JP2004184314A - 蛍光x線分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1次X線を放出するX線発生源と、内面が1次X線の光軸中心を中心とした1つの円を構成するよう円環状に配置された、1次X線を単色化して被照射体表面に集光させる複数の分光素子と、複数の分光素子の位置を調整するための分光素子位置調整手段と、単色化された1次X線の照射により被照射体表面から放出される2次X線を検出する2次X線検出器と、2次X線検出器の位置を調整するための2次X線検出器位置調整手段と、被照射体表面位置を検出する被照射体表面位置検出手段と、被照射体表面位置検出手段にて検出された被照射体表面位置の情報に基づき、単色化された1次X線が被照射体表面上に集光するように、分光素子位置調整手段により複数の分光素子の位置を調整する制御手段とを備えた蛍光X線分析装置。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、蛍光X線分析装置に関し、ことに、製造プロセス中にて液中の元素濃度、薄膜の組成及び膜厚をモニタリングするための蛍光X線分析装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
蛍光X線分析装置は、電子デバイスの製造プロセス等において、各種材料の組成や膜厚を測定するために用いられるが、通常は分析チャンバーを備えているため、装置が大掛かりになり、これまでは抜き取りサンプルの評価に用いられるだけであった。しかしながら、近年、半導体の製造において、歩留りおよび製造品質の向上の観点から、各種材料の組成や膜厚を製造プロセス中にて分析する必要性が高まり、これら組成や膜厚のインラインモニタリングが可能な分析装置が求められることとなってきた。
最近、可搬型の蛍光X線分析装置も開発・市販されてはいるが、照射X線の焦点位置は一点(装置表面)に固定されていた。(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−133421号公報(第3−4頁、第1図、第2図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
実際の製造プロセス中においては、被照射物を常に一定の場所に設置することはほとんど不可能であり、また、被照射物の表面高さが変動することが多いため、照射X線の焦点位置が蛍光X線分析装置の表面に固定されていると、蛍光X線分析装置全体を移動させる手段が必要となる。しかしながら、従来の可搬型の蛍光X線分析装置は簡易分析を目的とするものであるため、かかる移動手段は有しておらず、また、変動する被照射物の表面位置を検出する手段も有していなかった。さらに、従来の可搬型の蛍光X線分析装置は、試料表面が平滑であることが基本的に必要で、かつ、装置の小型化に伴い照射X線量が制限されていることから2次X線の検出器を被照射物のごく近傍に配置する必要があり、移動手段を設けたとしてもインラインモニタリングに適用することは困難であった。
【0005】
この発明にかかる蛍光X線分析装置は、各種液体中の金属元素濃度、薄膜の組成若しくは膜厚等を、インラインプロセスにてモニタするために、被照射物の表面位置の変動に合わせた照射X線(1次X線)の焦点位置の変動を可能とするものである。このことにより、蛍光X線分析に必要な、被照射物表面における1次X線の照射強度(単位面積当たりの強度)が安定的に確保され、被照射物表面の組成若しくは膜厚等のインラインプロセスモニタに必要な2次X線の強度が安定的に確保されることになる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る蛍光X線分析装置は、1次X線を放出するX線発生源と、内面が1次X線の光軸中心を中心とした1つの円を構成するよう円環状に配置された、1次X線を単色化して被照射体表面に集光させる複数の分光素子と、複数の分光素子の位置を調整するための分光素子位置調整手段と、単色化された1次X線の照射により被照射体表面から放出される2次X線を検出する2次X線検出器と、2次X線検出器の位置を調整するための2次X線検出器位置調整手段と、被照射体表面位置を検出する被照射体表面位置検出手段と、被照射体表面位置検出手段にて検出された被照射体表面位置の情報に基づき、単色化された1次X線が被照射体表面上に集光するように、分光素子位置調整手段により複数の分光素子の位置を調整する制御手段とを備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1
図1は、本発明にかかる蛍光X線分析装置の断面構成説明図である。また、図2は、図1の蛍光X線分析装置を上面から見た場合の構成説明図である。以下、図に基づき、動作につき説明する。
