JP2008070331A - Method and device for analyzing sample having a plurality of crystalline phases - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の結晶相を有する試料の結晶構造を、いわゆるリートベルト解析を用いて解析する技術に関する。 The present invention relates to a technique for analyzing a crystal structure of a sample having a plurality of crystal phases by using a so-called Rietveld analysis.
従来から、複数の結晶相を有する物質の結晶構造を特定するための解析方法として、リートベルト解析と呼ばれる解析法が知られている。このリートベルト解析では、まずX線回折法により被解析試料の実測回折パターンを得て、この実測回折パターンと、近似計算式に基づく計算回折パターンとを一致させるように、当該近似計算式に含まれる各種パラメータを精密化する、いわゆるパターンフィッティングという解析手法が用いられる。そして、このようにして各種パラメータが精密化されると、そのうちの特定のパラメータの値から、複数の結晶相(例えば単斜相、正方晶、立方晶)の割合や、各結晶子のサイズ(結晶子径)を算出することができる。
しかしながら、上記のようなリートベルト解析法においては、近似計算式に含まれる上記パラメータが互いに相関関係にあることから、このパラメータの精密化(実測回折パターンと、近似計算式に基づく計算回折パターンとを一致させるようにパラメータを求めること)の手順等によっては、あるパラメータの精密化に成功したとしても、他のパラメータが無意味な値に収束してしまう(精密化に失敗する)ということがたびたび起きていた。このため、各結晶相の割合と結晶子サイズとを同時に求めることができず、解析処理に要する時間が増大してしまうという問題があった。 However, in the Rietveld analysis method as described above, since the parameters included in the approximate calculation formula are correlated with each other, the refinement of the parameters (measured diffraction pattern and calculated diffraction pattern based on the approximate calculation formula and Depending on the procedure for obtaining parameters so that they match, even if the refinement of a certain parameter succeeds, other parameters converge to meaningless values (the refinement fails). I woke up often. For this reason, there is a problem that the ratio of each crystal phase and the crystallite size cannot be obtained simultaneously, and the time required for the analysis process increases.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、複数の結晶相を有する試料についての各結晶相の割合と結晶子サイズとを短時間で同時に求めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to simultaneously obtain the ratio of each crystal phase and the crystallite size in a short time for a sample having a plurality of crystal phases.
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、複数の結晶相を有する試料の解析方法であって、X線回折装置を用いて被解析試料の実測回折パターンを得る第1の工程と、この第1の工程で得られた実測回折パターンと、近似計算式に基づく計算回折パターンとを一致させるように、当該近似計算式に含まれる下記(1)(2)のパラメータ;
「(1)2次プロファイルパラメータとしての下記パラメータ、
・格子ひずみに起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータU,Y,Ye、
・結晶子サイズの効果に起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータP,X,Xe、
・主にX線回折装置や光学系に依存するパラメータV,W、
(2)尺度因子パラメータや格子定数等からなる、上記2次プロファイルパラメータ以外のパラメータ」
をそれぞれ精密化するリートベルト解析を行う第2の工程と、このリートベルト解析により精密化されたパラメータのうち特定のパラメータの値に基づき、上記被解析試料における各結晶相の割合と結晶子サイズとを算出する第3の工程とを含み、上記第2の工程では、上記各種パラメータの精密化処理を複数回繰り返して行うとともに、上記各種パラメータのうち2次プロファイルパラメータに対して少なくとも最初の精密化処理を行う際に、上記各結晶相の割合や結晶子サイズの算出結果に相対的に大きく影響するパラメータU,X,Yを、各結晶相のU同士,X同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化することを特徴とするものである(請求項1)。
In order to solve the above problems, the present invention is a method for analyzing a sample having a plurality of crystal phases, and includes a first step of obtaining an actually measured diffraction pattern of a sample to be analyzed using an X-ray diffractometer, The following parameters (1) and (2) included in the approximate calculation formula so that the actually measured diffraction pattern obtained in the first step matches the calculated diffraction pattern based on the approximate calculation formula;
“(1) The following parameters as secondary profile parameters,
・ Parameters U, Y, Ye regarding spread of profile due to lattice distortion
-Parameters P, X, Xe regarding the spread of the profile due to the effect of crystallite size,
・ Parameters V, W, which depend mainly on the X-ray diffractometer and optical system
(2) Parameters other than the above-mentioned secondary profile parameters, including scale factor parameters and lattice constants "
The ratio of each crystal phase in the sample to be analyzed and the crystallite size based on the value of a specific parameter among the parameters refined by the Rietveld analysis. In the second step, the various parameters are refined a plurality of times, and at least the first precision of the secondary profile parameter among the various parameters is calculated. The parameters U, X, and Y that have a relatively large influence on the calculation results of the ratio of crystal phases and the crystallite size when the crystallization process is performed are the same for U, X, and Y of each crystal phase. It is characterized by refinement under the constraint condition (Claim 1).
本発明によれば、X線回折測定を行って被解析試料の実測回折パターンを得、その回折測定結果をリートベルト解析することにより近似計算式に含まれる各種パラメータを精密化するとともに、この精密化されたパラメータの値から上記被解析試料における各結晶相の割合と結晶子サイズとを算出するようにした試料の解析方法において、上記各種パラメータのうちの2次プロファイルパラメータに対して少なくとも最初の精密化処理を行う際に、上記2次プロファイルパラメータの中でも各結晶相の割合や結晶子サイズの算出結果に相対的に大きく影響するパラメータU,X,Yを、各結晶相のU同士,X同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化するようにしたため、上記最初の精密化処理をこのような制約条件を与えることなく行った場合と異なり、上記パラメータU,X,Yの少なくとも一部が無意味な値に収束してしまう(精密化に失敗する)のを効果的に防止することができる。この結果、上記被解析試料における各結晶相の割合と結晶子サイズとの両方を一度に算出することができ、これらの値の算出に要する時間を効果的に短縮することができる。 According to the present invention, X-ray diffraction measurement is performed to obtain an actual diffraction pattern of the sample to be analyzed, and the diffraction measurement result is subjected to Rietveld analysis to refine various parameters included in the approximate calculation formula. In the sample analysis method in which the ratio of each crystal phase and the crystallite size in the sample to be analyzed are calculated from the converted parameter values, at least the first of the secondary profile parameters among the various parameters When performing the refinement process, among the secondary profile parameters, parameters U, X, and Y that have a relatively large effect on the calculation result of the ratio of crystal phases and the crystallite size are used as the values of U of each crystal phase, X Since refinement is performed under the constraint that Y and Y are the same, the first refinement process is given such a constraint. And unlike the case of performing no, the parameter U, X, at least a portion of Y is (fail refinement) converge to become meaningless values can be effectively prevented. As a result, both the ratio of each crystal phase and the crystallite size in the sample to be analyzed can be calculated at a time, and the time required to calculate these values can be effectively shortened.
