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X線回折装置の光学系について

1 :sputterでつ:04/01/10 03:02
X線回折装置(panalytical?製)で光学系は平行光学系と集中光学系の
2種類あると思うのですが、その違いがよくわかりません。
解析したい試料は薄膜(10nm以下)なのですが、どうして集中光学系では
ピークが出ずらしく、平行光学系では出やすいのですか?
どなたか教えてくだされ〜


2 :カリティ:04/01/10 03:21
2

3 :sputterでつ:04/01/13 16:49
今日カリティの本を見つけに図書館に行ったのですが、
実はもう調べていた本で
光学系の違いで強度、分解能の違いはわかったのですが
試料が薄膜(10nm以下)で測定方法をθ-2θscanとした場合
集中光学系と平行光学系ではどのような違いが出てくるのでしょうか?


4 :名も無きマテリアルさん:04/01/13 21:51
10nm以下の薄膜でも回折って出るんだ...
ずいぶんとシビアな実験だと思うのだけど。

不勉強なのでよくわからんが、干渉性を保ってる距離の問題じゃないの?
集光光学系を何で作ってるのかによるけど、ミラーだったらコヒーレント性は
悪くなるだろうし、結晶でも湾曲カーボンとかなら長周期的なコヒーレント性は
下がるだけで、フラックスだけが増えてS/N低下することになるだろうしね。

正解キボンヌ>識者

5 :sputterでつ:04/01/13 23:48
平行光学系で解析したところ3nmの薄膜はさすがに回折でませんでしたが、
5nmの薄膜の場合回折はちゃんとでました。


6 :4でつが。:04/01/15 22:53
>>3
眠い頭で考えたので全然違う事を書いてました。そんまそん。
回折が出てきてるなら、分解能と強度以外に違う事なんて無いはずだけど?



7 :sputterでつ:04/01/17 05:54
これから試料は薄膜(10nm以下)として考えてください。
平行光学系の場合、集中光学系でも見ずらいピークでもはっきりと
出ていました。たぶんこの違いを調べろってことだと思います。
なぜ薄い試料になると平行光学系も方がでやすいのでしょうか?

あと助教授がブラックの条件を満たさない場合でも
ピークがでるとか言っていたんですが、ありえるんでしょうか?
もしありえるならそれは回折線なの?それとも反射線?それとも
もっとほかのものなのでしょうか?疑問だらけです。


8 :sputterでつ:04/01/18 07:29
panalyticalのみ○○さん降臨してくれ〜って感じです。
お酒用意しますよ〜^^;

9 :修論真最中:04/01/18 20:09
集中光学系の場合、ピークがブロード&非対称になるんで(ブラッグの条件を満たす範囲が広い)
ピークが埋もれるんではないでしょうかね。並行光だとそういった意味で分解能があがると思った。
多分時間をかけて測定して統計精度を上げれば集中光学系でもピーク見えるのでは?

薄膜の場合はθ/2θでは散乱体積があまり稼げないので、平行光で入射角をαに固定した
α-2θ法で測定したほうがいいと思われ。


10 :名も無きマテリアルさん:04/01/18 21:22
はて、平行光学系を薄膜で使うのは、基材の影響を減らすためと思っていたが、、、.
X線を基材に水平に近い角度で入射し、サンプルの浅い部分からX線が跳ね返ってくるようにする。
違ったっけ?

ああ、 9の話がそういう話だ。 ことばがムヅカシクて判らんかった。

そういえば、エクセラレータ(←名称自信なし)使えば、集中光学系でも薄膜を測定できるという
話を以前聞いたことがあるような、、、。



>あと助教授がブラックの条件を満たさない場合でも

その助教授がどういうことを言いたかったのかはよくわからないが、

ダイヤモンドはTEMでは、ブラック条件みたさないピークでると授業で習ったよ。

多分シリコンでも出るんじゃないかな。


11 :10:04/01/18 21:33
>あと助教授がブラックの条件を満たさない場合でも

薄膜の場合、逆格子点が 長細くなり、 薄膜の結晶構造から予想される角度とは

違う角度に反射が生じる可能性があるけど、それのことかなぁ。

でもこれってブラッグの条件に反するかなぁ?


ああ、議論を混乱させただけだ。(笑)


12 :sputterでつ:04/01/19 00:29
α−2θ測定って薄膜法のことですよね。
そのことは調べています。今回は光学系の違いによる
ピークの出方なので測定方法を変えてしまっては意味がなくなってしまう
んですよね^^;

あと9の
並行光だとそういった意味で分解能があがると思った。
多分時間をかけて測定して統計精度を上げれば集中光学系でも
ピーク見えるのでは?

