中古X線回折装置（XRD）の在庫・価格

X線回折装置（XRD）は、結晶性の物質にX線を当て、原子の並びによって生じる回折線の角度と強度を測って、結晶構造の情報を得る分析機器である。回折に使うX線の波長は0.5〜3Å程度で、原子間の距離とほぼ同じ大きさである。格子面間隔d、ブラッグ角θ、波長λの間に2d sinθ=nλ（ブラッグの式）が成り立つ方向でだけ散乱X線が強め合う。波長が分かっているX線を使い、回折角2θを走査しながら強度を記録すると回折パターンが得られる。
装置はX線発生部、ゴニオメータ（測角器）、検出器、制御・解析系で構成される。X線源には封入型X線管が広く使われ、汎用の粉末測定ではCuターゲットが主流である（CuKα1の波長は約1.5406Å）。Cuターゲットの管電圧は30〜45kV程度が一般的で、最大電流は10〜40mA程度、出力は数百Wの小型機から2kW級の据置型まで幅がある。Kβ線はNiフィルタやモノクロメータで取り除く。ゴニオメータには、試料と検出器を連動させるθ-2θ型と、試料を水平に固定したまま管球と検出器を動かすθ-θ型がある。θ-θ型は粉末を傾けずに測れる利点がある。検出器は従来のシンチレーション計数管に加え、一次元・二次元の半導体検出器を使って測定時間を短くする構成も広く使われている。
回折パターンでは、ピーク位置が格子面間隔を、強度比が原子の種類と配列を、ピーク幅が結晶子サイズや格子ひずみを反映する。代表的な用途は定性分析（相同定）で、実測パターンを既知物質のデータベースと照合して結晶相を特定する。ほかに、ピーク強度やリートベルト解析による定量分析、結晶子サイズや結晶化度の評価、格子定数の精密化ができる。試料の形に応じた手法として、単結晶による分子の三次元構造決定、曲げ・溶接・研削で材料内部に生じた残留応力の測定、基板上の薄膜の密度・結晶性・配向の評価、小角散乱によるナノ粒子の大きさや粒径分布の評価もある。対象は無機・有機の粉末、高分子、タンパク質、金属部品、半導体薄膜、コロイド粒子など幅広い。セメントや鉱物、医薬品の結晶多形、電池材料、建材中のアスベストの同定など、研究開発から品質管理まで使われている。
実務上の注意点として、Feを多く含む試料をCuKα線で測ると蛍光X線が出てバックグラウンドが上がる。この場合はFeやCoのターゲットへの変更、またはエネルギー分解能の高い検出器による除去を検討する。粉末試料は粒径を細かくそろえないと、選択配向や粒子統計の影響で強度比が乱れ、同定や定量の精度が下がる。X線管は消耗品で、寿命を延ばすため定格出力の7〜8割程度で運用することが多い。X線を発生する装置なので、日本では電離放射線障害防止規則に基づく管理区域の設定や設置の届出、作業者の被ばく管理が必要になる。kW級の封入管では冷却水循環装置が付帯設備として要る場合が多い。中古機を検討するときは、管球の使用時間、ゴニオメータの状態、冷却装置や解析ソフト・データベースの有無を確認するとよい。