上記第2の工程では、パラメータU,X,Yを上記制約条件の下で精密化した後、各結晶相のU,X,Yをそれぞれ独立に精密化することが好ましい(請求項2)。 In the second step, it is preferable that the parameters U, X, and Y are refined under the constraint conditions, and then U, X, and Y of each crystal phase are refined independently.
このようにすれば、上記パラメータU,X,Yの無意味な値への収束を防止しつつ、本来異なる値をとるはずのこれら各パラメータU,X,Yをそれぞれ独自に適正値に収束させることができる。 In this way, the parameters U, X, and Y, which should originally take different values, are independently converged to appropriate values while preventing the parameters U, X, and Y from converging to meaningless values. be able to.
上記方法においては、少なくとも上記第2の工程の前に、あらかじめ結晶構造が分かっている標準試料に対してX線回折測定を行うとともに、それによって得られた標準試料の回折データをリートベルト解析し、その解析結果から、上記X線回折装置等に依存するパラメータV,Wを抽出しておき、上記第2の工程における被解析試料のリートベルト解析を、上記パラメータV,Wの値をあらかじめテンプレートファイルに入力した状態で行うことが好ましい(請求項3)。 In the above method, at least before the second step, X-ray diffraction measurement is performed on a standard sample whose crystal structure is known in advance, and diffraction data of the standard sample obtained thereby is subjected to Rietveld analysis. The parameters V and W depending on the X-ray diffractometer and the like are extracted from the analysis result, the Rietveld analysis of the sample to be analyzed in the second step is performed, and the values of the parameters V and W are templated in advance. It is preferable to carry out the process in a state where it is input to a file.
このように、あらかじめ結晶構造が分かっている標準試料を解析して回折装置等に依存するパラメータV,Wの値を抽出するとともに、このパラメータ値をあらかじめテンプレートファイルに入力してから被解析試料のリートベルト解析を行うようにした場合には、回折装置の機種や光学系、装置の劣化等に応じて変化するパラメータV,Wの正確な値を得ることができるとともに、このパラメータの値を反映した状態で被解析試料のリートベルト解析を開始することにより、より正確かつ迅速な解析処理を行うことが可能になる。 In this way, a standard sample whose crystal structure is known in advance is analyzed to extract the values of parameters V and W depending on the diffractometer and the like. When Rietveld analysis is performed, it is possible to obtain accurate values of the parameters V and W that change according to the model of the diffraction device, the optical system, the deterioration of the device, and the like, and reflect the value of this parameter. By starting the Rietveld analysis of the sample to be analyzed in this state, it becomes possible to perform more accurate and quick analysis processing.
また、本発明は、複数の結晶相を有する試料の解析装置であって、被解析試料に対しX線回折測定を行うX線回折装置と、このX線回折装置から上記被解析試料の実測回折パターンを得て、この実測回折パターンと、近似計算式に基づく計算回折パターンとを一致させるように、当該近似計算式に含まれる下記(1)(2)のパラメータ;
「(1)2次プロファイルパラメータとしての下記パラメータ、
・格子ひずみに起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータU,Y,Ye、
・結晶子サイズの効果に起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータP,X,Xe、
・主にX線回折装置や光学系に依存するパラメータV,W、
(2)尺度因子パラメータや格子定数等からなる、上記2次プロファイルパラメータ以外のパラメータ」
をそれぞれ精密化するリートベルト解析を行うとともに、このリートベルト解析により精密化されたパラメータのうち特定のパラメータの値に基づき、上記被解析試料における各結晶相の割合と結晶子サイズとを算出する解析装置とを備え、上記解析装置は、上記各種パラメータの精密化処理を複数回繰り返して行うとともに、上記各種パラメータのうち2次プロファイルパラメータに対して少なくとも最初の精密化処理を行う際に、上記各結晶相の割合や結晶子サイズの算出結果に相対的に大きく影響するパラメータU,X,Yを、各結晶相のU同士,X同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化するように構成されていることを特徴とするものである(請求項4)。
The present invention also relates to an analyzer for a sample having a plurality of crystal phases, an X-ray diffractometer that performs X-ray diffraction measurement on the sample to be analyzed, and an actual diffraction of the sample to be analyzed from the X-ray diffractometer. The following parameters (1) and (2) included in the approximate calculation formula are obtained so that a pattern is obtained and the actually measured diffraction pattern matches the calculated diffraction pattern based on the approximate calculation formula;
“(1) The following parameters as secondary profile parameters,
・ Parameters U, Y, Ye regarding spread of profile due to lattice distortion
-Parameters P, X, Xe regarding the spread of the profile due to the effect of crystallite size,
・ Parameters V, W, which depend mainly on the X-ray diffractometer and optical system
(2) Parameters other than the above-mentioned secondary profile parameters, including scale factor parameters and lattice constants "
Rietveld analysis is performed to refine each of the parameters, and the ratio of each crystal phase and crystallite size in the sample to be analyzed are calculated based on the values of specific parameters among the parameters refined by the Rietveld analysis. An analysis device, and the analysis device repeatedly performs the refinement processing of the various parameters a plurality of times, and performs at least the first refinement processing on the secondary profile parameter among the various parameters. Refine the parameters U, X, and Y that have a relatively large effect on the calculation results of the ratio and crystallite size of each crystal phase under the constraint that the U, X, and Y of each crystal phase are the same. It is comprised so that it may carry out (Claim 4).
本発明の試料の解析装置によれば、各結晶相の割合と結晶子サイズとを短時間で同時に求めることができる。 According to the sample analyzing apparatus of the present invention, the ratio of each crystal phase and the crystallite size can be simultaneously obtained in a short time.
以上説明したように、本発明によれば、複数の結晶相を有する試料についての各結晶相の割合と結晶子サイズとを短時間で同時に求めることができる。 As described above, according to the present invention, the ratio of each crystal phase and the crystallite size of a sample having a plurality of crystal phases can be simultaneously obtained in a short time.