X線管(X線発生源)1から放射された1次X線11は、分光素子2aから2fにより分光され、一次X線11は単色化される(図1にては2aと2dのみが図示されている)。ここで、1次X線11を単色化するのは、蛍光X線分析装置の分析感度を向上させるためである。すなわち、通常、X線管1から放射される1次X線11は、ある程度の波長幅を有している。しかしながら、1次X線11に波長幅が存在すると、後述する2次X線の発生および検出において、ノイズ源となるため、分析感度が低下する。そのため、2次X線を発生させるために試料(被照射体)4の表面に照射される1次X線11は、できる限り単色化する(単波長化する)ことが望ましい。
【0008】
分光素子2aから2fにより1次X線11が単色化されるのは以下のような原理に基づく。すなわち、分光素子の結晶の面間隔をd、1次X線の入射角をθ、反射次数をn、1次X線の波長をλとした時、これらが、次式(1)にて示されるBraggの式の関係を満たす場合に、1次X線が反射される。逆に、この関係を満たさない1次X線は反射されず、その結果、分光素子に対し、特定の角度(θ)にて入射した特定波長(λ)の1次X線のみが反射され、単色化されることになる。
2d・sinθ=n・λ −−−(1)
【0009】
単色化された1次X線11は、試料4の表面に照射される。ここで、分光素子2aから2fは、図2に示されたように、内面が、1次X線11の光軸中心(所定の放射角度で放出される1次X線11の中心軸)18を中心とする円周位置(図中、点線で示す)に配置され、単色化された1次X線11が試料4の表面にて焦点を結ぶ(ここではX線の集光を意味する)ように構成されている。
【0010】
単色化された1次X線11が試料4の表面にて焦点を結ぶように構成されるのは、試料4の表面から放出される2次X線の量は、1次X線11の試料4の表面における単位面積当たりの照射強度に比例するからである。すなわち、1次X線11は、各分光素子2aから2fにより式(1)に従い反射され、試料4の表面に照射されるが、試料4の表面における1次X線11の照射位置がばらばらでは、1次X線11の試料4の表面における単位面積当たりの照射強度が向上しない。しかしながら、分光素子2aから2fが1次X線11の光軸中心(所定の放射角度で放出される1次X線の中心軸)18を中心とする円周位置に配置されることにより、各分光素子2aから2fにより反射される1次X線11は試料4の表面の1点(試料4の表面における1次X線11の光軸中心)に集光されることになり、1次X線11の試料4の表面における単位面積当たりの照射強度が向上する。そのため、試料4の表面から放出される2次X線の量が増加し、ひいては、分析精度も向上することになる。なお、分光素子としては、従来と同じく、LiFや超格子結晶を用いることができる。
また、分光素子2aから2fが平板状である場合には、理論的には各分光素子2aから2fの各1点のみが式(1)の関係を満たすことになるため、各々の分光素子の向きは特に問題とはならないが、設計や調整の容易さを考慮して、各分光素子は、通常は、上記した1次X線の光軸中心と並行になるように配置される。
【0011】
単色化した1次X線11が試料4の表面に照射されると、試料4の表面を構成する元素に対応した2次X線12が、試料4の表面から放出される。試料4の表面から放出された2次X線12は2次X線検出器5にて検出される。この2次X線12は様々な波長のX線を含むものであるが、その波長成分若しくはエネルギー成分を分析することにより、試料4の表面組成を知ることができる。本発明においては、2次X線検出器5としては、従来の可搬型蛍光X線分析装置同様、エネルギー分散型の検出器としてシリコンドリフト型半導体検出器を用いている。
【0012】
エネルギー分散型の検出器は、2次X線のエネルギー成分を分析し、以下の式(2)に基づき、分析されたエネルギー成分を波長成分に変換するものである。
E=h/λ −−−(2)
ここで、EはX線のエネルギー、hはプランクの定数、λはX線の波長である。なお、本発明において、2次X線の検出器としてエネルギー分散型の検出器を用いるのは、一般に、エネルギー分散型検出器は、波長成分を分析する波長分散型検出器に比して感度は低いものの、構成が簡易で場所を取らないため装置のコンパクトが図れ、また、波長分散型検出器のように、分光素子の傾きを変化させながら2次X線の成分を分析する必要もないので、高速検出が可能となる利点を有し、インラインにおけるプロセスモニタリングに適しているためである。さらに、シリコンドリフト型の半導体検出器は、従来のSi(Li)検出器のように液体窒素を用いた冷却等の必要がなく、蛍光X線分析において真空チャンバーを不要とするために不可欠な構成要素となっている。
なお、シリコンドリフト型の半導体検出器については、Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A, 377 (1996)に詳細な記述がある。
【0013】
