX” で は 横置 型 を 採 用 し て い るが,各 製 作 者 を通 じて 横 置 型 が圧 倒 的に 多 い. Norelcoお よび 同 系 統 のPhilipsの み が 縦 型 を採 用 して い る.縦 型 の特 長 は カ メラ を併 用 で き る こ とで あ り,欠 点 は 長 期 間使 用 す る とG.M.T.を 上 か ら下 へ 回 帳 した 場 合 とそ の逆 とでは 読 取 値 が 異 な りや す い.東 大 地 質 学 教 室 の1Horelcaに お い て も この こ とが あ る よ う で あ る. 横 置 型 の 場合 は ち よ う どそ の反 対 で,縦 型 の長 所 が 欠 点 にな り欠 点 が 長 所 とな っ て い る、G.EのXRD-5で は, 同 時 に2本 の 管 球 を 用 い,一 方 を 横型 のGoniometer に,他 方 には カ メ ラを 設 置 す る よ うにな つ て い る,費 用 を か まわ なけ れ ば,両 者 の 長所 を 取入 れ た巧 み な 方 法 と

Photo7 Goniometer (“GEIGERFLEY”)

自動記録式X線 回折 装置につい て

い え よ う. “GBIGREFLEX” Goniometeaの 精度 試 験 を 次 に 記載 す る. a.分 解 能 木 実験 は,次 に示 す条 件 でSiliconを 試 料 と して 自動 記 録 した も の で あ る.(Fig.2(a)(b)) (a)は15∼90°(2θ)問 を 速 い走 査 速 度 で記 録 した もの (b)は そ の 一 部 分(28°∼29°)を 拡 大 した もの であ る.

FiS.2Ca)

(b)

Norelco.に お い て も(b)と 全 く同 様 な条 件 で記 録 した も のを標 準 に し て い るが,そ の 記 録 紙 で は,よ う や く40° (2θ) 助 以上 でJα1,α2が 分 離 し て い る. “ GEIGERFLEX” で は28° (2θ)附 近 で 綺 麗 に 分 離 し て い る. b.回 折 角度 読 取 り綜 合 誤 差 に つ い て 記 録 級 上 の,回 折 線 の 角度 談 取 り誤 差 は,装 置 の そ れ ぞ れ の 部 分 の性 能 に関 係 す る面 と,機 構 的 に 避 け得 られ な い 誤 差,お よび 実験技術術 に依存 す る誤 差 な どに大 別 す るこ と が で きる. 以下 に記 載す る実 験 は,上 記 の うち実 験 技 術 に関 す る も の を 除き,前二 者 に つ い て検 討 した もので,特 に“GEIGERFLEX” の,主 要 な 構成 要 素 で あ るGoniometerの 精 度Pcつ き,充 分 な 御 参 考 資 料 を提 供 す る もの とい え よ う. 木実 験 はTable3の 条 件 に よつ た も の で,記 録 紙 上 Table2 [Si]Cu/Ni 40KVP, 15mA Angle View of Target:3°

(a)15∼90°(2θ)(6)28∼29°(2θ) Scale Factor: 8 8 Multiplier: 1 1 Time Constant: 4sec 2sec Divergence Slit: 1°1°

Receiving Slit: 1°, 0.lmm 1°,0.lmm Scanning Speed: 1/2°/min 1/4°/min Chart Speed: 1/4cm/min 1/2cm/min

Table3 試 料:Quartz 特 性X線 Cu-Ka, Ni-filtered 2θ=0°∼85° に おい て,26=80∼155° に おい て Scale Factor: 8 4 Multiplier: 1 1 TimeConstant: 4sec. 4sec. Divergence Slit: 1°2.5°

Receiving Slit: 1°,0.lmm _{2.5° ,0.2mm} Scanning Speed: 4.5°/min 0.5°/min

Chart Speed: 333cm/min 3.33cm/min

の 回 折 線 の 測定 誤 差 を減 らす た め,Chart Speedが 比 較 的速 い の を は じめ,普 通 よ りは 多 少 苛 酷 な 測定 条件 に 従 つ て い る. さ て,Quartzの 計 算 か ら求 め られ た,回 折 角 の値 を 基 準 とした 場合 の実 測値 の パ ラ ツキ をFig.3(a)に 示 す, 実験 に 際 して,回 折 像 のPeakの 位 置 をズ ラ ス よ うに 働 ら く原 因 と しては 租 々の も の が 考 え られ る が,い ま Goniometerに 関 係 す る もの だ け に 限 定 す る と次 の よ う な もの が あ る.

i)X線 束 のVertical Divergence

⊿(2θ)〓

S: Vertical Divergence

G.M.T.が 産 査 す る平 面 に 対 して,垂 直 な 方 向 へ のX 線 束 の拡 が りに よつ て,回 折 線 の 位置 が ズ レる の で あ

る.

ii)Flat Specimen Effect

d⊿(2θ)=-〓

A:試 料 のirradiated lengthの 半 分 L:焦 点,試 料 間 の 距 離 策 中 法 を満 足 させ る た あに は 試 料 はRolland' circle 上 に 乗 る よ うに 曲 げ て や らな け れ ば な らな い が,実 際に は 平 面 試料 を 用 い る の で,や は り 回 折 線 の位置 が ズ レ る.

iii)Absorption Effect

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自動記録式x線 回折装置について

Fig.3 ⊿ (2θ)=-〓 特 に原 子 番 号 の小 さ い物 質 に いちゞ る し くお こる現 象 で あ るが,X線 が 試料 の表 面 で 回 折 さ れ るば か りで な く,そ の 深部 にpenetrateし て 回 折 さ れ る分 もあ る と い う こ とが原 因 に な る. こゝ で は,回 折 線 のProfileに は 影 響 して も,そ の位 置 に は 影響 しな い よ うな因 子 は勿 論 無 視 して あ る.そ れ ぞれ の 曲 線 お よび,こ れ らを合 成 した 曲 線 をFig3(b) に示 す.こ の 値 は,Goniometerのmisssetting,X線 源s lit系 お よ び試 料 の 調 製 な ど に よ り 影 響 され るほ か, Goniometerの 工 作 梢 度 に依 存 す る.い ま前 者 に つ き 充 分 注 意 して実 験 を 行 え ば,そ の 影 響 は い ま問 題 に して い る効 梁 に 比 して 充 分 小 さ くす る こ とが で き る とい う こ と が確ミめ て あ るの で,こ れ は 問 題 に す る必 要 は な い.

Fig.3(c)は,(b)のResultant Curveの 上 に,(a) のPlotsを の せ た も の で,両 者 の ズ レ は ±1'以 内 に お さ ま つ て い る. こゝにPlotの バ ラ ツ キの原 因 と して は,紀 録 紙 の 伸 び縮 み の ほ か に,紀 録 紙上 のPatternの 線 そ の も の 玉 幅 が 約0.4mrn,一 方Plotの バ ラ ツキ は1'(0.23mm) で,ほゞComparaUleで あ る こ とか ら,回折 線 の位置 の 就 取 りの 誤 差 が 大 き く影響 し て い る こ とは充 分 考 え られ る.こ れ はChart Speedを 増 す こ と に よつ て 除 かれ る.結 局 この 程 度 の 測定 条 件 で も,紀 録 紙 の 腕 取 り誤 差 の方 がGoniometer.か ら自 動 記録 計 に至 る ま で の綜 合 誤 差 よ り大 き い こ とが わ か る.

3)Geiger Counter Tube(G.M.T.)

x線 検 出 塁 と し て は 近 い 将 米Scintillation Counter, Pr oportional Commterの 使 用 が 充 分 予 測 で き るが,普

通 に は 窓 に 薄 いMicaな ど を 用 い た 軟X線 専 用 のGei-ger(Counter Tubeが 使 用 され て い る.