まず、リートベルト解析の概要について説明する。先にも述べた通り、リートベルト解析では、X線回折法により得られた実測回折パターンに、近似計算式に基づく計算回折パターンを当てはめるパターンフィッティングという解析手法が用いられる。 First, an outline of Rietveld analysis will be described. As described above, Rietveld analysis uses an analysis method called pattern fitting in which a calculated diffraction pattern based on an approximate calculation formula is applied to an actually measured diffraction pattern obtained by an X-ray diffraction method.
上記回折パターンの近似式としては、各回折角度におけるスペクトル強度を表すプロファイル関数;Φ(2θi−2θK)が用いられる。なお、カッコ中2θiはi番目の測定点における回折角、θKは回折パターンのピーク位置の角度を表わしている。具体的に、このプロファイル関数としては、擬フォークト関数やピアソンVII関数と呼ばれる関数が一般に用いられる。ここでは、このうちの擬フォークト関数を用いた解析法について簡単に説明する。 As an approximate expression of the diffraction pattern, a profile function representing the spectral intensity at each diffraction angle; Φ (2θ i −2θ K ) is used. In the parentheses, 2θ i represents the diffraction angle at the i-th measurement point, and θ K represents the angle of the peak position of the diffraction pattern. Specifically, as this profile function, a function called a pseudo-Forked function or a Pearson VII function is generally used. Here, the analysis method using the pseudo-Forked function is briefly described.
プロファイル関数としての上記擬フォークト関数は、下記数式1で表わされる。すなわち、下記数式1による擬フォークト関数は、ローレンツ関数(数式1の右辺第1項)とガウス関数(数式1の右辺第2項)とを足し合わせて構成された関数である。
The pseudo-Forked function as the profile function is expressed by the following
ここに、Δ2θiK=2θi−2θKである。また、ηとHKは1次プロファイルパラメータと呼ばれるもので、ηはローレンツ成分の分率、HKは半値全幅を表わしている。 Here, Δ2θ iK = 2θ i −2θ K. Η and H K are called primary profile parameters, η represents the fraction of the Lorentz component, and H K represents the full width at half maximum.
上記ローレンツ成分の分率ηは、上記半値全幅HKに対するローレンツ成分の半値幅HKLの比の多項式である下記数式2で近似することができる。 The fraction η of the Lorentz component can be approximated by the following Equation 2, which is a polynomial in the ratio of the half width H KL of the Lorentz component to the full width at half maximum H K.
また、ガウス成分の半値幅HKGとすると、上記半値全幅HKは、このガウス成分の半値幅HKGと、上記ローレンツ成分の半値幅HKLとを含む多項式である下記数式3で近似することができる。
Further, assuming that the full width at half maximum H KG of the Gaussian component, the full width at half maximum H K is approximated by the following
したがって、上記ローレンツ成分の半値幅HKL,およびガウス成分の半値幅HKGが求まれば、1次プロファイルパラメータであるηとHK,さらにはプロファイル関数Φ(Δ2θiK)を求めることができる。ただし、上記HKL,HKGは、θKに応じて変化するため、これらHKL,HKGのθK依存性を表現する式が必要になる。そのための式は、下記数式4,5で表すことができる。
Therefore, if the half-value width H KL of the Lorentz component and the half-value width H KG of the Gaussian component are obtained, the primary profile parameters η and H K , and the profile function Φ (Δ2θ iK ) can be obtained. However, the H KL, H KG is changes according to the theta K, it is necessary to equation representing the theta K dependent of H KL, H KG. The formula for that can be expressed by the following
これら数式4,5において、U,V,W,P,X,Xe,Y,Yeは2次プロファイルパラメータと呼ばれるもので、それぞれ物理的な意味を有している。具体的には、U,Y,Yeは格子ひずみに起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータ、P,X,Xeは結晶子サイズの効果に起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータである。また、V,Wは試料の結晶性とは無関係で、主に回折装置や光学系に応じて異なる値をとるパラメータである。なお、数式5においてφKは、異方的拡がりのもっとも顕著な反射の逆ベクトル(ha・a*+ka・b*+la・c*)と、反射K(ブラッグ反射強度に実質的に寄与する反射の番号K)の逆格子ベクトル(h・a*+k・b*+l・c*)とのなす鋭角を表す。
In these
リートベルト解析では、上記2次プロファイルパラメータ;U,V,W,P,X,Xe,Y,Yeが、非線形最小2乗法に基づく精密化の処理を経て、上記計算回折パターン(数式1〜5に基づく計算値)と実測回折パターンとの残差(残差2乗和)が最小になるようなものとして求められるようになっている。また、具体的な説明は省略するが、リートベルト解析のさらに詳細な計算式には、上記2次プロファイルパラメータ以外のパラメータとして、尺度因子パラメータsや、格子定数(a,b,c,α,β,γ)、原子座標(x,y,z)、バックグラウンドパラメータ(b0,b1,b2,・・)等が含まれており、これらのパラメータの値も、上記と同様の処理により求められるようになっている。
In Rietveld analysis, the second-order profile parameters; U, V, W, P, X, Xe, Y, and Ye are subjected to refinement processing based on the nonlinear least square method, and the calculated diffraction patterns (
例えば、図1に示す回折データにおいて、ピーク位置の高さhを実測回折パターンに合わせることにより、上記各種パラメータのうちの尺度因子パラメータsを求めることができ、また、上記ピーク高さhの半分の高さ位置におけるピーク幅w(半値幅)を合わせることにより、上記2次プロファイルパラメータのうちの1つであるX(半値幅パラメータ)を求めることができる。 For example, in the diffraction data shown in FIG. 1, the scale factor parameter s out of the various parameters can be obtained by matching the height h of the peak position with the measured diffraction pattern, and half of the peak height h. By combining the peak width w (half-value width) at the height position, X (half-value width parameter), which is one of the secondary profile parameters, can be obtained.
上記尺度因子パラメータsは、各結晶相成分(正方晶や立方晶)の物質量に比例する。よって、ある結晶相成分iの質量分率をχiとすると、この質量分率χiは、下記数式6によって求めることができる。 The scale factor parameter s is proportional to the amount of each phase component (tetragonal or cubic). Therefore, if the mass fraction of a certain crystal phase component i is χ i , this mass fraction χ i can be obtained by the following formula 6.
ここに、siは各結晶相成分の尺度因子パラメータ、Ziは各結晶相成分の単位胞あたり(結晶1個あたり)の化学式数、Miは各結晶相成分の化学式量、Viは各結晶相成分の単位胞あたりの体積である。 Here, s i is a scale factor parameter of each crystal phase component, Z i is the number of chemical formulas per unit cell (per crystal) of each crystal phase component, M i is the chemical formula amount of each crystal phase component, and V i is It is the volume per unit cell of each crystal phase component.