ところで、従来の据え置き型の蛍光X線分析装置の場合には、試料4の表面は通常は所定位置に固定されるため、X線管1および分光素子2aから2fは個々の試料に対応して特に位置を調整する必要はない。しかしながら、インラインモニタリングの場合、試料4は、例えば、図示されたベルト13のような送り機構上に置かれており、高さ調整の機構を有していない場合が多く、試料4自体の厚みの変動やベルト13の高さ変動等に起因して試料の高さが変動すると、それがそのまま分析位置の変動に繋がることになる。
【0014】
蛍光X線分析装置をインラインモニタリングに用いる場合には、試料成分等の簡易モニタリングを目的とする場合が多く、従来の据え置き型の蛍光X線分析装置のような高い精度の位置制御は必要とされないが、通常は、試料4の表面が、1次X線の焦点位置から±0.5mm程度の高さの範囲に置かれることが必要とされる。従って、試料高さが、試料自体の高さばらつき及び送り機構の高さばらつきにより、±0.5mm以上の変動を生じるような場合には、X線管1、分光素子2aから2fの位置(高さ)を調整する必要が生じる。
この、試料表面の高さの調整は、試料4の表面、X線管1、分光素子2aから2f間に、上述した式(1)の関係が成り立つようにするためのものであり、その調整方法としては、大きくは、1次X線の分光素子2aから2fへの入射角を固定すべく、X線管1、分光素子2aから2fの両者の位置を調整する場合と、1次X線の分光素子2aから2fへの入射角の変更を前提とし、X線管1は固定し、分光素子2aから2fの位置のみを調整する場合とに分けられる。
【0015】
本発明においては、表面位置が変動する試料4に対し、図1および図2に示したようにX線管1は固定し、分光素子2aから2fに、各々、3軸方向に移動が可能な移動機構、例えば、3軸移動型のステージにて構成された移動装置(分光素子位置調整手段)3aから3fを設け、上記した式(1)の関係を保つことができる構成としている。また、各移動装置3aから3fは、接続線14aから14fにより制御器15に接続されている。さらに、制御器15には光源とCCDカメラと検出器にて構成されたカメラ部7a及びモニター部7bにて構成される被照射体表面位置検出手段が接続されており、カメラ部7aの検出器にて測定された試料4の表面位置のデータが接続線14hを介して制御器15に送られる。
カメラ部7aには図示しない光源が設けられており、この光源から試料モニター用の光21を出射し、この光21はレンズ8、反射ミラー10にて試料表面4上に集光するよう、予めセットされている。また、試料4の表面状態は、カメラ部7aのCCDカメラにて撮像され、モニター7bに映し出される。なお、試料4の表面位置が上記した式(1)を満たすようにX線管1、分光素子2aから2fとの関係が調整された状態にて、レンズ8の位置を調整し、カメラ部7aと試料4の表面との位置が予め調整される。
【0016】
このような配置関係に調整されているため、モニター7bにて試料表面の像をモニターすることにより試料4の表面位置の変動を知ることができる。作業者はモニター7bを見ながら、制御端末16を操作してステージ9を走査させ、カメラ部7aとレンズ8の位置を調整し、試料表面の像が明確となる位置を求め、当初位置からの試料4の位置の変動量を計算し、制御器15に測定値を送信する。
そして制御器15は、計算されたデータを各移動装置3aから3fに送信し、X線管1と試料4との間に式(1)の関係が成立するように、分光素子2aから2fの位置を調整する。なお、インラインモニタリングにおいて測定対象となるものは、液体や薄膜など様々であるため、表面位置が変動する試料をモニタする場合には、通常は作業者がマニュアルにて操作する場合が多いが、試料4の表面が平坦である場合には、いわゆるナイフエッジ法を用い、試料端部における像のコントラストを2値化することにより試料4の表面位置を自動にて検出することも可能である。
【0017】
また、試料4の表面位置もしくは角度が変化すると、試料4の表面から放出される2次X線12の放出位置もしくは放出方向が変化するため、2次X線検出器5の位置を調整する必要がある。そのため、本発明にかかる蛍光X線分析装置においては、2次X線検出器5には位置調整のためのステージ(2次X線検出器位置調整手段)6が設けられ、制御器15および制御端末16にて構成される制御手段からの指令により試料4の表面位置の変動に合わせて位置設定されるとともに、設定された位置の近傍にて表面角度の変化を考慮した位置調整が行われる。
具体的には、所定の範囲(例えば、±5cmの領域)につき直交するX方向、Y方向にステージ6をスキャンさせながら、2次X線12の検出量が最大となる位置に2次X線検出器5がセットされる。ここで、ステージ6はX方向、Y方向にスキャン可能であればよく、必ずしも3軸型ステージは必要ではない。
【0018】