G.E.で はMultiChamber Pmportional Counter, “ Norelco” で は1955年 か ら 附 属 品 と し て,Scintillation

Counterお よ びProportional Counterを 発 売 し て い る.そ の 性 能 と し て 伝 え ら れ る と こ ろ で は,dead-titer が7sec.で,見 か け 上 のcounting-rateが1.000c/s の 場 合 直 線 性 か ら の 偏 り.が0.7%, 10,000c/sの 場 合 G.M.T.の 場 合 の300c/sr∼500c/sの と き に 匹 敵 す る に

す ぎ な い そ う で あ る).

Hard X-ray(た とえ ばMo,Agな どの特性X線)に 能 率 よ く使 用 され るKripton入 りのG.M.T.も 広 く利

用 され て い る.こ の 場 合,白 色X線 に よ るback grou-ndの 増 加 は まぬ が れ な い こ とに な る.

“ GEIGERFLEX” に は 只 今 和 蘭Philips社 と 国 産 の TEN製 とが 採 用 さ れ て い る が,試 作 中 のScintillation

自動記録式X線 回折装置 につい て

29 Countexお よ びFroportianal Counterが 完 成 す れ ば,

そ の まゝ で 現 在 の 装 置 に 取 付 け て 使 用 す る こ とが で き る よ う に,なつ て い る. Table4はTEN(国 産)とPhilips(外 国製)の G.M.T.の 性 能 を 比較 した も の で あ る. Teble4 4)電 子 回 路 この 装 置 に 用 い られ る回路 につ い ては,お び たゞ しい 数 の報 文4)が 出 てお り,群 し くは それ らを 御 参 照 い たゞ こ とに して,“GEYGERFLEX” の回 路 は,,ひ らた くい えば:Norelcoの 同 路 にほゞ 同 じ く,語 弊 を お そ れ な け れ ば,そ れ を さ らに 改 良 した もの とい え る.こ の 回 路 は Scaler同 路 も含 め て3つ の 特 許 を もち,ま た い くつ か の特 許 を申 請 して い る.今日 まで の経 験 に 徴 して も相 当 信 頼 度 の高 い回 路 で あ る.な お電 子 管 回 路 部 は点 検 ・調 整 ・補 修 な どの 必要 が生 じた 場 合,電 子 工 学 の 専 門 家 で な い 多 くの使 用者 に とつて は,と か く面 倒 な こ とに な り や す い ので,そ う した実 際 の使 用 上 の便 宜 が綿 密 に考 慮 され て い る.た とえ ば,Plug-in Systemを 回 路 全 般 に わ た つ て採 用 して い る こ と,回 路 内部 にCheckingCir-cuitを 有 し て い る こ と,温 度 変化 に よる 抵 抗 値 の 変 化 を 除 去 し,ま た高 湿 度 にそ な え てSilicon処 理 が 全 面 的 に 施 され て い るな どで あ る, a)Counting Ratemeter回路 X線 強 度 の変 化 を直 流電 圧又 は電 流 の変 化 にな お し て 自 動 記 録 計 を 働 ら か せ るCounting Ratcmetcr同 路 に は,そ の 出 力 が 直 線 的 か,あ るい は対 数的 か に よ り,そ れ ぞ れ 直 線 回路 とか対 数 同路 とか呼 ん で い る.対 数 回路 の 構成 お よび直腺 回 路 と の 優 劣の比 較 は 文献5)に 詳 し い.こゝ で 特徴 的 な こ とは,欧 米 各 国 製 品 の うち 対 数 回 路 を使 用 して い るの は(J.E.の み で(こ れ は 真 空 管 特 性 を 利 用 して い る.)他 は いず れ も直 線 回 路 を用 い て い る, しか し,Scintillation Counter採 用 に ともな い対 数 回路 も遂 次 ふ え て くる こ と 工考 え られ る.“GEIGERFLEX” で は 直線回 路 を標 準 とし て い るが,必 要 に応 じ て 対 数同 路 を取 付 け られ る よ う準桁 され て い る. ま た, “GEIGERFLEX” のScaler回 路 に 送 り込 まれ た 不 規 則 な パ ル ス を そ こ でScale down(し て か らRat-emeter回 路 に 入 れ る 方 式 は,統 計 誤 差 が 小 さ くな る こ

と で 知 ら れ て い る6).

b)Fixed Count Systemな ど を 含 むScaler回 路 Point by point measurementsと し て のFixed Cou-nt Systemお よ びFixed Time Systemは“Norelco” “GEIGERFLEX” な ど で 採 用 し て い る

.Fixed Count Systemは 回 折 線 の 強 度,そ の 位 置 お よ び 形 状 を 正 確 に

測 定 す る た め の もの で あ る.連 続 的 に 走 査 し な が ら 記 銀 紙 上 に 自 動 記 録 す る 方 式 の もの は,あ と に も ふ れ る よ う に,走 査 速 度,Counting Ratemeterに.ヒ るtlme lag( R.C.によ る)お よ び 自 動 記 録 計自 身 の 不 確 か さ な ど に よ り,正 し い 値 よ りの 偏 り が お こ る.Fired Caunt Systemに は 所 要 の 回 折 線 角 度G.M.T.を 停 止 さ せ て, そ の と き 入 射 す る回 折 線 のX線量子 を,Couot数 を 一定 に し て,(“GEIGERFLEX” の 場 合 な ら ば'1,000∼25f,00 0Count間 で9段)そ の(Coust数 に 達 す る ま で の 時間 を 計 り,そ の 逆 数 か ら 強 度 を 正 確 に 知 る こ とが で き る. Count数 を 一 定 に す る こ と か ら,統 計 誤 差 は 一 定 と な り且 つ(Count数 の 選 び 方 に よ り,こ の 値 を 必 要 な 程 度 (電 源 の 安 定 性,試 料 の 粒 度,G.M.T.の 不 確 実 さ な ど に よ る 誤 差 の 大 き さ を 考 え て)に 小 さ くす る こ とが で き る.こ の よ う な こ と を,小 さ な 角 度 に 刻 ん で,G.M.T. を 遂 次 移 動 ・停 止 さ せ て 測 定 す る な ら ば,回 折 線 の 正 確 なProfileを う る こ とが で き る. こ の 方 法 の 精 度 は,Count Registerお よ び 計 時 装 置 に 強 く 左 右 さ れ る,Norelcoで はMechanical Register を 使 用 し て い る.“GEIGERFLEX” で は そ の 機 械 的 不 安 定 さ を き らっ て,Philips EIT Decade Tubeお よ び 特 別 に 設 計 され た 計 時 装 置(特 許)を 使 用 し て い る.計 時 始 動 お よ び 停 止 装置 はfaunt切 換 ス イッ ナ,Binary

30

自動記録式X線 回折装置 について

Resetお よびElT Regetと 連 動 し て い る ので,ス タ ー トの押 ボ タ ンを 押 す こ とに よつ て,簡 単 にFixed(;punt Systemが くり返 し行 え る よ うに な つ て い る.計 時装 置 部 分 中 の 時 計 は,電 源 を直 流 に よつ て い るた め周 波数 の 影響 を 受 け る こ とが な い,時 計 の 綜合 精 度 は ほゞ0.5秒 で あ る 。 Nvrelcoな どで は,比 較 的 労 力 と時 間 を要 す る この方 法 を 自動 的 に 行 う た め のCounting Rate Computoxを 売 出 し て い る.“GEIGERFLEX” に も附 属 す る こ とに な つ て い るの で,そ の大 要 を 次 に 御紹 介 す る.