また、結晶相成分iの結晶子径をpiとすると、この結晶子径piは、その成分の半値幅パラメータXiを含む下記数式7(シェラーの公式)によって求めることができる。 When the crystallite diameter of the crystal phase component i is p i , the crystallite diameter p i can be obtained by the following formula 7 (Scherrer formula) including the half width parameter X i of the component.
ここに、Kはシェラー定数(0.9)であり、λは使用したX線の波長である。 Here, K is the Scherrer constant (0.9), and λ is the wavelength of the X-ray used.
以上のように、リートベルト解析では、計算回折パターンと実測回折パターンとを一致させるように各種パラメータを精密化するという処理が行われる。そして、この精密化されたパラメータのうちの特定のパラメータの値から、各結晶相の質量分率χや、各結晶相の結晶子径pを算出することができる。 As described above, in Rietveld analysis, various parameters are refined so as to make the calculated diffraction pattern coincide with the actually measured diffraction pattern. The mass fraction χ of each crystal phase and the crystallite diameter p of each crystal phase can be calculated from the value of a specific parameter among the refined parameters.
次に、このようなリートベルト解析を用いて短時間で各結晶相の割合と結晶子サイズとを求めるための具体的手順を、図2および図3に示される工程図に基づき説明する。なお、以下の手順において、解析ソフトには「RIETAN−2000」を用いるものとする。 Next, a specific procedure for obtaining the ratio of each crystal phase and the crystallite size in a short time using such a Rietveld analysis will be described based on the process diagrams shown in FIGS. In the following procedure, “RIETAN-2000” is used as the analysis software.
まず、あらかじめ結晶構造が分かっている標準試料に対してX線回折測定を行い、それによって得られた回折データをリートベルト解析する(ステップS1,S3)。具体的には、X線回折装置を用いて上記標準試料に対しX線回折測定を行い、それによって得られた回折データを、解析ソフト「RIETAN−2000」が内蔵された解析装置に入力し、この解析装置に上記データのリートベルト解析を実行させる。そして、その解析結果から、2次プロファイルパラメータのうち回折装置に依存するパラメータV,Wを抽出する(ステップS5)。この回折装置に依存するパラメータV,Wの値は、後述する被解析試料に対するリートベルト解析において利用される。なお、この回折装置に依存するパラメータV,Wは、同一の装置を使用していれば前回の値をそのまま利用することが可能であり、このような場合にはここでのステップを省略することも可能である。ただし、装置の劣化やX線の安定性によって微妙に変化することもあるため、やはり上記のように標準試料の解析結果から正確なV,Wを得ておくことが望ましい。 First, X-ray diffraction measurement is performed on a standard sample whose crystal structure is known in advance, and the diffraction data obtained thereby is subjected to Rietveld analysis (steps S1 and S3). Specifically, X-ray diffractometry is performed on the standard sample using an X-ray diffractometer, and diffraction data obtained thereby is input to an analyzer equipped with analysis software “RIETAN-2000”. This analysis apparatus is caused to execute Rietveld analysis of the data. Then, from the analysis result, parameters V and W depending on the diffraction device are extracted from the secondary profile parameters (step S5). The values of the parameters V and W depending on the diffraction device are used in Rietveld analysis for the sample to be analyzed which will be described later. The parameters V and W depending on the diffraction device can be used as they are if the same device is used. In such a case, the step here is omitted. Is also possible. However, since it may change slightly depending on the deterioration of the apparatus and the stability of X-rays, it is desirable to obtain accurate V and W from the analysis result of the standard sample as described above.
次いで、被解析試料に対して上記ステップS1と同様にX線回折測定を行う(ステップS7)。そして、上記ステップS5で抽出された装置に依存するパラメータV,Wを、上記解析装置に用意されたテンプレートファイル(あらかじめ設定された計算データの初期値)に入力した上で(ステップS9)、上記被解析試料のX線回折測定データについてのリートベルト解析を解析装置に実行させる(ステップS11)。 Next, X-ray diffraction measurement is performed on the sample to be analyzed in the same manner as Step S1 (Step S7). The parameters V and W depending on the device extracted in step S5 are input to a template file (initial value of preset calculation data) prepared in the analysis device (step S9). The Rietveld analysis of the X-ray diffraction measurement data of the sample to be analyzed is executed by the analysis device (step S11).
図3は、上記被解析試料のリートベルト解析の具体的手順を示している。ここではまず、2次プロファイルパラメータのうちのUを、各結晶相のU同士が同一という制約条件の下で精密化する処理を解析装置に実行させる(ステップS13)。すなわち、「第1相のU」=「第2相のU」=・・という条件式を演算プログラムに付加した上で各相のUを精密化させる。なお、このように特定のパラメータを精密化させる処理は、他のパラメータを全て固定した状態で行う。 FIG. 3 shows a specific procedure for Rietveld analysis of the sample to be analyzed. Here, first, the analysis apparatus is caused to execute a process of refining U of the secondary profile parameters under the constraint that U of each crystal phase is the same (step S13). That is, after adding a conditional expression “U of the first phase” = “U of the second phase” =... To the calculation program, the U of each phase is refined. Note that the process of refining a specific parameter in this way is performed in a state where all other parameters are fixed.
次いで、2次プロファイルパラメータのうちのXとYを、各結晶相のX同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化する処理を解析装置に実行させる(ステップS15)。すなわち、「第1相のX」=「第2相のX」=・・、および、「第1相のY」=「第2相のY」=・・という条件式を演算プログラムに付加した上で、各相のXとYをそれぞれ精密化させる。このとき、Xの精密化処理とYの精密化処理とを同時に行わせるようにする。 Next, the analysis apparatus is caused to execute a process of refining X and Y of the secondary profile parameters under the constraint that X and Y of each crystal phase are the same (step S15). That is, the conditional expressions “X of the first phase” = “X of the second phase” = ··· and “Y of the first phase” = “Y of the second phase” = ··· are added to the arithmetic program. Above, refine each phase X and Y respectively. At this time, the X refinement process and the Y refinement process are performed simultaneously.