なお、上記実施の形態においては、2次X線検出器5としてシリコンドリフト型半導体検出器を用いたが、2次X線検出器5としては、PIN型半導体検出器を複数個用いることもできる。PIN型半導体検出器は、シリコンドリフト型のように冷却を行う必要が無く、更に様々な大きさや形状のものがあり、検出器の配置の自由度が拡大するが、エネルギー分解能を有していない。従って、PIN型半導体検出器を用いてX線エネルギーを分光するには、何らかの工夫が必要となる。そのため、複数個の検出器の少なくとも一部においては、検出窓を覆うように金属箔が配置され、上記金属箔を介して蛍光X線を検出するように構成される。例えば、検出したい対象元素が銅(Cu)の場合には、厚み15μmのコバルト(Co)箔を配置すると、箔はCuの蛍光X線を約90%吸収するため、箔を設置しない検出器とのX線検出値の差分からCuの蛍光X線強度を推定することができる。また、n種類以上の元素濃度を測定する必要がある場合には、(n+1)個以上の検出器と適切な金属箔を配置することにより、各元素の蛍光X線強度を推定することができる。
【0019】
また、上述した蛍光X線分析装置を、例えばめっき膜形成装置の、めっき形成槽やめっき液流路など、めっき液を見通すことができる位置に設置すれば、めっき液中の金属元素濃度を、めっき液の採取などの作業を行うことなく、自動的に監視することが可能になる。めっき装置内で使用される液は、通常は、循環による波立ちや自然蒸発などで液面は変化するが、上述の蛍光X線分析装置を用いることにより、常に液面に一次X線の焦点を一致させることが可能になり、濃度監視を高精度で行うことができる。また、その監視値が所定値を下回ったときに、所定成分を自動的に補充する装置を加えることにより、常に一定の条件でのめっき作業が可能になり、めっき膜の品質が安定向上する。
【0020】
また、上述の蛍光X線分析装置を、蒸着装置やスパッタ装置などの薄膜形成装置の薄膜形成チャンバー、或いは試料搬送系の、それぞれ試料表面を見通すことができる位置に設置すれば、試料表面に形成される薄膜の蛍光X線強度をモニタすることで、装置内で形成された薄膜の膜厚をモニタすることができる。このような製造装置においては、通常は試料が設置される位置は決まっているため、絶えず一次X線の焦点位置を変化させる操作は不要であるが、本発明にかかる蛍光X線分析装置を用いれば、既存の薄膜形成装置に合わせて焦点位置を決めることが可能なため、設置の自由度が増大する。
【0021】
以上、本発明にかかる蛍光X線分析装置によれば、被照射物の表面位置の変動を検知し、変動した被照射物の表面位置に対応して分光素子の位置を調整できるため、被照射物の表面位置が変動しても、分析に必要な強度を有する1次X線を、被照射物の表面位置に正確に照射することができ、インラインプロセスにおける、表面位置の変動する各種液体の成分や薄膜の組成若しくは膜厚等のモニタリングが可能となる。
【0022】
実施の形態2
図3は本発明にかかるX線蛍光分析装置の断面構成説明図である。本実施の形態においては、実施の形態1にて示した装置におけるCCDカメラを利用した試料表面位置の検出装置に代え、レーザ光照射部19とレーザ光検出部20を設けることにより、X線管1と試料4の表面間の距離をレーザ光22により測長することにより試料表面位置の検出を行い、分光素子2a〜2fの位置を調整するものである。レーザ光照射部19とレーザ光検出部20は、各々接続線14hおよび14h’により制御部15と接続されており、測長されたX線管1と試料4の表面間の距離が制御部15に伝達される。かかる構成とすることにより、試料表面の視覚的なモニターはできなくなるが、市販のレーザ測長機を用いることができ、特に、試料表面が平坦で、水平方向の角度が一定である半導体ウェハーのようなサンプルの場合には好適に用いることができる。
【0023】
なお、ここでは、レーザ光照射部19とレーザ光検出部20を設けることにより、X線管1と試料4の表面間の距離を測長する構成としたが、X線管1と試料4の表面間の距離の測長はかかる方法に限られることはなく、例えば、超音波照射部と超音波検出部とを組合せた音波測長機により測長することができる。
また、上記実施の形態1および2においては、X線管1と試料4の表面間の距離の測長を、光源とCCDカメラと検出器にて構成されたカメラ部7a及びモニター部7bにて構成される、いわゆる光学顕微鏡の構成を用いた被照射体表面位置検出手段もしくはレーザ測長機または音波測長機のいずれか1つの方法を用いて行う場合につき説明したが、かかる被照射体表面位置検出手段もしくは測長機は組み合わせて用いることができ、その場合にはさらに精度の高い測長が可能となる。
【0024】
以上、本発明にかかる蛍光X線分析装置によれば、表面位置が変動する試料に対し、測長機によりX線源と試料表面間の距離を検出し、変動する試料表面位置に1次X線が集光されるように分光素子の位置を調整することにより、各種液体中の金属元素濃度、薄膜の組成若しくは膜厚等を、インラインプロセスにてモニタ可能な蛍光X線分析装置が実現される。
【0025】
実施の形態3
図4(a)〜(c)は本発明にかかるX線蛍光分析装置の構成説明図である。