(i)構 成

(a)Counting RateをCounting Time*(計 数 時 間) に 変 え,最 終 的 には これ を 自動 記 録 計 を作 動 させ る電 圧 に変 え る部 分.

(b)自 動 階 段 的走 査機 構(Automatic Step Scanning Arrangement)即 ちGoniometer及 び 自 動 記 録 計 の 記 録 紙 の送 りを,あ らか じめ定 め た 量つ つ定 つ た順 序 に 従 つ て作 動 させ る機 構. (c)Coniometer及 び 自動 記 録 計 の この 目的 の た め に考慮 され た 歯 車機 構,及 び(a),(b)と 関 達 した継 電 器 類 。 (ii)動 作 の概 要

Counting Timeか らCounting Ratoを 測 定 す る機 構 の原 理 は,オ ー ム の 法則:E=1×Rで あ る.す なわ ち Counting Timeは この 時間 中 に 同 期 電 動 機 に よつ て駆 動 され た 直線 可 変 抵 抗 器(Helipot)の 摺動 接 触 子 の 位 置 に比 例 し た値 の抵 抗 値 に変 換 され る.い ま,こ の抵 抗 は 一定 の電 池電 圧 に接 続 され て い る の で,こゝ に流 れ る 電 流 は 抵 抗 値 に逆 比 例,す な わ ちCounting Timeに 逆 比 例 す る.Helipotに 直 列 に 接続 され た小 抵 抗 に この電 流 が 流 れ る こ とに よ り生 じた電 圧 は 自動 記 録 計 に送 られ (counting Rateと して記 録 され る.(一 定 計 数 に達 す る 時間 は 当 然Counting Rateに 反 比例 す る の で,結 局 こ の電 圧 はCounting Rateに 比 例 した もの とな る.)

(iii)Counting Rate Computorに よ る 測 定.(Fig. 4参 照)

(a)必 要 な 位 置 にG.M.T.を 固 定 し,始 動 ス イ ッチ に よ り回 路 を作 動 させ る.こ の 時Counting Rate Com-putorのHelipot駆 動 作 用 同 期 電 動 機 も同 時 に作 動 し は じめ る.そ し て,あ らか じめ 選 ん だCount数 に達 す る と10進 法 計 数 回 路 よ りの 出力 が 単 衝 撃Multivibrator に 加 わ りこれ を 動 作 させ る.す る と この 出 力 に よ り停 止 用 サ イ ラト ロ ンが 働 きPulse ShaperのEsgが 下 り動 作 し な くな る.そ の 紬 果,入 力 パ ル ス は 次 のBinary Circuitに は 送 ら れ な くな りCountは 停 止 す る.ま た, この 単 衝 撃Multivibratorの 出 力 は 同 時 にRelay driverに も与 え ら れ,一 双 の 継電 器 を 作 動 さ せ る.

(b)こゝ に お い て(Counting Rate Computorは 動 作 し は じ め る.す な わ ちCounting Rateを記 録 紙 上 に 記 録 し,次 にGoniometerと 自 動 記 録 計 の 記 録 紙 の 送 り を あ ら か じ め定 め た1 stepだ け 駆 動 す る.

(C)こ れ らの動 作 が終 る とCounting Rate Compu-forは そ れ 自身 で 自動 的 に動 作 前 の状 態 に 戻 り次 の 信 号 に 備 え る.こ の とき継電 器 は前 と逆方 向 に動 作 し,停 止 用 サ イ ラ トロ ンの 動 作 を 止 め る 結 果Fulse Shaperの Essは 上 昇 し再 びCountが 開 始 され る.こ の よ うな こ とが 次 々 に自 動 的 に くりか え され,各 点 同 一 統 計 誤 差 に よる測 定 が 進 め られ て ゆ くの で あ る. 以 上 か らわ か る よ うに,総 て の動 作 が 完 全 に 自 動 化 さ れ て い る結 果,Fixed Countで 測定 し た 場 合 に入 つ て くるお そ れ の あ るPersonalお よびAccidentalな 誤 差 が 除 かれ る利 点 が あ る.

Fig.4 Block Diagram

この方 法 は ま た同 時 に,時 間 を一定 に して,そ の愛 け たCount数 か ら強 度 を 測 るい わ ゆ るFixed TimeSys-temに して 用 い る こ と もで き る.こ の 場合 は,当 然 統 計 課 差 は変 動 す るわ け'であ るが,こ の方 法 を用 い て便 利 な

場合 もあ る.

5)霜

子管式 自動記 録計

Norelco, Hilger & WattsはBrawn社 製,G.E.は Speedomax,西 独 製 品 はHartrnann & Braun, “G:EIG-ERFLIEX” で は 国 産 品 を 使 用 し て い る.Hartrnenn & Braunが 記録紙 幅120mmお よ び250mmの2租 類 あ る 以 外 は,い ず れ も 記 録 紙 幅 は250mmで あ る.

本装 置の構成部分の うち,外 国品 に くらべ て多少遜色

があ ると考 えられ ているもの エ一 つ に 自動記録計が あ

る.以 下 の実験結果は,こ の点に関心を もたれ る方 に多

少御 参考 になるかも知れない.

急激 に変化す る量を 自動記録計に記録す る とき,記 録

*そ の 測定 に 必要 とす る精 度 に よ り,あ ら か じめ選 ん だ,あ る一定 のCount数 に達 す る ま での 時 間.

日動 記 録 式X線 回折 装 置 につ い て 31 計 の ペ ン先 が あ る程 度 以上 の 速 さを もつ こ とが で きな い た めに,忠 実 な記 録 が のぞ め な くな る こ とが あ る.た と え ば,Ratemetecの 時定 数 よ り,記 録 計 の ペ ン の速 さの 方 が 記 録 の忠 実 さに 影響 を与 え る こ とが考 え られ る.X 線 回 折 では,一 般 に は それ 程 小 さい 時定 数 で測 定 す る こ とはな いが,可 変 時定 数 回路 の よ うな もの では 、統 計 的 微 変 動 を 全 域 で 一定 に す るた めに は,非 常 に小 さい 時定 数 ま で必要 な つ て くる,こ の よ うな とぎに は,ベン は 入 力 に 対 して忠 実 に 追 従 で きず,あ た か も時定 数 が大 き くな づ た場 合 に似 た動 ぎ を示 す.こ の 効 果 は,ペ ンの動 き う る最 大 の 速 さが 干与 して い る こ とは 明 らか で あ る 。 ベ ン の運 動 に 関係 す る量 として は,駆 動 モ ータ ー の トル ク,ペ ンの 運動 系 の質 置,摩 擦 抵抗 な どが 考 え られ る. ペ ンが か な り長 い距 離 を走 る ときは 摩擦 抵 抗 が,ま た 割 合 短 い距 離 を 速 い周 期 で振 動 的 に動 くと きは質 量 が,強 く影 響 す る であ ろ う。 この よ うに ベン の運 動 は種 々の 因 子 が 複 雑 に関 係 して く るの で,単 一 の 量 で ペ ンの運 動に つ い ての性 能 を表 現 す る こ とは 困 難 で あ る.た とえば,一 般 に,ペ ンが零 点 とfull scaleと の 間 を走 るに要 す る 時 間 で そ の性 能 を 表わ して い るが,こ れ は 主 とし て摩 擦抵 抗 に よる 影響 を 示 す量 とみ る こ とが で き る.一 方,記 録 計 に 一定 振幅 の 周 期 的入 力 な 入 れ て そ の周 期 を変 え てや れfx,ペ ソの振 幅 が 変 る こ とが 予 想 され,更 に その 変化 は 主 に質 量 に よ る影 響 に よる と考 えて 差支 え な い ようで あ る. 以 上 の 見地 にた つ てH温 機 製 作 所 記 録 計(E532N2)と Brown社 記 録 計(Y135×18U-X-130)と の それ ぞ れ の 性 能 に つ い て実 験 して み た.