上記ステップS13、S15のように、2次プロファイルパラメータのうちのU,X,Yを、各相のU同士,X同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化させるのは、これらのパラメータU,X,Yは他の2次プロファイルパラメータに比べて変動し易いパラメータであることから、上記のような制約条件を与えずにいきなり別々に精密化させると、相関関係にあるこれらのパラメータが互いに影響し合っていずれかのパラメータが無意味な値に収束するおそれがあるためである。そして、このようにU,X,Yのいずれかのパラメータが無意味な値に収束してしまうと、後述するステップで算出される各結晶相の割合や結晶子サイズの値が適正値から大きくずれてしまうことになる。すなわち、これらのパラメータU,X,Yは、各結晶相の割合や結晶子サイズの算出結果に大きく影響するパラメータということができる。一方、他の2次プロファイルパラメータについては、このような心配がほとんどないため、上記のようなパラメータの発散(無意味な値への収束)の防止を目的として一時的に所定の制約条件下で精密化させることは行わない。例えば、パラメータP,Xe,Ye(これらのパラメータは通常は数値ゼロを入力するパラメータである)は、精密化処理によって微調整される程度のものであり、ほとんど変動しない。また、回折装置等に依存するパラメータV,Wについても、変動幅は小さく、特に上記のように標準試料を解析することで得られた正確なV,Wをあらかじめ入力しておけば、ほとんど変動することはない。 As in steps S13 and S15, U, X, and Y of the secondary profile parameters are refined under the constraint that U, X, and Y of each phase are the same. Since the parameters U, X, and Y of the above are parameters that tend to fluctuate compared to other secondary profile parameters, if they are refined separately without giving the above-mentioned constraints, they are correlated. This is because parameters may influence each other and any parameter may converge to a meaningless value. If any of the parameters U, X, and Y converges to meaningless values in this way, the ratio of each crystal phase and the value of the crystallite size calculated in the steps described later are increased from the appropriate values. It will shift. That is, these parameters U, X, and Y can be said to be parameters that greatly affect the calculation results of the ratio of crystal phases and the crystallite size. On the other hand, for other secondary profile parameters, there is almost no such concern. Therefore, for the purpose of preventing the divergence of parameters (convergence to meaningless values) as described above, temporarily Do not refine. For example, the parameters P, Xe, and Ye (these parameters are usually parameters for inputting a numerical value of zero) are finely adjusted by the refinement process and hardly change. Also, the parameters V and W depending on the diffractometer etc. have a small fluctuation range. In particular, if the accurate V and W obtained by analyzing the standard sample as described above are input in advance, the fluctuations are almost the same. Never do.
上記のようにしてU,X,Yを精密化させた後は、2次プロファイルパラメータ以外のパラメータ、すなわち、尺度因子パラメータsや格子定数(a,b,c,α,β,γ)等のパラメータを精密化させる(ステップS17)。 After U, X, and Y are refined as described above, parameters other than the secondary profile parameters, that is, the scale factor parameter s and the lattice constants (a, b, c, α, β, γ), etc. The parameters are refined (step S17).
そして、再び2次プロファイルパラメータの精密化処理に戻り、今度は各相のUを独立して精密化させる(ステップS19)。具体的には、第1相のU,第2相のU,・・を1つずつ別々に精密化させた後、この別々に精密化された各相のUを、今度は全ての相について同時に精密化させる。 Then, the process returns to the refinement process of the secondary profile parameter again, and this time, the U of each phase is refined independently (step S19). Specifically, after the U of the first phase and the U of the second phase are refined separately one by one, this separately refined U of each phase is now applied to all phases. Refine at the same time.
次いで、各結晶相のXとYをそれぞれ独立して精密化させる(ステップS21)。具体的には、第1相のXとY,第2相のXとY,・・を1組ずつ別々に精密化させた後、この別々に精密化された各相のXとYを、今度は全ての相について同時に精密化させる。 Next, X and Y of each crystal phase are refined independently (step S21). Specifically, the first phase X and Y, the second phase X and Y,... Are refined separately one by one, and then the separately refined X and Y of each phase are obtained. Now refine all phases simultaneously.
上記のようにしてU,X,Yをそれぞれ独立して精密化させた後は、2次プロファイルパラメータ以外のパラメータ、すなわち、尺度因子パラメータsや格子定数(a,b,c,α,β,γ)等のパラメータを再度精密化させる(ステップS23)。 After U, X, and Y are refined independently as described above, parameters other than the secondary profile parameters, that is, the scale factor parameter s and the lattice constants (a, b, c, α, β, The parameters such as γ) are refined again (step S23).
そして、今度は2次プロファイルパラメータのうちのVとWを精密化させる(ステップS25)。なお、これらのパラメータV,Wは、主に回折装置等に依存するパラメータであって結晶相の種類とは関係ないため、各結晶相で同一の値をとるはずである。そこで、当該パラメータV,Wの精密化は、各相のV同士、W同士がそれぞれ同一という制約条件の下で行われる。このことは、他のステップでV,Wを精密化する際も同様である。そして、次のステップS27に移行して再度、2次プロファイルパラメータ以外のパラメータである上記尺度因子パラメータsや格子定数(a,b,c,α,β,γ)等を精密化させる。 This time, V and W of the secondary profile parameters are refined (step S25). Note that these parameters V and W are parameters that mainly depend on the diffraction device and the like and are not related to the type of crystal phase, and therefore should have the same value in each crystal phase. Therefore, the parameters V and W are refined under the constraint that Vs and Ws of each phase are the same. This is the same when V and W are refined in other steps. Then, the process proceeds to the next step S27, and the scale factor parameter s and the lattice constants (a, b, c, α, β, γ), which are parameters other than the secondary profile parameters, are refined again.
次いで、全ての2次プロファイルパラメータU,V,W,P,X,Xe,Y,Yeを精密化させる(ステップS29)。このうち、X,Xe,Y,Yeについては、精密化の精度を上げるために、その処理を全て同時に行わせることは避けるようにする。具体的には、Xe,Yeを固定してX,Yを精密化(あるいはその逆の順に精密化)させたり、X,Xeを固定してY,Yeを精密化(あるいはその逆の順に精密化)させたりする。 Next, all secondary profile parameters U, V, W, P, X, Xe, Y, Ye are refined (step S29). Among these, for X, Xe, Y, and Ye, in order to increase the precision of refinement, it is avoided to perform all the processes simultaneously. Specifically, Xe and Ye are fixed and X and Y are refined (or refined in the reverse order), or X and Xe are fixed and Y and Ye are refined (or vice versa). )).
