diffractometers

リガクのX線発生装置が2台,Huber社の回折計が2台あります。Huber1,Huber2と呼んでいます。

装置はお互いEthernetで通信していますが,セキュリティのためにこの部屋のネットワークは外部と繋がっておらず,孤立したネットワークにしています。

Huber1

リガクの18kW回転対陰極(Moターゲット)を線源に,湾曲グラファイトモノクロメータで集光したX線をHuber四軸回折計に導いています(写真は30kV50mA運転で,スリットなど入れていない入射光を蛍光版で見た様子)。フォトンフラックスはフルパワー運転で3.3 x 109photons/s, 50kV-250mAの通常運転ではだいたい1.5 x 109photons/s程度が直径1mm程度の領域に来ています。これはPhotonFactoryのベンディングマグネットビームラインの1/20程度で,ビームタイムの制限が無い事を考えると,かなり強いと思っています(単色性や平行度は全くかないませんが)。入射X線を測定した結果はこちら参照。

回折計はツジ電子のモータードライバ,モーターコントローラで動かし,制御ソフトは世界の放射光施設で使われるSPECを用います。冷凍機を備えており,室温から3Kまでの測定が可能です。電気炉も導入し,室温から800℃程度までの測定も可能になりました。

検出器1:受光面が25mm2のCdTe検出器。各種元素からの蛍光X線をカットして低バックグラウンド測定を実現しています。

検出器2:ピクセルアレイディテクタの一種,XPAD S70(仏imXpad社)(回折計写真手前側の黒い箱状の物)。130μm X 130μmの光子検出型検出器が15mm X 75mmの面に並び,非常に低ノイズの写真が高速に撮影できます。実験室での使用だけでなく,放射光施設に持ち込んで表面X線回折の測定にも利用しています。

かなりの部分が特別製です。

この装置でフォノンからのX線散乱も観測できます。

SPECマニュアル

XPADマニュアル

Huber2

発生装置はリガク MicroMax007,1.2kWの高輝度X線発生装置です。これにVariMax-HF 多層膜ミラー集光光学系が組み合わさり,0.1mm x 0.1mm 程度の,かなり平行なX線が出射しています。フォトンフラックスは50kV 24mAの定常運転で大体108photons/s程度です。フォトン密度はhuber1の1桁増し,フォトンフラックスはhuber1の1桁落ち,といったところです。

平行度は高い物の,若干単色性が悪く,だいたい1keV位のエネルギー幅の光が出ているようです。(もちろん特性X線は細い線幅で出ているが,白色成分が割と広い波長範囲で出ている)

XPADで測定した写真をRapidAutoで指数付けできる事までは確認しました。大阪での末期は反射率計として使っていました。