なんですが強度、分解能がいいのはむしろ集中光学系の方が
良かったような気がします。平行の方が分解能が低いので
ステップを小さくして、時間をかけて測定します。

13 :sputterでつ:04/01/19 16:27
そういえば薄膜の材料はシリコンではないんですよね。
VN(バナジウムナイトライド)のナノクリスタル膜なんですよね。

まぁそんなに関係はないと思いますが、半導体の膜ではなく金属膜を
分析したいのですが、たぶんもう1ヶ月たってるからまたつくり直し
だろうなー。はぁ

14 :名も泣きマテリアル:04/01/19 22:18
ヨーク聞け。シリコンの220かいせつせんで比較した場合のエスエヌをエクス軸、縦軸に半値をとったとする。
つまり図の右下が分解能がよくて強度が高い。集中方が来るのは半分より下、半分から左にかけて。
平行法は右上から左下までのある線の上にくる。平行法の光学系ではどんなことやっても集中法の領域に踏み込めん。
エクセディテクタがあれば関係ないかもしれんが。使ったことないので知らん。
が平行法では集中法より分解能が悪くて、エスエヌが高いとこにいける。これが理由だと思う。
酒くれ。

15 :名なしマテリア:04/01/20 01:16
S/N比が高いということは強度は高くなりますよね?
でも強度は集中の方がいいはず・・・。

NってNoiseですよね?この場合散乱と考えていいの?
間違ってたらそんまそ

16 :名も無きマテリアルさん:04/01/20 01:18
UUU ⊂(・∀・ ) サケ ノメ!!

17 :修論真最中:04/01/20 02:16
平行法のほうが分解能って悪いんでしたっけ?
集中法のほうが入射強度が稼げるんで強度はあがると思うんですが、
ピークの半値幅は平行光のほうが狭くなりますよね?
ピーク幅が狭いほど分離しやすくなっていいのでは
ピーク幅が狭い=ステップを細かくしなければならない=分解能が高い
じゃないかな・・・

今やってるのはアモの解析なんで、間違ってたらスマソ
ピークとはほど遠い世界・・・

18 :sputterでつ:04/01/20 22:41
集中法で強度があがるのは入射強度が稼げるからではなく
回折線を集光しているからではないのですか?
入射強度をあげるならX線源の強度が上がるようにすればいいのでは。

今は高分解能平行ビーム光学系がありますので分解能がいいって
言っているのはその光学系を使っているからだと思います。
一般には集中光学系の方が強度、分解能は上です。

19 :sputterでつ:04/01/23 11:04
集中光学系で薄膜を測定する場合、ピークがブロード化するのは
X線の波長に対して回折層が十分ではないために回折強度がとれなくて
全体的にブロードになると考えていいですかね?

じゃー平行光学系だとなぜならないのじゃ?
疑問だ

20 :修論真最中:04/01/25 23:17
集中法の場合は試料面が厳密には湾曲する必要がある・・・ことは関係あるかな?
わからん

21 :名も無きマテリアルさん:04/01/26 00:44
集中光学系で薄膜を測定する場合、回折強度が弱いので、基盤からの散乱x線
のバックグラウンドに隠れ、かつエピタキシャル成長していると限られた反射
しか測定できません。そこで、剥離により構造変化がおきない試料に限り粉砕
し、キャピラリーにつめるといった手段があります。それ以外の試料では平行
ビームを用い、入射角を全反射臨界角近くに固定し2θ走査することにより、
x線侵入深さを数nm以下に制限することのできる微少角入射x線回折法を用い
れば、実験室でも測定することができ、有効な手法であると考えます。

22 :名も無きマテリアルさん:04/01/27 22:41
基本的には21タンのいっている通りです。
要するに基板がmmスケールで存在するのに、サンプルはnmスケール
それで、バックグラウンドにピークが隠れるんだよね。

教科書としては
「X線分析最前線」って本がアグネ技術センターからでてまつ。
そんなに高くないので、かって勉強するとよろしい

23 :sputterでつ:04/01/28 17:15
みなさんありがとうございます。

みなさんのご意見を参考にうちの女帝に打診してみましたが、
みごと玉砕いたしました。

ずーっと光学系の違いについてのみ考えておりましたが、
実際の薄膜に入射したときのX線の光学系の
違いを考えろと言う事らしいです。
X線ビームを入射したときの膜内の反応ということなんですかね(?)