このステップS29の処理が終了すると、リートベルト解析の信頼度因子(解析の進み具合や実測パターンと計算パターンとの一致度合いを見積もるための尺度)がある程度小さくなっていることを確認した上で、全てのパラメータ、すなわち2次プロファイルパラメータおよびその他のパラメータを精密化させる(ステップS31)。このとき、精密化させるパラメータの数は少しずつ増やしていくようにする。例えば、最初に格子定数を精密化させ、次に格子定数と原子座標を精密化させ、さらにその次に格子定数、原子座標、およびバックグラウンドパラメータを精密化・・という具合に各種パラメータの精密化処理を徐々に進めるようにする。なお、以上説明したような図3の工程図に基づくリートベルト解析の処理は、必要に応じ、各ステップの処理を繰り返し行ったり、上流のステップに戻ったりしながら所要の精度が出るまで実行される。 When the processing of step S29 is completed, after confirming that the reliability factor of Rietveld analysis (a measure for estimating the degree of analysis progress and the degree of coincidence between the actual measurement pattern and the calculation pattern) is reduced to some extent, All parameters, that is, secondary profile parameters and other parameters are refined (step S31). At this time, the number of parameters to be refined is gradually increased. For example, first refine the lattice constant, then refine the lattice constant and atomic coordinates, then refine the lattice parameters, atomic coordinates, and background parameters, and so on. Let the process proceed gradually. The Rietveld analysis process based on the process diagram of FIG. 3 as described above is executed until the required accuracy is obtained while repeating the process of each step or returning to the upstream step as necessary. The
以上のような処理を行わせた結果、上記信頼度因子が充分に小さくなって各種パラメータが充分な精度で精密化されたこと、すなわちリートベルト解析が無事終了したことを確認できれば、図2の工程図に戻って、上記精密化された各種パラメータのうちの尺度因子パラメータsおよび2次プロファイルパラメータのうちのX(半値幅パラメータ)の値に基づき、各結晶相の質量分率χと結晶子径pとをそれぞれ算出させる(ステップS33)。具体的には、各結晶相の尺度因子パラメータsの値を上記数式6に代入することにより、各結晶相の質量分率χを算出するとともに、各結晶相の半値幅パラメータXの値を上記数式7(シェラーの公式)に代入することにより、各結晶相の結晶子径pを算出する処理を実行させる。 As a result of the above processing, if it can be confirmed that the reliability factor is sufficiently small and various parameters have been refined with sufficient accuracy, that is, the Rietveld analysis has been successfully completed, FIG. Returning to the process diagram, the mass fraction χ and crystallite of each crystal phase based on the scale factor parameter s of the refined parameters and the value of X (half-width parameter) of the secondary profile parameters. Each of the diameters p is calculated (step S33). Specifically, by substituting the value of the scale factor parameter s of each crystal phase into the above Equation 6, the mass fraction χ of each crystal phase is calculated, and the value of the half-width parameter X of each crystal phase is By substituting into Equation 7 (Scherrer's formula), a process of calculating the crystallite diameter p of each crystal phase is executed.
以上のようにX線回折測定を行って被解析試料の実測回折パターンを得、その回折測定結果をリートベルト解析することにより近似計算式に含まれる各種パラメータを精密化するとともに、この精密化されたパラメータの値から上記被解析試料における各結晶相の割合(質量分率χ)と結晶子サイズ(結晶子径p)とを算出するようにした試料の解析方法において、上記各種パラメータのうちの2次プロファイルパラメータに対して少なくとも最初の精密化処理を行う際に、上記2次プロファイルパラメータの中でも各結晶相の割合や結晶子サイズの算出結果に相対的に大きく影響するパラメータU,X,Yを、各結晶相のU同士,X同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化するようにしたため(工程図におけるステップS13とステップS15)、上記最初の精密化処理をこのような制約条件を与えることなく行った場合と異なり、上記パラメータU,X,Yの少なくとも一部が無意味な値に収束してしまう(精密化に失敗する)のを効果的に防止することができる。すなわち、上記パラメータU,X,Yは、精密化を行う前の最初の段階では適正値と大きくずれた状態にあるため、上記のような制約条件を与えずに最初の精密化処理を行ってしまうと、パラメータU,X,Yのうちの少なくとも一部が無意味な値に収束する可能性が高くなる(パラメータどうしが相関関係にあるため、1つのパラメータをいきなり単独で精密化すると、他のパラメータが大きく影響を受け、無意味な値に収束してしまう)。そして、このようにしてパラメータの精密化に失敗すると、上記各結晶相の割合と結晶子サイズとの両方を適正に算出できなくなり、リートベルト解析を再度やり直す必要が生じてしまう。これに対し、上記のように少なくとも最初の精密化処理を所定の制約条件の下で行った場合には、上記のような事態を回避して各結晶相の割合と結晶子サイズとの両方を一度に算出することができるため、これらの値の算出に要する時間を効果的に短縮することができる。 As described above, the X-ray diffraction measurement is performed to obtain the actual diffraction pattern of the sample to be analyzed, and the diffraction measurement result is subjected to Rietveld analysis to refine the various parameters included in the approximate calculation formula. In the sample analysis method for calculating the ratio (mass fraction χ) and crystallite size (crystallite diameter p) of each crystal phase in the sample to be analyzed from the values of the parameters, When performing at least the first refinement process on the secondary profile parameters, among the secondary profile parameters, parameters U, X, and Y that have a relatively large influence on the calculation result of the ratio of crystal phases and the crystallite size. Is refined under the constraint that U, X, and Y of each crystal phase are the same (step S in the process diagram). 3 and step S15), unlike the case where the first refinement process is performed without giving such a constraint, at least a part of the parameters U, X, and Y converge to meaningless values ( Can be effectively prevented. That is, since the parameters U, X, and Y are in a state of being greatly deviated from the appropriate values in the first stage before the refinement, the first refinement process is performed without giving the above constraint conditions. As a result, there is a high possibility that at least some of the parameters U, X, and Y will converge to meaningless values (because the parameters are correlated with each other, if one parameter is suddenly refined, Parameters are greatly affected and converge to meaningless values). If parameter refinement fails in this way, both the ratio of each crystal phase and the crystallite size cannot be calculated properly, and Rietveld analysis needs to be performed again. On the other hand, when at least the first refinement process is performed under a predetermined constraint as described above, both the ratio of each crystal phase and the crystallite size are avoided by avoiding the above situation. Since it can be calculated at once, the time required to calculate these values can be effectively shortened.