本実施の形態においては、実施の形態1にて示した装置における並行平板型の分光素子に代え、分光素子を湾曲させて用いる場合を示している。すなわち、図4(a)に示されたように、各分光素子2a〜2fは複数のアクチュエータにて構成される分光素子湾曲形状調整手段23a〜23fを介して分光素子移動装置3a〜3fに接続され、位置の変更に合わせ、所定の湾曲形状となるように調整可能に構成されている。図4(a)においては、代表的に分光素子2a、アクチュエータ23a、分光素子移動装置3aのみを示している。また、各アクチュエータ23a〜23fは、制御器5と図示しない接続線にて接続され、各分光素子2a〜2fが移動すると、各分光素子2a〜2fの表面が以下のような湾曲形状を有するように調整される。
【0026】
各分光素子2a〜2fの形状を湾曲形状とするのは、次のような理由による。
すなわち、上記実施の形態1にて示したように、分光素子が平行平板状であると、式(1)の関係を満たすのは、原理的には各分光素子中の1点のみとなる。従って、通常は、1次X線の単色化を行うことにより、1次X線の試料4への照射強度は極端に低下する。しかしながら、この平行平板状の分光素子を1次X線の光軸を中心とする円状に曲げると、円周方向については、上記式(1)の関係を満たす位置は、点から線に変わる。すなわち、1次X線の光軸を中心とする円周全体に式(1)を満たす部分が生じる。
この分光素子を湾曲にすることの意味については、上述した特許文献1に詳細な開示がある。
【0027】
図4(b)は、分光素子2aを1次X線の光軸と垂直な方向から見た図で、分光素子2aが位置調整される時の、湾曲状態の変化を示している。分光素子2aが図中、内側の位置に設定される時は、素子は円Aに沿った形状に調整され、分光素子2aが図中、外側の位置に設定される時は、円Bに沿った形状に調整される。このような湾曲形状に調整することにより、分光素子2aは円周方向全体に亙って、式(1)の関係を満たす部分が存在することになる。
【0028】
また、1次X線の照射方向(図中、縦方向)については、特許文献1に開示されたような円弧やログスパイラル曲線の形状に調整することで、1次X線の照射方向全域において、上記式(1)を満たすことができる。図4(c)は、分光素子2aを1次X線の光軸と平行な方向から見た断面図で、分光素子2aは円弧やログスパイラル曲線の断面形状を有している。このような形状に湾曲させることにより、1次X線10a、10b、10cの全てが、試料4の表面上の1点、すなわち、試料4の表面上の1次X線10の光軸中心10’に集光することになる。従って、平行平板状の分光素子を、円周方向においては1次X線の光軸を中心とする円形に曲げ、1次X線の光軸と該平行な方向全域においては円弧やログスパイラル曲線の形状に曲げることで、分光素子の全面に亙って、1次X線を単色化しつつ、単色化した1次X線を試料4の表面上の1点、すなわち、試料4の表面上の1次X線の光軸中心10’に集光させることができ、1次X線の単位面積当たりの強度を大幅に向上させることができることになる。
【0029】
以上、本発明にかかる蛍光X線分析装置によれば、試料表面位置の変動に合わせて位置調整される分光素子の表面形状を、X線管と試料表面との間にBraggの式の関係が満たされるような湾曲形状としたため、実施の形態1にて示した効果に加え、試料表面に照射される単色化された1次X線の量が大幅に増加することから、試料表面から放出される2次X線の量も大幅に増加し、検出精度がさらに向上する。
【0030】
【発明の効果】
以上、本発明にかかる蛍光X線分析装置によれば、1次X線を放出するX線発生源と、内面が1次X線の光軸中心を中心とした1つの円を構成するよう円環状に配置された、1次X線を単色化して被照射体表面に集光させる複数の分光素子と、複数の分光素子の位置を調整するための分光素子位置調整手段と、単色化された1次X線の照射により被照射体表面から放出される2次X線を検出する2次X線検出器と、2次X線検出器の位置を調整するための2次X線検出器位置調整手段と、被照射体表面位置を検出する被照射体表面位置検出手段と、被照射体表面位置検出手段にて検出された被照射体表面位置の情報に基づき、単色化された1次X線が被照射体表面上に集光するように、分光素子位置調整手段により複数の分光素子の位置を調整する制御手段とを備えているため、被照射物の表面位置が変動しても、分析に必要な強度を有する1次X線を、被照射物の表面位置に正確に照射することができ、インラインプロセスにおける、表面位置の変動する各種液体の成分や薄膜の組成若しくは膜厚等のモニタリングを可能にする蛍光X線分析装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる蛍光X線分析装置の断面構成説明図である。
【図2】本発明にかかる蛍光X線分析装置の上面構成説明図である。
【図3】本発明にかかる蛍光X線分析装置の断面構成説明図である。