a)零 点 とfull scaleと の 間 を 走 る に 要 す る 時間 に つい ては,そ れ ぞ れ の カ タ ロ グに は 次 の よ うな数 値 が 示 され てい る, H電 機 製 作所 記 録 計:2.5sec/25Cm Brown社 記 録 計:2sec/25cm これ に 対 して は 簡単 な 測定 を行 つ て みた ところ,ほゞ 上 記 の値 に一致 した 実測 値 を うる こ とが で きた. b)“GEIGERFLFX” で は,Ratemeterに50/2” c/sec(n=0∼8) の パ ル ス を入 れ る こ とが容 易 に で き るの で,そ の とき の Ratemeter出 力 の,rippleの 振幅 を記 録 紙 か ら読 取 る こ とに よ り次の よ うな 実験 を 行 つ てみ た, Fig.5に 示 す よ うな積 分 回路 に 単位 時 問 当 りn箇 の パ wス が入 つ た とき,平 均 出 力電圧〓 は 〓= C2ER2n で表 わ され る こ とは よ く知 られ て い る(Eは 入 力 パ ル ス の高 さ).実 際 に は 出 力電 圧 は 鋼 く立 ち上 り,exponeq一 tialに 落 ち るrippleを含 ん で い る. 出 力 電 圧V(t)は ギ 均 しな い まゝ の 形 で は V(t)=〓 とな る.こゝ にtは 一 つ の パ ル ス が入 つ た瞬 間 の時 刻 を零 と し,次 のパ ルス が 入 るま で の 時 間 を意味 す る. “ GEIGERFLEX” のRa-temeterに25,25/2,25/4, … c/secの 入 力 を 入 れ,そ れ ぞ れ 記 録 計 に 記 録 させ る とき,C2 R2な る 時 定 数 はな るべ く小 さ くしてお く方 が rippleの 振 幅 が 増 して都 合 が よ い の で,こ の 実 験 で は 時定 数 を 1secに 選 ん だ, この よ うに して 得られ た記 録 か らrippleの 振 幅 を読 み,計 算 算値 と比 較 すれ ば よい わ け で あ る.実 験 はH電 機 製 作 所 記 録 計 に並 列 にBro-wn社 記 録 計 を 使 用 状 態 でつ な いだ. Fig.6(a)は それ ぞ れ の記 録 計 に よ る記 録 で,Table 5は 計 算 値 と実 測値 との 比 較,さ らに それ を 図 上 で 比 較 した もの がFig.6(b)で あ る. こ こに'vhz計 算 さ れ た 指 示 の 平 均 値,v(O)お よ び V/(n/1)はrippleの 上 端 お よ び 下 端 の 続 み で あ る. この結 果 に よれ ば,い ず れ の記 録 計 も く り返 しの 速 い 入 力 に対 しては,ペ ンが 追 従 で きな くな つ て い る こ とを 明 らか に示 して い る.またBrown記 録 計 は 計算 値 よ り 大 き く振 れ てい て,ペ ンの 速 さの 大 世 さ と制動 の不 足 と を 思 わせ る. この うな ペ ン の影 響 が,時 定 数 で 表 現 で き る と仮定( 上,下 限 は共 に この よ うな 仮 定 に含 め るの は 不 都 含 で あ るの で 省 い て あ る)し て,各 部 のrippleか らペ ンの 時

32

自動記録式X線 回折装置 につい て

Table5

Fig.6(b)

Table6 定 数 を 計 算 し てみ る と,H電 機 製 作 所 記 録 計 で はFable 6の よ うに な る, 以上 の こ とか ら,一 定 時 定 数 の 普 通 の 使 用 の 場 合, Ratemeterのtime lagに よる 時定 数,Receiving Slit の幅,走 査 速 度 な ど の影 響 に く らべ て,記 録 され た回 折 線 の位 置 ・形 状 に 与 え る影 響 が 比 較 的 小 さ い こ とが わ か る. 6)X線 強 度 一定 装 置

a)入

力電源 自動安定装 置

Geiger Counterに よ るX線 回 折 装 置 では,そ の 測定 精 度 はX線 強 度 の安 定 度 に い ちゞ る し く影 響 され る.こ の こ とか ら,高 精 度 でX線 源 の 安定 を は か る こ とは必 要 不 可 欠 のこゝ な つ て くる. い ま世界 各 国 にお け る同 目的 の もの を比 較 す る と,多 少 の相 違 を除 けば,そ の性 能*は 大 休 同 一 水準 に あ る よ うに 考 え られ,さ らに そ の構 成 に お い て も,応 答速 度 と 調 整精 度 の点 か ら,可 飽 和 リア クタ ー を 軍 子管 で制 御 す る方 式 に限 られ て い る よ うで あ る.こ れ らは いず れ も全 入 力電 圧 を安 定 化 し,X線 強 度 を 一定 に す る装 置 で あ る が,こ のほ かに 全 く異 な つ た 方 法 と して,Monitoring G.M.T.に.よ る もの が あ る**.こ れ は 回 折x線 を受 けつ ゝ走 査 し て行 くG.M.T.の ほ かにMonitor用 と して固 定 し た(G.M.T.お よ び これ に 必要 な電 子 回路 を附 属 し, 直 接X線 を 愛 け させ,そ の 強度 変 化 を検 出 し,前 者 に よ る もの との 差 を自 動記 録 計 の紀 録 紙 上 に描 か せ る もの で あ る. “ GEIGERFLEX” で は 可 飽和 リア ク タ ー を使 用 し,且 つそ の制 御 には電 子管 を 廃 し磁 気 増 輻 器 を 採 用 して い る.こ れ は最 近 の 特 殊 磁 気 材料 の 急激 な 発達 と共 に 生 ま れ 出 た もの で あ つ て,特 に寿 命 が半 永久 的 で,安 定 した 大 きな 増幅 度 が 得 られ るな どの 点 が,在 来 の装 置 と異 な つ た 特 長 で あ る.や が て近 い 将 来 に は,諸 外 国 に お い て も磁 気 増 幅 器 が全 面 的 に採 用 され る よ うに な る と思 われ る.

b)管

電流安定装置

X線 源 の 入 力電 圧 を高精度 で一定 に して も,種 々 な原 因 か ら,わ ず か では あ るがX線 強 度 が 変動 す る.そ こで Fixed Count Systemな ど に よ る超 精 密 測定 が行 わ れ る よ うにな つ て か ら,X線 強 度 に 対 し さ らに 高度 の安 定 度 が の ぞ まれ る よ うにな つ た 。 この要 求 に こた え るた め, 各 社 で は 既 にX線 装 置 に組 込 まれ た 形 式,あ る い は附 属 品 と して の形 で管 電 流安 定 装 置 を 製 作 して い る.こ れ は 管 電 流 の変 動 を 直 接 検 出 し,そ の 検 出ci従 つ てX線 管 球 の 繊 条電 圧 を制 御 し,X線 強 度 を さ らに 高 度 の 段階 で 安 定 させ る もの で あ る.こ の構 成 を み る と,前 述 の 理 由 か ら,現 状 で は各 社 共 可飽 和 リア ク タ ー また は 直 列 変 成 器 を 電 子 管 で 制 御す る方 式 を採 用 し て い て,そ の性 能 な ど も大 体 同 じ よ うな値 が 発表 され て い る 。“GEIGERFL-EX” で は,こゝ で も電 子 管 を や め,磁 気 増 幅 器 を 採 用 す る こ とに よ り保 守 の 手間 を 省 き,装 置 の信 頼 性 を増 し *大 休 を示 せ ば,入 力 士10%の 変 化 に対 して 出力 士0.1 %(但 し これ は入 力 の電圧 の み が変 る 場合 で あ つ て, 一 般 の場 合 す な わ ち 負荷 量 ・電 源周 波 数 ・負 荷 力 率 な ど も同 時 に変 る とき には±0.25%と な つ て い る). 林 た とえ ばHilger & Watts製品

