放射光X線を用いたマイクロビームによる微小領域回折装置の開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03558012
• Research Institution: National Laboratory for High Energy Physics
• Principal Investigator: 大隅 一政 高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 教授 (70011715)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片山 忠二 (株)マックサイエンス, 技術研究所, 所長 ; 萩谷 健治 姫路工業大学, 理学部, 助手 (70237907) ; 宮本 正道 東京大学, 理学部, 教授 (70107944) ; 大政 正明 姫路工業大学, 理学部, 教授 (30092159)
• Keywords: 放射光 / マイクロビーム / 微小領域 / 回折 / 構造解析 / 組織解析

Research Abstract

最終年度である平成4年度においては、昨年度に製作した「微動機構付き真空槽」の中に設けた光学ベンチ上に
1.マイクロビームの光学系設定法を確立すること及び回折強度を収集しようとする
2.試料中の微小領域を特定し、その位置の記録を残すことが主たる課題である。
先ず1.に関しては、5及び10ミクロン径のスリットを自作した。これらを単結晶試料保持用のゴニオメータヘッド上に搭載して光学ベンチ上に置き、ビデオ装置付き顕微鏡でスリットの両端の孔の位置を確認しながら白色X線光路中にスリットを設置する。さらにその後、スリット下流にイオンチャンバーを置いて入射X線強度を測定しながらスリット位置を微調整することにより、光学系を設定する。
次に2.に関しては、スリット調整用顕微鏡にビデオ記録装置を搭載し、あらかじめ記録したX線照射位置(領域)に試料中の被検領域を合致させることにより行う。この時に被検領域をビデオに収録することとした。
他に、透過及び背面ラウエ像を同時に記録してより多くの回折強度を得ることとし、円筒形カセットを製作した。これにイメージングプレートを装填して微小領域からの回折像を得る。これに伴うソフトウエアの変更は、データ処理の段階における平面座標系を円筒座標系に変換したことである。
試行実験として、直径10ミクロンのスリットを用いて、同一隕石中に含まれる起源の異なると推定される各カンラン石(Mg_2SiO_4)及びシリコン基板上に積んだ非晶質SiO_2上の数ミクロン径のAl粒子からの回折強度を収集し、微小領域毎に異なる結晶組織を反映した複合回折図形並びに異なる回折X線プロファイルを各々の試料について確認することができた。
今後は製作済みの5ミクロン径のスリットを使用して更に微小な領域からの回折X線を得て微細組織を解明する。更に細いスリットを作製することも重要でありミクロン径程度のスリットを実用としたい。

Research Products

• [Publications] Kazumasa Ohsumi,Kenji Hagiya,Masaaki Ohmasa: "Development of a system to andlyse the structure of a Submicrometer-Sized Single crystal by Synchrotron X-ray diffraction." Journal of Applied Crystallography. 24. 340-348 (1991)
• [Publications] Kazumasa Ohsumi他6名: "Characterization of 5-μm-Sized icosahedral chemical vapordaposited diamond by Synchrotron X-raydiffraction with Laue method." Rev.Sci.Instrum.63(1). 1181-1184 (1992)