【図4】本発明にかかる蛍光X線分析装置の構成説明図である。
【符号の説明】
1 X線管、2a〜2f 分光素子、3a〜3f 分光素子移動装置、
4 試料、5 2次X線検出器、6 ステージ、7 カメラ部、8 レンズ、
9 ステージ、10 反射ミラー、11 1次X線、12 2次X線、
13 ベルト、14a〜14h’ 接続線、15 制御器、16 操作端末、
17 試料搬送装置、18 1次X線の光軸中心、19 レーザ光照射部、
20 レーザ光検出部、21 試料モニター用の光、22 レーザ光、
23a〜23f 分光素子湾曲形状調整手段。
Claims (4)
- 1次X線を放出するX線発生源と、
内面が前記1次X線の光軸中心を中心とした1つの円を構成するよう円環状に配置された、前記1次X線を単色化して被照射体表面に集光させる複数の分光素子と、
この複数の分光素子の位置を調整するための分光素子位置調整手段と、
単色化された前記1次X線の照射により前記被照射体表面から放出される2次X線を検出する2次X線検出器と、
この2次X線検出器の位置を調整するための2次X線検出器位置調整手段と、
前記被照射体表面位置を検出する被照射体表面位置検出手段と、
この被照射体表面位置検出手段にて検出された前記被照射体表面位置の情報に基づき、前記単色化された1次X線が前記被照射体表面上に集光するように、前記分光素子位置調整手段により前記複数の分光素子の位置を調整する制御手段とを備えてなる蛍光X線分析装置。 - 前記制御手段が、前記被照射体表面位置の情報に基づき、前記2次X線の検出量が増加するように、前記2次X線検出器位置調整手段により前記2次X線検出器の位置を調整してなる請求項1に記載の蛍光X線分析装置。
- 前記被照射体表面位置検出手段が、光学顕微鏡、レーザ測長機または音波測長機のいずれかまたはその組み合わせを利用してなる請求項1または2に記載の蛍光X線分析装置。
- 前記2次X線検出器が、シリコンドリフト型半導体検出器もしくは複数のPIN型半導体検出器である請求項1から3のいずれかに記載の蛍光X線分析装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008521003A (ja) * | 2004-11-29 | 2008-06-19 | モトローラ・インコーポレイテッド | X線マイクロ分析法を用いて複雑な構造の含有化学物質を決定するための方法 |
JP2010048727A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Sii Nanotechnology Inc | X線分析装置及びx線分析方法 |
JP2011513751A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | エックス−レイ オプティカル システムズ インコーポレーテッド | 高度に位置合わせされた筐体内に複数の励起エネルギー帯域を有するxrfシステム |
JP2012052817A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Sii Nanotechnology Inc | 蛍光x線分析装置及び蛍光x線分析方法 |
JP2012523102A (ja) * | 2009-04-06 | 2012-09-27 | イーグルピッチャー テクノロジーズ,エルエルシー | スタックコンポーネントの適切な序列を検証するためのシステムとその方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US20080192889A1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-08-14 | Martin Rohde | Handheld x-ray fluorescence spectrometer |
US7889335B2 (en) * | 2007-07-18 | 2011-02-15 | Bruker Biosciences Corporation | Handheld spectrometer including wireless capabilities |
JP5307504B2 (ja) * | 2008-08-22 | 2013-10-02 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | X線分析装置及びx線分析方法 |
CN102246025A (zh) * | 2008-12-12 | 2011-11-16 | 特莫尼托恩分析仪器股份有限公司 | X射线荧光分析仪中的自动化和峰抑制 |
US20100310041A1 (en) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | Adams William L | X-Ray System and Methods with Detector Interior to Focusing Element |