自動紀録式X線 回折 装置につ いて

33 Photo8繊 維 試 料 台 て い る. 7)そ の 他 の 附 属 装置 試 料 を高 温 また は 低 温 に保 持 しなが ら測 定 で き る こ と の で き る附 属 装 置,繊 維 試 料 を原 型 の ま ま,あ るい は 張 力 や 熱 を 加 え た りま た は膨 潤 させ た り す る こ との で き る繊 維 試 料 台,極 点 図 形 を 描 か せ た り,ま た は 試料 の Preferred Orientationを 防 ぐた め の 試 料回 転 装 置 お よ び螢 光 分析 装 置 な どを 附 属 す る こ とが で き る よ うにな つ て い る.(“GEIGERFLEX”) 高 温 で の使 用 例 お よ び營 光 分 析 装 置 に つ い て の概 要 は,後 項 にお い て あ らた め て ふれ る こ とにす る.Photo. 8は 繊 維 試 料 台 で,中 心 にみ え るの は 張 力 を 加 え る機構 で あ る. 1V.使 用法 と そ の実 例 本 装置 の 能 力 を 十 分 に 発 揮 さ せ るtcめ に は,そ の 使用 法 が 極 め て 量 要 な こ と と な る.今 ま で に も 再 々 ふ れ た よ う に,Klug Alexander7)お よ びU.W. ARNDT8)ら に よ る極 め て 優 れ た 参 考 書 が あ る の で,そ れ を 御 覧 い た だ き た い,使 用 上 起 り うべ き 誤差 の 詳 細 に わ た つ て も 記 載 され て い る.し か し 実 際 的 な 面 で 御 参 考 に な る と思 わ れ る 二,三 の 点 に つ い て 次 に の べ る.な お,Fig.7(a)(b) (C)は“GEIGERFLEX”(Quartz),XRD-3(Quartz), Kristalloflex (Pb)に よ る 記 録 例 で あ る. 1.Fixed Count System

当初 は 写真 法 に比 し て よ り便 利 な ものを,と の の ぞ み か ら出 発 したGeiger Counterを 用 いた こ の装 置 は,現 代 では も はや 写 真 法 装 置 の 改 良 され た もの,と い う表 現

で は いい あ らわ せ な い別 の もの と して 成 長 し てい る.記 録 紙 上 に 記 録 す るStrip Chart Recordingは,従 来 の

写真 法 を よ り便 利 に,よ り精 度 を 高 め た もの とい つ て よ い であ ろ う。 しか し限 りの な い 使 用 者 の'要求 は,こ の方 法 の もつ 精 度 の限 界 を 超 え て きて い る.こ の 方 法 の実 験 精 度 は 統 計 誤 差 に よつ て制 限 され る と思 わ れ が ち で あ る が,そ の よ うに 考 え る こ とは あ ま りに も楽 観 主 義 に過 ぎ る,とU.W.ARNDT4)は 述 べ てい る.た とえば そ の 一 例 として は,容 易 に 想 像 され る よ う に,記 録 計 お よ び記 録 紙自 身 の有 す るい くつ かの 原 因 に よ り,回 折 線 記 録 の 完 全 な 再 現 性 を のぞ む こ とは で きな い か ら で あ る,つ ま りこ の こ とを 別 の こ とば で い えば,記 録 紙 に記 録 す る場

Fig.7(a)

自動記録式X線 廻析装置について

Fig.7(b)

Fib.7(c)

合,そ の 回 折 線 の 精 度 は 時定 数 に は関 係 せず,関 係 す る もの は た だ記 録 中 に検 出 され るX線 量 子 の総 冠 で あ り, さ らに こ とば を 変 え る と,走 査 速 度 とG.M.T,の 前 の Receiving Slitの 開 き とに 一 義 的 に依 存 す る とい う こ と で あ る,連 続 的 に 走 査 す る場 合,回 折 線 の 形 状 は 多 か れ す くな か れ あ る乱 れ を 生 ず る.こ の 乱 れ は,一 つ に は Receiving Slitの開 き に 関 係 し,一 つ に はRatemeter

の 出力 の,入 力 よ りの 遅 れに 関 係 す る.後 者 は 時 定 数 (R.C)と ほ ぼ 同 様 で あつ て,こ のtime lagの 効 果 は明 ら か にCounting Rateの 変 化 率 が 高 けれ ば 高 い ほ ど, 走 査 され た 回折 線 のProfileを 乱 れ さす の で あ る.回 折 線 の乱 れ は 同 時 にPeakの 変 動 を もた らす,PeakのIN さ の減 少 は,ま た回 折 線 の幅 の 増 加 とな つ て現 わ れ る. (Line Profileは 走 査 の 方向 が いず れ か に よつ て 形 が 変 り う る.)こ の こ とに つ いて は,後 節 のFig.12に そ の 実 験 結 果 が示 され てい る.

Fixed Count Systcmは,前 述Strip Chart Reco rdingの 場 合 に お こ る偏 り の 原 因,す な わ ちG.M.T.を

連続的に 走査 す る た め に生 ず るLine Profileの 乱れ を 除 去 し,統 計 誤差 を 一定 す る こ とが で き る もの で あ る.

統計 誤差 は 最 初 に 指 定 す るCount数 に よつ て 決 ま る.

Fig.8はQuartzの5重 線 の.Fixed Count System に よ る 記 録 で,G.M.T.を2分 刻 み に 移 動 さ せ た も の で あ る.測 定 条 件 は

Cu-ray, Ni Filtered

Fig。8 Fixed Comt Systemに よ る 記 録 の 例 (“GEIGERFLEX”)

自動記録式X線 回折装置について

₃₅

40KVP, 20mA Glancing:3°

Divergence Shit:1° Receiving Slit:1°,0.1mnn

Vertical Angular Aperture: 2.5° Total Count 16,000 Probablc Error 0.53%

回 折線 の強 度 とは,実 用 上Peakの 高 さを指 して い う こ とが 多 い の で あ るがsProfile内 の 面積 を もつ て表 わ す の が,よ り正 確 な 筈 で あ る,Fixed Count Systemを 利 用す れ ば こ の こ とは 容 易 に行 わ れ る.回 折 線 の 立 上 り の は じめ に この機 構 を ス タ ー トさせ,Backgroundに 達 す る まで の(Countを 求 め,こ れ か らBackgroundを 差 引け ば よい の で,適 正 な 測 定 条件 の 範 囲 で は,Line Prodleの 乱 れ の 影 響 は きわ め て す くな い . 2.Counting Loss G.M.T.が 一 度 作 動 を は じ め て か ら,次 のX線 が 入 つ て き て も作 動 す る 用 意 が で き る ま で の 時 間 を 普 通Dead Timeと よ ん で い る.こ のDead Time中 に は,X線 が

入 つ て き て もaCountす る こ と が でき ず,と れ がG.M. T.の 数 え 落 し,す な わ ちCounting Lossと な る_{.普 通} の 軟X線 用G.M.T.で は,Dead Timeは150∼300sec

く ら い の 程 度 とみ て 差 支 え な い,

毎 秒 のCount数 をN1, G.M.T.に 実 際 に 入 つ て く る X線 量 子 の 数 をNo, G.M.T.のDead Timeを ヶ とす れ ば,こ れ ら の 間 に は 次 の 関 係 が あ る. 〓(1) Counting Loss⊿N1と す れ ば ⊿N1=N0-N1 =No(1-1/1+〓No)∼〓No2 ……(2) N1=No(1-〓No) ……(3) (3)の 方 程 式 を 解 き,N/Noを 縦 軸 に,N1を 横 軸 に とれ ば,Counting Lossを 補 正 す る グ ラ フ が で ぎ る (Fig.9).普 通Geiger Counterを 使 用 し てFig.9の 補 正 が 有 効 な 場 合 は,Counting Lossが10%内 外 の と き

Fig

.9

で あ る か ら,30%以 上 の 補正 を 要 す る よ うな 場 合 は,こ の グ ラ フ を用 い る こ とが で きな い.