また、上記実施形態のように、パラメータU,X,Yを上記のような制約条件の下で精密化した後、各結晶相のU,X,Yをそれぞれ独立に精密化するようにした場合には(工程図におけるステップS19とステップS21)、上記パラメータU,X,Yの無意味な値への収束を防止しつつ、本来異なる値をとるはずのこれら各パラメータU,X,Yをそれぞれ独自に適正値に収束させることができるという利点がある。 Further, as in the above embodiment, when the parameters U, X, Y are refined under the constraints as described above, U, X, Y of each crystal phase is refined independently. (Steps S19 and S21 in the process diagram), the parameters U, X, and Y, which should originally take different values, while preventing the parameters U, X, and Y from converging to meaningless values, respectively. There is an advantage that it can be independently converged to an appropriate value.
また、上記実施形態のように、あらかじめ結晶構造が分かっている標準試料を解析して回折装置等に依存するパラメータV,Wの値を抽出するとともに、このパラメータ値をあらかじめテンプレートファイルに入力してから被解析試料のリートベルト解析を行うようにした場合には、回折装置の機種や装置の劣化等に応じて変化するパラメータV,Wの正確な値を得ることができるとともに、このパラメータの値を反映した状態で被解析試料のリートベルト解析を開始することにより、より正確かつ迅速な解析処理を行うことが可能になる。 Further, as in the above-described embodiment, a standard sample whose crystal structure is known in advance is analyzed to extract the values of parameters V and W depending on the diffraction apparatus and the like, and these parameter values are input to a template file in advance. When the Rietveld analysis of the sample to be analyzed is performed, it is possible to obtain accurate values of the parameters V and W that change according to the model of the diffraction device, the deterioration of the device, etc., and the value of this parameter By starting the Rietveld analysis of the sample to be analyzed in a state reflecting the above, it becomes possible to perform more accurate and quick analysis processing.
なお、上記実施形態では、X線回折測定法を用いて実測回折パターンを得、その回折データに基づき解析を行うようにしたが、本発明にかかる解析手法は、上記X線回折測定法により得られた回折データに限らず、他の放射線(例えば中性子線)を用いた回折法により得られたデータを解析するために用いることも可能である。 In the above-described embodiment, the actual diffraction pattern is obtained using the X-ray diffraction measurement method, and the analysis is performed based on the diffraction data. However, the analysis method according to the present invention is obtained by the X-ray diffraction measurement method. The present invention is not limited to the obtained diffraction data, and can be used to analyze data obtained by a diffraction method using other radiation (for example, neutron beam).
図2および図3に示した方法により、以下のような条件下でリートベルト解析を行った。 Rietveld analysis was performed under the following conditions by the method shown in FIGS.
・標準試料…CeO2
・被解析試料…ジルコニウム−セリウム系複酸化物(ZrxCeyNdzOw)
・使用したX線回折装置…リガク製 RINT2500
・リートベルト解析に用いた解析ソフト…RIETAN2000
・使用したプロファイル関数…Thomson, Cox, Hasting の擬フォークト関数
Standard sample: CeO 2
- the analyzed sample ... zirconium - cerium composite oxide (Zr x Ce y Nd z O w)
・ X-ray diffractometer used: RINT2500 manufactured by Rigaku
・ Analysis software used for Rietveld analysis… RIETAN2000
-Profile function used: Thomson, Cox, Hasting pseudo-forked function
本実施例では、図3の工程図において、ステップS13〜S17の処理を3回繰り返した後にステップS19〜S23の処理を3回繰り返し、次いでステップS25,S27の処理を行い、再びステップS19〜S23を経てから、最終的にステップS29,S31の処理を行った。そして、このような手順で解析を行うことにより、その解析の段階に応じて図4〜図7に示すような結果が得られた。なお、図中において、Rwp,Rpは信頼度因子(R因子)、Sは信頼度因子の一つとしてのパターン全体のフィット具合を表す信頼度因子をそれぞれ示しており、その値が小さくなるほど実測値と計算値とがよく一致していることになる。このうち信頼度因子Sの値は、2.0以下、より好ましくは1.5以下であるのがよく、この程度の値になるまで精密化処理を繰り返すことにより、精度の高い解析を行うことができる。また、被解析試料であるジルコニウム−セリウム系複酸化物は、立方晶と正方晶の2つの結晶相しかもたないため、図中ではこの2つの結晶相についてその質量比と結晶子径とが記載されている。 In the present embodiment, in the process diagram of FIG. 3, after the processes of steps S13 to S17 are repeated three times, the processes of steps S19 to S23 are repeated three times, then the processes of steps S25 and S27 are performed, and steps S19 to S23 are performed again. After that, the processes of steps S29 and S31 were finally performed. And by performing an analysis in such a procedure, results as shown in FIGS. 4 to 7 were obtained according to the stage of the analysis. In the figure, Rwp and Rp are reliability factors (R factors), and S is a reliability factor that represents the fit of the entire pattern as one of the reliability factors. The value and the calculated value are in good agreement. Among these, the value of the reliability factor S should be 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, and a highly accurate analysis is performed by repeating the refinement process until this value is reached. Can do. In addition, since the zirconium-cerium double oxide, which is the sample to be analyzed, has only two crystal phases, cubic and tetragonal, the mass ratio and the crystallite diameter are described for these two crystal phases in the figure. Has been.
上記図4〜図7の結果から、解析のステップが進むにつれて計算値と実測値との残差が一定の幅に収束していっており、これに応じて信頼度因子(Rwp,Rp,S)の値が低下していくのが分かる。そして、最終的な図7の状態において信頼度因子Sの値が1.5以下(1.42)となっていることから、充分に高い精度での解析に成功したと言うことができる。なお、図5の状態において立方晶の結晶子径と正方晶の結晶子径とが同一となっているのは、この図5の時点(ステップS15)までは2次プロファイルパラメータが各相で同一という制約条件の下で解析が行われているためである。 From the results of FIGS. 4 to 7, as the analysis step proceeds, the residual between the calculated value and the actually measured value converges within a certain range, and the reliability factor (Rwp, Rp, S ) Is decreasing. And since the value of the reliability factor S is 1.5 or less (1.42) in the final state of FIG. 7, it can be said that the analysis with sufficiently high accuracy has succeeded. Note that the cubic crystallite diameter and the tetragonal crystallite diameter are the same in the state of FIG. 5 because the secondary profile parameters are the same in each phase until the time of FIG. 5 (step S15). This is because the analysis is performed under the constraint condition.