US7972062B2 (en) * | 2009-07-16 | 2011-07-05 | Edax, Inc. | Optical positioner design in X-ray analyzer for coaxial micro-viewing and analysis |
DE102010004774A1 (de) | 2010-01-14 | 2011-07-28 | IMM Photonics GmbH, 85716 | Verfahren und Einrichtung zum sicheren Emittieren einer Anregungsstrahlung |
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JP6070747B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2017-02-01 | セイコーエプソン株式会社 | 分光測定装置、画像形成装置、及び分光測定方法 |
US9966161B2 (en) * | 2015-09-21 | 2018-05-08 | Uchicago Argonne, Llc | Mechanical design of thin-film diamond crystal mounting apparatus with optimized thermal contact and crystal strain for coherence preservation x-ray optics |
EP3249394B1 (en) * | 2016-05-26 | 2018-09-12 | Malvern Panalytical B.V. | X-ray analysis of drilling fluid |
US10641718B2 (en) * | 2016-07-29 | 2020-05-05 | Bruker Handheld Llc | X-ray fluorescence analyzer |
JP6952055B2 (ja) * | 2016-12-15 | 2021-10-20 | 株式会社堀場製作所 | 放射線検出装置 |
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6023496A (en) * | 1997-04-30 | 2000-02-08 | Shimadzu Corporation | X-ray fluorescence analyzing apparatus |
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DE19820861B4 (de) * | 1998-05-09 | 2004-09-16 | Bruker Axs Gmbh | Simultanes Röntgenfluoreszenz-Spektrometer |
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-
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-
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008521003A (ja) * | 2004-11-29 | 2008-06-19 | モトローラ・インコーポレイテッド | X線マイクロ分析法を用いて複雑な構造の含有化学物質を決定するための方法 |
JP2011513751A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | エックス−レイ オプティカル システムズ インコーポレーテッド | 高度に位置合わせされた筐体内に複数の励起エネルギー帯域を有するxrfシステム |
JP2010048727A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Sii Nanotechnology Inc | X線分析装置及びx線分析方法 |
JP2012523102A (ja) * | 2009-04-06 | 2012-09-27 | イーグルピッチャー テクノロジーズ,エルエルシー | スタックコンポーネントの適切な序列を検証するためのシステムとその方法 |
JP2012052817A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Sii Nanotechnology Inc | 蛍光x線分析装置及び蛍光x線分析方法 |
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