前 項 のFixed Count Systemの 場 合,Counting Loss に 関 係 の あ る よ う な 大 き なCount数 で,た と え ばScale downし てFixed Countす る こ とは_{,誤 差 を 生 ず る 原}

因 に な る こ とが 以 上 か ら わ か る, 3.G.M.T.のDead Timeの 測 定法 G.M.T.のDead Timeは,X線量子 が 偏 つ て 入 射 し て くる関 係上,実 際 に 発 表 され て い る値 よ り大 き いの が 普 通 で あ る.簡 単 で実 施 しやす く,一 応 の〓 安 を つ け る の に 便 利 な 測定 方 法 に 次 の よ うな もの が あ る. Goniometerに 標 準 の 試 料 を 装 着 し,G.M.T.を 既 知 の Weakの 角 度 に 合 わ せ,X線 管 電 圧 を 一 定 に し て 管 竃 流 (変 圧 器 のRegulationの 関 係 が ら,電 流 値 は な る べ く小 さ く と る)を 直 線 的 に 増 加 させ て,FixedCount Syst-emを 利 用 し て,悔 秒 のGounnt数 を 記 録 す る.そ し て こ の量 線 を 利 用 し てDead Timeを 算 出 で き る*.Table

7は 測 定 値,Fig.10は そ の 関 係曲 線 で あ る.(な お Ta ble7 Fig.10 Table7に よ る 関 係 曲 線

*装 置自身の整流方 式,管 球鴬圧,使 用X線 の波長など

に関係す るので試験 した とき と同一条件 で使用す る場

合 にだけ意味 がある,

ss

自動記録式X線 回折装置について

Fixed Count Systemで のTotal Countを128.000 Countsと し た.) (3)式 を用 い る と容 易 にDead Timeは 計 算 で き る. い ま Il mAの ときNo1 N3 IzmAの と きNo2,N2 とす る と

N01=I1………(4)

No2=I2N1=N01(1-〓No1)………(5)

N2=No2(1-〓No2)………(6)

故 に〓 は 〓………(7) I1=ImA,I2=2tnA グ ラ フ よ りN,=570Count/sec,32=992Caunt/secを 代 入 す れ ば

(a)

(b)

(c)

Fib.11

(a)Scanning Specd 1°/min Time Const.1 Receiving Slit 0.2m/m (b)Time Const.2 Receiv.Slit.0.4m/m (c)Time Const.4 Receiv.Slit.0.8m/m T able8 T=178×1-6(sec) す な わ ち こ の 実 験 に 使 用 され たG.M.T.のIDead Time は178μsecで あ る こ とが わ か る. 4.GopniometerのSlit系 の 撰 択 に つ い て 精 度 の 融 配 録 を 迅 速 に 得 た い と き は,特 にslit系 の 撰 択 に 留 意 し な け れ ば な ら な い.

い まICIugAlexander')に な ら いTime Widthを 考 え る と,こ れ は 次 の よ う に 表 わ す こ と で き る.Recei-wing Siitをdegreeで,ま たScanning Speedを degree/minで そ れ ぞ れ 表 わ せ ば

Time Width=Receiving Slits/canning Speed…(see)…(1)

Time WidthとTime Constantと の 問 に は 次 の 関 係 式 が あ る,

Time Width≧2×(Time Constant)…(2) (1)(2)よ り“GEIGERFLEX” のSlit系 に つ い て 表 を 作 つ て み る とTable 8のよ うに な る.

Time Constantは 眼 大 値 で あ る か ら,こ の 値 よ り小 さ い も の を え ら ん で 用 い る.

表 を も つ と簡 単 な 関 係 式 に 帰 納 す る と. Time Const×Scanning Speed/

自動記録式X線 回折 装置について

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Fig.12

Fig.12は 時 定 数(T.C)と 走 査 速 度(S.S)と の 関 係 を 求 め た も の で,他 の 条 件 は 一 定 に し て あ る. Silicon (311)の 回 折 線

40KVP 20mA Ni filtered Cu-Ray

Scale Factor 32, Receiving Slit Width 0.2m/m

Fig.12(a): T.C×S.S=Const.と しT.C,S.Sを そ れ ぞ れ【変え た も の,こ の範 囲 ではProfileの 乱 れ は3a こ ら な い.

Fig.12(b): T.C=4sec=Constと しS.Sを1°,1/2°,1/4°,1/8°,1/16° と 変 え た も の . Fg.12(c):S.S=1/4°=Consと しT.Cを1 sec, 2sec, 4sec, 8sec, 16sccと 変 え た も の.

Fig,12(b),(c)共 走 査 方 向 を 左 右 に 逆 転 し て 対 称 的 に 記 録 し て あ り,両 者 のProfileが 異 な つ て お れ ば 乱 れ て い る こ と に な る.中 央 を は さ ん で 左 側 で はT.C,S.Sの 影 響 が 同 じ よ う に 現 わ れ,右 側 で は 殆 ん ど 現 わ れ な い,

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_{自動記録式X線 回折装置につい て}

“ GEIGERFLEX” ではCの 値 を 実 験 酌 に 求 め る と,C=5∼10と な るる*. Fig.11(a),Fig.11(b),Fig.11(c) はFixedCount Systemに よ り得 られ た 結 果 と,上 式 よ り決 定 さ れ た 条 件 に よ り走 査 した 結果 と の 比 較 で,い ず れ も Quartzの5重 線 を記 録 した も の で あ る. 図1中dotを 結 ん だ 線 がFixed Count Systemで 得 ら れ た も の,連 続 し た 線 が 後 者 に よ り 得 ら れ た も の で,極 め て よ い 一 致 を 示 し て い る_{.な おFig.11(c)は} Receiving Sitの 開き が 大 き い た め,5 重 線 が2つ に し か 分 離 さ れ て い な い.

5.走 査速度 と時定 数の関係

本 文 中 の い くつ か の箇 所 で ふ れ てい る よ うに,Strip Chart Recordingの 場合 は,Profileの 乱 れ が 生 ず るわ け で あ る が,な るべ く正確 に描 かす た め に は,前 項 のSlitな どの ほ か に,走 査 速度 と 時 定 数 を正 し く選 ぶ こ とが 必要 とな る.そ の 関係 を実 際 に記 録 した もの に よつ て示 す と,fig.12は,走 査 速 度 と時定 数 を 除 い て,他 は いず れ も同 じ条件 で記 録 し た もの で あ る. Fig.12(a)は 走 査 速 度(Scaning Speed)と 時 定 数(Time Constant)と の

積 を 一 定 に し て 記 録 し た も の で,ほ ぼ 同 じProfileが 得 ら れ て い る. Fig.12(b)は 時定 数 を 一定 に して,走 査 速度 を 変 え た もの,Fig.12(C)は 走査 速度 を 一 定 に し て 時定 数 を 変 え た も ので,い ず れ もそ のProfileの 乱 れ の様 子 が よ くわ か る.