Claims (4)
X線回折装置を用いて被解析試料の実測回折パターンを得る第1の工程と、
この第1の工程で得られた実測回折パターンと、近似計算式に基づく計算回折パターンとを一致させるように、当該近似計算式に含まれる下記(1)(2)のパラメータ;
「(1)2次プロファイルパラメータとしての下記パラメータ、
・格子ひずみに起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータU,Y,Ye、
・結晶子サイズの効果に起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータP,X,Xe、
・主にX線回折装置や光学系に依存するパラメータV,W、
(2)尺度因子パラメータや格子定数等からなる、上記2次プロファイルパラメータ以外のパラメータ」
をそれぞれ精密化するリートベルト解析を行う第2の工程と、
このリートベルト解析により精密化されたパラメータのうち特定のパラメータの値に基づき、上記被解析試料における各結晶相の割合と結晶子サイズとを算出する第3の工程とを含み、
上記第2の工程では、上記各種パラメータの精密化処理を複数回繰り返して行うとともに、上記各種パラメータのうち2次プロファイルパラメータに対して少なくとも最初の精密化処理を行う際に、上記各結晶相の割合や結晶子サイズの算出結果に相対的に大きく影響するパラメータU,X,Yを、各結晶相のU同士,X同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化することを特徴とする複数の結晶相を有する試料の解析方法。 A method for analyzing a sample having a plurality of crystal phases,
A first step of obtaining an actually measured diffraction pattern of the sample to be analyzed using an X-ray diffractometer;
The following parameters (1) and (2) included in the approximate calculation formula so that the actually measured diffraction pattern obtained in the first step matches the calculated diffraction pattern based on the approximate calculation formula;
“(1) The following parameters as secondary profile parameters,
・ Parameters U, Y, Ye regarding spread of profile due to lattice distortion
-Parameters P, X, Xe regarding the spread of the profile due to the effect of crystallite size,
・ Parameters V, W, which depend mainly on the X-ray diffractometer and optical system
(2) Parameters other than the above-mentioned secondary profile parameters, including scale factor parameters and lattice constants "
A second step of performing a Rietveld analysis to refine each of the above,
A third step of calculating a ratio and a crystallite size of each crystal phase in the sample to be analyzed based on a value of a specific parameter among parameters refined by the Rietveld analysis,
In the second step, the refinement process of the various parameters is repeated a plurality of times, and at least when the first refinement process is performed on the secondary profile parameter among the various parameters, The parameters U, X, and Y that have a relatively large effect on the calculation results of the ratio and the crystallite size are refined under the constraint that U, X, and Y of each crystal phase are the same. A method for analyzing a sample having a plurality of crystal phases.
上記第2の工程では、パラメータU,X,Yを上記制約条件の下で精密化した後、各結晶相のU,X,Yをそれぞれ独立に精密化することを特徴とする複数の結晶相を有する試料の解析方法。 The method for analyzing a sample having a plurality of crystal phases according to claim 1,
In the second step, the parameters U, X, and Y are refined under the constraint conditions, and then U, X, and Y of each crystal phase are refined independently. A method for analyzing a sample having
少なくとも上記第2の工程の前に、あらかじめ結晶構造が分かっている標準試料に対してX線回折測定を行うとともに、それによって得られた標準試料の回折データをリートベルト解析し、その解析結果から、上記X線回折装置等に依存するパラメータV,Wを抽出しておき、
上記第2の工程における被解析試料のリートベルト解析を、上記パラメータV,Wの値をあらかじめテンプレートファイルに入力した状態で行うことを特徴とする複数の結晶相を有する試料の解析方法。 The method for analyzing a sample having a plurality of crystal phases according to claim 1 or 2,
At least before the second step, X-ray diffraction measurement is performed on a standard sample whose crystal structure is known in advance, and diffraction data of the standard sample obtained thereby is subjected to Rietveld analysis. Extracting the parameters V and W depending on the X-ray diffractometer etc.
A method for analyzing a sample having a plurality of crystal phases, wherein the Rietveld analysis of the sample to be analyzed in the second step is performed in a state where the values of the parameters V and W are previously input to a template file.
被解析試料に対しX線回折測定を行うX線回折装置と、
このX線回折装置から上記被解析試料の実測回折パターンを得て、この実測回折パターンと、近似計算式に基づく計算回折パターンとを一致させるように、当該近似計算式に含まれる下記(1)(2)のパラメータ;
「(1)2次プロファイルパラメータとしての下記パラメータ、
・格子ひずみに起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータU,Y,Ye、
・結晶子サイズの効果に起因したプロファイルの拡がりに関するパラメータP,X,Xe、
・主にX線回折装置や光学系に依存するパラメータV,W、
(2)尺度因子パラメータや格子定数等からなる、上記2次プロファイルパラメータ以外のパラメータ」
をそれぞれ精密化するリートベルト解析を行うとともに、このリートベルト解析により精密化されたパラメータのうち特定のパラメータの値に基づき、上記被解析試料における各結晶相の割合と結晶子サイズとを算出する解析装置とを備え、
上記解析装置は、上記各種パラメータの精密化処理を複数回繰り返して行うとともに、上記各種パラメータのうち2次プロファイルパラメータに対して少なくとも最初の精密化処理を行う際に、上記各結晶相の割合や結晶子サイズの算出結果に相対的に大きく影響するパラメータU,X,Yを、各結晶相のU同士,X同士,Y同士がそれぞれ同一という制約条件の下で精密化するように構成されていることを特徴とする複数の結晶相を有する試料の解析装置。 An apparatus for analyzing a sample having a plurality of crystal phases,
An X-ray diffractometer that performs X-ray diffraction measurement on the sample to be analyzed;
The measured diffraction pattern of the sample to be analyzed is obtained from the X-ray diffractometer, and the measured diffraction pattern and the calculated diffraction pattern based on the approximate calculation formula are made to coincide with each other, the following (1) Parameter (2);
“(1) The following parameters as secondary profile parameters,
・ Parameters U, Y, Ye regarding spread of profile due to lattice distortion
-Parameters P, X, Xe regarding the spread of the profile due to the effect of crystallite size,
・ Parameters V, W, which depend mainly on the X-ray diffractometer and optical system
(2) Parameters other than the above-mentioned secondary profile parameters, including scale factor parameters and lattice constants "
Rietveld analysis is performed to refine each of the parameters, and the ratio of each crystal phase and crystallite size in the sample to be analyzed are calculated based on the values of specific parameters among the parameters refined by the Rietveld analysis. With an analysis device,
The analysis apparatus repeatedly performs the refinement process of the various parameters a plurality of times, and when performing at least the first refinement process on the secondary profile parameter among the various parameters, The parameters U, X, and Y that have a relatively large effect on the calculation result of the crystallite size are refined under the constraint that the crystal phases U, X, and Y are the same. An analysis apparatus for a sample having a plurality of crystal phases.
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