24 :名も無きマテリアルさん:04/02/04 01:24
>>20 おもいっきり関係あるとおもいまつ。がんばれ〜

25 :名も無きマテリアルさん:04/02/04 01:35
>>23
>X線ビームを入射したときの膜内の反応ということなんですかね

放射光でもなければ、普通の測定の時にそんなこと考えなくていいと思う。

回折ピーク強度を分解能落とさずにあげたければ、
高輝度コヒーレント光源で平行光を利用しるんが理論的には一番いいはず。
干渉性さえ保ってれば集光光学系でもちゃんと回折するんで、現実的にはこれかな。

26 :5963 fds@.goo.ne.jp:04/02/06 01:59
sage

27 :装置屋:04/02/17 15:59
なんだか知ったげに難しそうなことを書いてるヤシがたくさんいるが
ほとんどは関係なし
ハイコーの問題だけちゃうんか?ロッキングカーブはとったのか?

28 :*:04/02/25 21:41
理屈が解っとらん学生の話ばかりだな。

29 :名も無きマテリアルさん:04/03/12 15:22
薄膜は電顕でやれ

30 :名も無きマテリアルさん:04/05/02 11:41
単結晶薄膜は逆格子でるよねー

31 :名も無きマテリアルさん:04/07/09 00:43

実況スレ

赤い衝撃 ◆ 41
http://live8.2ch.net/test/read.cgi/livetbs/1089297930/

32 :名も無きマテリアルさん:04/10/08 17:19:25
aki73ix

33 :名も無きマテリアルさん:04/10/09 18:01:59
ttp://jinriki.g.hatena.ne.jp/aki73ix/99991209

34 :名も無きマテリアルさん:05/02/02 18:37:07
泉先生ってスゴいよな

35 :反射率:05/02/04 18:23:36
微笑書く入社エックス線
選択廃校

勉強すればいいのかな?

36 :名も無きマテリアルさん:2006/01/24(火) 11:17:52
きた

37 :名も無きマテリアルさん:2006/11/28(火) 06:35:11
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38 :赤いすいせい:2007/09/24(月) 20:28:38
集中法と平行光学系の違いって理論でいうと何がちがうんでしょうか。
ここまでのお話を読んでてよくわからないんで誰かおしえてください。
集中法って集光したエックス線使うんですかね。だったら、エックス線の
もってる角度の拡がり分布と、サンプル固有の角度拡がりロッキングカーブ
って言うんですか?、その2つの重ね合わせになっちゃうから、角度分解能
は低いような気がするんですが。
平行光学系の方は、強度稼げないような気がするけど、X線は平行だから、
あとはサンプルのロッキングだけで決まりそうな気がするんで、角度分解
能は集中法よりいいように素人的には理解してしまった。
X線は素人で興味ある外野なんで、こんな質問ですみませんです。



39 :赤いすいせい:2007/09/24(月) 20:41:16
ブラッグ条件満たさない回折があるってのも興味持ちました。
格子点の決まった位置にきれいに原子が並んだ結晶だと、散乱する
エックス線どうしが干渉して、ブラッグ角度のきまった回折が出るん
ですよね?だから想像すると、干渉しあって消える場合もあるんです
よね?
ところで、結晶の外から力がくわわったり、基板の上に無理やり
違う結晶タイプの膜をくっつけたら、そんな時には格子点の位置から
原子がずれた位置に少し動いてしまうのでしょうか?
そんな時は、ちゃんとした結晶だったらお互いに干渉して消えるはず
なのが、消えないで反射が出る場合があるんじゃないかとおもった。
これも無理やりの創造ですみません

40 :名も無きマテリアルさん:2007/09/25(火) 17:49:35
創造でもなんでもなく
よく知られている事実だと思うが...

41 :名も無きマテリアルさん:2009/01/15(木) 00:08:51
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        ヽ l           ゙''ー--    ") .}     j::;:'ジ
             ヽ、    、,_,,.       ,.r';ゝ-‐'゙     /;ン'゙      保守
             ゙''‐- 、...,,,、、.,、-‐.r''""´        /
                 r',r'、,゙゙ヾニi
             ,、r、 ,;;r!'!  ゙{,, ゙'ー-、
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42 :名も無きマテリアルさん:2009/02/06(金) 06:04:46
>38 消滅則を調べよー。


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