Norelcoで はReceiving Slitの 開 き が0.1∼0.15mm の 場 合,時 定 数4秒 ・走 査 速度1/4°/minを 榛 準 と し て 推 奨 し て い る. 6.高 温記 録 の 例 写 真 法 に お け る高 温 カ メラ と同様,本 装 置 に よつ て も 試 料 を 高 温 に保 つ て測 定 す る こ とが で き る 。 この 場 合 写 真 法 と異 な り,高 温炉 を 設 置 す る空 間 が 広 い ので.そ の 点 は有 利 で あ るが,反 面,試 料 へ のX線 の 入 射,反 射 角 度 が 刻 々移 動 す る ので,た とえ ば 真 空式 の もの を 考 え た 場 合,適 当 な窓 材 を 選 ぶ こ とに ひ とつ の困 難 が あ る. Fig.13(a)(b)はCristobariteを 常 温3aよ び 高 温 で

Fig.13高

温記録

の例{(a)常温Tetragonal (b)635℃,F.C.C.(a〓=7.115〓)

(Ni/Cu25KVP,8mA) (“ GEIGERFLEX” に よ る) 自 動 記 録 し た も の で,α,β の 格 了変 態(Tetragonal 290℃〓F.C.C)が明瞭に 現われ て い る. Fig.14可 変 時定 数 に よ る記 録

*この

詳細 につ いては第3回 応用物理学関係連合講演会

におい て発表,

自動記録式X線 回折装置についで

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(附1)可

変時定 数 と一定 時定数 との比較

“ GEIGERFLEX” に可 変 時定 数 装置 を附 属 させ て欲 し い,と 希望 され る使 用者 の 向 き もあ るの で(Fig.14は “GEIGERFLEX” に よ る記 録例) ,御 参考 まで に 一定 時 定 数 との比 較 を 試 み て み よ う. 1.統 計 誤差 に つ い て 可変時定数 に つ いては,統 計 誤差 ε=〓(こ こに nはCount数,〓 は 時定 数)を一 定 にな る よ うnと〓 との関 係 を 定 め た もので,常 に 同 じ精度 の 記 録 を 描 かす こ とが で き る.つ ま り一定1時定 数 す な わ ちT=Coast.の 場 合 に 比 し,よ り高 い精 度 で連続 自動記録 が で き る とい わ れ て い る よ うで あ る.し か し こ の場 合 の 統 計 誤差 は, 連 続 して 自 動 記 録 す る た め に生 ず るRatemeterのtime lag(後 に あ らた め て ふれ る),X線 強 度,Counter装 置 そ の他 の不 安定,試 料 調 整 の 不 確 実 さな どか ら お こる誤 差 に比 較 し,さ して問 題 に な る程 の 大 き さ で な い こ と は,既 に い くつ かの 報 告4)7)ti)もあ る. しか し,以 上 の よ うな:ことが な く,統 計 誤 差 が 連続自 動 記 録 の 場 合 の 測定 誤差 を 最終 的 に 決 め る よ うな 比 市 を もつ てい る,と 仮 定 してみ た とき,や は り可変 時定 数 装 置 に よつ て測 定 精 度 を 高 め うるで あ ろ うか,そ の こ とを 実 際 に 即 して検 討 してみ よ う. G.M.T.に 入 射 した あ るCcunt数nに よつ て'な る 高 さを有 す る記 録 紙 上 に 描 かれ た 回折 線 を考 え る と,可 変 時定 数 の 場合 統 計 誤 差 ε.は ど こで で も一 定 で あ るか ら,こ の 場合 は統 計 誤 差 の大 き さは2ε〓lで 表わ す こ と が で き る.一 定 時定 数で は,任 意 に 選 ん だ 時定 数7は, 可 変 時 定 数 と異 な り,Count数nに よつ て 変化 しな い か ら,統 計 誤 差 εfはnの 函 数 とな り,nの 大 き い と ころで は減 少 す る.従 つ て統 計 誤 差 の 大 き さは2εflで 表 わ す こ とが で き るが,そ の 大 き さは 高 さ'に 逆比 例 す る.な お,Backgroundの 統 計 誤 差 の 大 き さは,い ず れ の場 合 に も後 述 の計 算 に よつ て,ほぼ 記 録 線 幅 に等 し い か あ るい は そ れ 以下 で あ り,読 取 り誤 差 中 に 舎 まれ る と思 わ れ るの で,問 題 を簡 単 にす るた めに これ を 省略 す る. 以上 の こ とは,結 局,実 際測 定 す る場合 の種 々 の条 件 に よつ て 左 右 され るの で,そ の測 定条 件 に つ い て考 え て み よ う, 記 録 紙 幅 は 通 例25cm, G.M.T.が1000Counts/secを 受 け た と き,記 録 ペ ソ がfull scale動 く も の とす る, BackgroundのCount数 は20 Counts/SeCと す る(通 例 の 測 定 で は20Couts前 後).さ て,こ のBackgro-undの と き の 時 定 数 に つ い て 考 え る と,可 変 時 定 数 で は,時 定 数 だ け を 考 え る な ら ば,な る べ く大 き くす る方 が統 計誤 差 を小 さ くす るわ け で あ るが,一 方 あ とに述 べ る よ うに走 査 速 度 との関 係,時 定 数 の 可 変 の 範 囲,白 動 記録 計 自 身 の 有 す るtime lagそ の他 か ら 制 限 を 受 け る.し か し,10∼40秒 の間 に含 まれ る と考 え て差 支 え あ るま い.… 定 時定 数 で は 一般 に よ く使 わ れ る4秒 とい う 値 を 用 い る こ とにす る.こ の場 合 可変 時 定 数 の統 計 誤差 は,40秒 の と きは お よそ1.7%,10秒 の とき は お よ そ3.4 %・ ま た 一定 時定 数 で はBackgroundに お い て 約5.4% で あ る. 以 上 の 条件 に よ り,回 折 線 のPeakの 高 さを記 録 紙 上 で 読 取 る場 合 の統 計 誤 差 の変 化 をFig.15に 示 す.縦 柚 はCount数 と記 録 紙 上 のPeakの 高 さ,横 軸 は 統 計 誤 差 の大 き さ,直 線1,2は 可変 時 定 数 で10秒 お よび40秒 の 場 合,曲 線3は 一定 時定 数 で4秒 の 場 合 で あ る. Fig.15 グ ラ フ か ら も 明 らか な よ うに,Peakの 高 さが 増 せば 増 す ほ ど,統 計誤差 の大 き さは,一 定 時定 数 に く らべ て 可 変 時定 数 の方 が は るか に大 き いの で あ る.も つ とも, Count数 が 少 な い と ころ で は,可 変 時 定 数 の 方 が 統 計 誤差 が 少 な く現 わ れ てい る. 2.回 折 線 のProfileに 及ぼ す 影 響 に つ い て 別 項 に お いて もふ れ た ご と く,回 折 線 のPrafileは, Receiving Slitが 決 まつ た開 き を もつ て い る場 合 に,走 査 速 度(Scanning Speed)とRatemeterのtime lag を表 わす 時 定 数 とは,あ る範 囲 で 決 まつ た 関 係 が あ る. い い か え る と,走 査 速 度 と時定 数 が 一 定 の 関 係 を 満 足 す る場 合 に比 較 的 正 し いFrafileが 得 られ る.た とえ ば, 両 者 の 不 適 当な 関係 の た め に 乱 れ て い たProfileは,以 上 の条 件 を 満 足 す る よ うに な る と,急 速 に本 来 の 姿 に も ど り,そ れ 以 上 走査 速度 ・時定 数 を減 少 させ て も,殆 ん ど変 化 しな い こ とが,Fig.12に よつ て も明 らか で あ る. 以 上 は一 定 時 定 数 の 場 合 で,可 変 時 定 数 の 場合 は

