ｘ線解析装置の簡単な説明と測定できるもの

文系出身なので、まったくわかりません。小学生に教えるようにお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： leoleo 回答日時： 2001/01/29 19:47

yasuyasuさんの反応から、X線回折測定であると仮定して基本的なことを説明させていただきますと、まずX線とは非常に波長の短い波（普通は波長の値が単一のもの、特性X線を用います。

例えばCuKα線というX線を用いれば波長は1.542nm）のことをいいます。そのような単一波長(λ)のX線を結晶構造をもつ試料へある角度θで入射させ、その反射X線をθの角度位置で測定する場合、ある条件を満たした場合のみ、反射X線の強度が増大します(回折現象）。この特定の条件というものをBraggの法則といい、式ではnλ=2dsinθ (n=1,2,3,・・・）と表せます。※一般的にはn=1でいいと思います。(下図参照）

反射X線　　入射X線λ
　＼　　　　　　　　／
　　　＼　　　　／
　　 　　θ＼／θ
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣　｝d
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣　｝d
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
ここでBraggの式中にdというパラメータがありますが、これを面間隔といい、それぞれの結晶構造に固有の値をとります。そのため波長の既知なX線をさまざまな角度で入射させながら反射X線を上図のように左右対称な角度で測定していくと、ある角度でX線強度が増大しピークとなります。このピーク角度を解析すれば試料の結晶構造(つまりｄの値）の解析、または未知試料の同定が行えるわけです。

θ(°)　 反射X線強度(cps)
10　　　　　2
20　　　　　3
30　　　　　1
40　　　　　100
50　　　　　5
60　　　　　2
70　　　　　6

表で表すと↑のようなデータができあがります。明らかに40°での反射X線強度が大きいことが分かりますよね？ですからBraggの式のλとθにこのときの値(例えばλ=1.542nm、θ=40°）を代入してd=1.0347nmとなり、このようなdを有する結晶構造は何かを解析すればいいわけです。普通はピークが複数存在しますので、それら全てのピークから推測される構造は限定されます。

なんか長いばかりで分かりにくいですね。

No.4 回答者： MiJun 回答日時： 2001/01/29 22:48

ほぼ回答はでているようですが、以下のサイトも参考になりますでしょうか？

１．http://www.cstf.kyushu-u.ac.jp/kajiyamalab/resea …
（X線回折装置）
２．http://amorphous.xtal.nagoya-u.ac.jp/research/eq …
（Ｘ線回折装置）
３．http://www.s-iri.pref.shizuoka.jp/s7_1_1/71-0084 …
（Ｘ線回折装置）
４．http://www.kagakudojin.co.jp/library/ISBN4-7598- …
（これならわかるＸ線結晶解析）
５．http://www.jst.go.jp/pr/announce/20000301/bessi3 …
（蛋白質と水の界面構造を観る）

回折に関しては、高校の物理の教科書でも参考にされるか、「光学」に関する基礎の成書を図書館で探されては如何でしょうか？

ご参考まで。

この回答へのお礼

たいへん参考になりました。ありがとうがざいます。

お礼日時：2001/01/30 13:43

No.2 回答者： fujijiji 回答日時： 2001/01/28 12:03

shioikeさんに補足しますと、X線回折装置はある物質が何かわからない場合に

それを解明するのに手がかりを得る手段の一つとして使われることが多いです。
殆どの物質は長年の科学者による蓄積によりその結晶構造等が明らかに
されています。測定結果とそのデータをつき合わせて、大体それが何かを
推定するのです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。しかし、どうゆう原理で、また、回折って何でしょうか。

お礼日時：2001/01/29 10:25

No.1 回答者： shioke 回答日時： 2001/01/26 16:20

Ｘ線「解析」装置が何を意味するのでしょう？代表的なＸ線の分析装置にはＸ線「回折」分析装置と蛍光Ｘ線分析装置がありますが、どちらでしょう。

これらを合わせて「解析」装置と呼んでいるのでしょうか？Ｘ線回折装置は結晶構造をもつ試料（例えば結晶構造をもつ粘土、鉱物など）にＸ線を照射してその、反射角から結晶構造を明らかにする装置。ついでに、蛍光Ｘ線装置は試料にＸ線を照射してそこに含まれる無機元素から放出される蛍光Ｘ線を測定してどのような種類の無機元素がどの程度含まれているかを測定する装置です。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2001/01/29 10:26