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自動記録式X線 回折装 置につい て

Profile.を 描 くと き時定 数 が 減 少 す る.い まそ の こ とに よ り,Ptcoflleが 多 少 改善 さ れ る と考 え て も,そ のtcめ に はつ き り と生 ず る 統 計 誤差 の増 大 を考 え あわ せれ ば, そ の効 果 は竪 間 とい わ な くて は な らな い. な お,走 査 速 度 との 関係 に つ い て は 次 項 に お い て述 べ る. 3.弱 い 回 折 縁 の 判 別 力 は 増 大 す る か 可 変 時 定 数 に お い ては,弱 い回 折 線 の判別 が 増 す と い う こ とが いわ れ て い る が,Backgroundの 近 傍 の微 小 突 起 で は 時 定 数 が 大 き く,こ の こ とは統 計誤 差 を小 さ く す る反 面,回 折 線 の突 起 を な らす力 が大 きい とい う こ と に もな る.ま た 前 項 に述べ 起 よ うに,微 小突 起 のProfile を そ の ま ま描 か す に は,走 査 速 度 が 小 さ くな け れ ば な ら な い,つ ま り前 項 に 述 べ た 時定 数 と走査 速 度 との 閥 に 一 定 の関 係 が あ る とい う こ とか ら,Backgroundは 非 常 に 遅 い速 度 で走 査 しな け れ ば な らな いが,通 常 行 わ れ て い るの は この 逆 で,Backgroundは 速 く走 査 され て い る. な お,弱 い 回 折 線 に よ る微 小 突 起 を含 むBackground を 一定 時定 数 で 走 査 す る場 合,さ き ほ どの 関係 を満 足 す る よ うに 走 査 速 度 と時 定 数 を選 ぶ な らば,比 較 的速 い速 度 で 走 査 し て,し か も正 しいProfileの 回 折線1を検 出 し う る の で あ る(走 査 速 度 は,測 定 時閥 を短 か く した い と い う実 際 的 な立 場 か ら当然 制 限 を受 け る).

4.可 変 時 定 数 とFixed Count System

Strip Chart Recordingに よ る測 定 は,運 続 的 に 自動 記 録 す る と い う ことが 基 本 で,し か もそ の ことが 同 時 に 精 度 に必 然 的pc制 約 を与 え るの で あ る.従 つ て停 止 し て お い て そ の と きのCount数 を計 測 し,そ れ を段 階 的 に 積 み上 げ てProfileを 形 成 す るFixed Count System が,走 査 速 度 や 時定 数 に よ る誤 差 の影響 を受 け ず,そ の 精 度 がす ぐれ て い るの は 当然 で あ る,ま た,強 度 測定 の 場 合,一 定 の(Count数 に 達 す る 時間 を計 つ て,そ の 値 を求 め る とい う こ とか ら,統 計 誤 差 一 定 と い う こ とが は じめ て そ の本 来 の 意 味 を 生 じて くる の で あ る.

以上簡単なが ら,可 変時定 数 と一定時定数の関係を検

Fi g.16螢 光 分 析 法 に お け るX線 光 学 系((G.M.T. 以 下 はX-Ray DiffractometerのBlcek Diagram

と同 檬) 討 した が,な お 詳 し くは別 に 発 表*さ れ る 筈 で あ る. (附2)X線 螢 光 分 析 法 写 真 法 に よ るX線 螢 光 分 析 法は 古 くか ら行 わ れ て い た10)が,前 述 のX線回 折 法 の 場 合 と同 様 な理 由 で,ひ ろ く利用 され る に は いた らな か つ た. しか しDiffractometerの 進 歩 に と もな い,同 時 に生 産 工程 中 に おけ る品 質 管 理 分 析 装 置 と して,再 認 識 され るに い た つ た. そ の 原理 は,読 者 諸 賢 のつ とに 御 承 知 の と ころ で あ る の で,こ の分 析 方 法 のx線 光 学 系(Fig.16)を 掲載 す るに止 め る. まえ に もふ れ た よ う に,殆 ん どのX-Ray Diffracto meterは,同時 に 螢光 分 析 も併 用 で き る よ うに な つ て い る.そ の理 由 は,装 置 の構 成 部 品 中,一 部 を除 い て:はそ の ま ま使 用 す る こ とが で きる か ら で あ る. 使 用 さ れ るX線 管 球 はNordco, G.E.“GEIGERFLEX” と もMachlett製 で,SiemensのKristalloHexがAGW 3 ｱ を 用 い て い る. W対 陰 極Be窓 で,焦 点 が 大 き く,強 度 が大 きい の が特 長 で あ る.

*第3回

応用物理学関係迎合 講演会

自動記録式X線 回折装 置につ いて

41 Norelco,“GEIGERFLEX” の 場 合,分 光 用 結 晶 は反 射強 度 の大 き いA1お よびLiFの 単結 晶 を用 い てお り, XRD-3は 自動 的 にCauchoisの 集 中法 を 満 足 す る よう 曲 率 を 変化 させ る こ との で き るMica結 晶 を 用 い て いた が,XRD-5に お い てはLiF,NaC1お よびQuartzを 用 い てい る よう で あ る. “GEIGERFLEX” で は 結 晶 の大 き さは25×76mm _, Collimatorは 長 さ100mmの 平 行 板 を0.3mmの 間 隔 で 重 ね合 わせ て あ る.そ の断 面積 は15×23mm,試 料 の 大 き さは20×30mm以 上 を 必 要 と す る.測 定 範 囲 は Z=22(Ti)∼55(Cs)が一 般 的 で,な お 管 電 圧 を 高 め た り,螢 光X線 の通 路 を真 空 に した りま た は 置換 ガ ス を 充 填 す る こ とに よ り,こ の 範 囲 を拡 げ る こ とが で き る.X 線 検 出 部 は 只今 はG.M.T.を 使 用 して い るが,Scintill-anon Counterお よびProportional Counterが それ ぞ れ予 定 され て い る.測 定値 の 自 動記 録 に は直 線 回 路 の ほ か,対 数 回 路 も 附 属 さ せ る こ とが で き,ま たFixed Fig.18較 正 曲 線 Count Systemが 精度 の 高 い定 量 に 大 い に そ の 威 力 を 発 揮 す る と思 わ れ る.X線 回 折 法 と同 様定 性 ・定 量 が 可 能 で,精 度 は濃1淀対 象 が 微 量 で も,試 料 の条 件 が よ く,ま た適 当 な測 定 技術 の も と では0.001%ま で検 出可 能 で あ る. Fig.17は 成 分 比 の 判明 して い る二 元合 金 を “GEIG-ERFL.EX” に よつ て測 定 し た一 例 で あ る.こ のDataよ り較 正 曲 線 を 作 つ た のがFig.18で,橫 軸 に成 分 の定 量 比,縦 軸 に 相対 強 度 比す な わ ち100%Cuに 対 す る% Cuお よび100%Niに 対 す る%Niの _{強度 ,比が とつ て}

あ る.Niの 曲線 が 直 線 で な く,上 に 凸 に なつ て い る の は,Niの 示 性X線 がCUの そ れ に くらべ て 長 く,試 料 自身 に よ る吸 収 効 果 が 大 き い こ ともそ の 一因 で あ る.

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