JP2584865B2 - 分析電子顕微鏡用半導体ｘ線検出器 - Google Patents
分析電子顕微鏡用半導体ｘ線検出器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子顕微鏡像の観察とＸ線分析とを同時に
行える分析電子顕微鏡に係り、特に、Ｘ線を検出する半
導体Ｘ線検出器の構造に関するものである。
行える分析電子顕微鏡に係り、特に、Ｘ線を検出する半
導体Ｘ線検出器の構造に関するものである。
［従来の技術］ 従来、試料の電子顕微鏡像の観察と、試料の元素分析
等を行うためのＸ線分析とを同時に行うものとして分析
電子顕微鏡が知られている。その構成の概略を第５図に
示す。
等を行うためのＸ線分析とを同時に行うものとして分析
電子顕微鏡が知られている。その構成の概略を第５図に
示す。
第５図において、電子銃１から放射された電子ビーム
は電子レンズ群３で収束および／または偏向されて試料
４に照射される。試料４を透過した電子ビームは電子レ
ンズ群５により観察室７内に配置された蛍光面６に拡大
投影される。また、試料４からは、電子ビーム２が照射
されることによって特性Ｘ線が発生するが、当該特性Ｘ
線は、通常シリコンにリチウムを拡散した半導体検出器
からなるＸ線検出器８で検出され、Ｘ線分析装置９にお
いて所望の分析が行われる。
は電子レンズ群３で収束および／または偏向されて試料
４に照射される。試料４を透過した電子ビームは電子レ
ンズ群５により観察室７内に配置された蛍光面６に拡大
投影される。また、試料４からは、電子ビーム２が照射
されることによって特性Ｘ線が発生するが、当該特性Ｘ
線は、通常シリコンにリチウムを拡散した半導体検出器
からなるＸ線検出器８で検出され、Ｘ線分析装置９にお
いて所望の分析が行われる。
以上の構成により、電子顕微鏡像を観察しながら、同
時に試料の電子分析等を行うことができる。
時に試料の電子分析等を行うことができる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、第５図に示すような透過電子顕微鏡型の分
析電子顕微鏡においては、試料４は、第６図に示すよう
に、対物レンズを構成する、断面形状が略台形状のポー
ルピース上極と、ポールピース下極11の間に配置されて
おり、その近傍にＸ線検出器８が配置されている。そし
て、従来のＸ線検出器８の有感領域面は円形になされて
いる。このような構成において、Ｘ線検出器８をどのよ
うな位置に配置するのが最も望ましいかを考えてみると
次のようである。
析電子顕微鏡においては、試料４は、第６図に示すよう
に、対物レンズを構成する、断面形状が略台形状のポー
ルピース上極と、ポールピース下極11の間に配置されて
おり、その近傍にＸ線検出器８が配置されている。そし
て、従来のＸ線検出器８の有感領域面は円形になされて
いる。このような構成において、Ｘ線検出器８をどのよ
うな位置に配置するのが最も望ましいかを考えてみると
次のようである。
まず、高感度でＸ線を検出するためにはＸ線検出器８
は試料４に可能な限り近付ける必要がある。即ち、第６
図においては試料４の測定点Ｐと、Ｘ線検出器８の有感
領域面13の中心点Ｑとの距離を短くすることで感度を向
上させることができる。また、試料４の面と線分PQとの
なす角度θ０は取出角と呼ばれ、一般に、取出角は大き
い程望ましいとされている。なぜなら、取出角が大きい
程試料の凹凸に影響されず、また試料によるＸ線吸収の
影響も少ないからである。
は試料４に可能な限り近付ける必要がある。即ち、第６
図においては試料４の測定点Ｐと、Ｘ線検出器８の有感
領域面13の中心点Ｑとの距離を短くすることで感度を向
上させることができる。また、試料４の面と線分PQとの
なす角度θ０は取出角と呼ばれ、一般に、取出角は大き
い程望ましいとされている。なぜなら、取出角が大きい
程試料の凹凸に影響されず、また試料によるＸ線吸収の
影響も少ないからである。
更に、第６図では、測定点Ｐから発生されたＸ線は、
測定点Ｐから有感領域面13を見込む角度、即ちθ１〜θ
２の範囲で検出されることになるが、当該角度範囲が大
きいと、測定点ＰにおけるＸ線吸収量が異なるため、定
量精度が落ちることになるので、測定点Ｐから有感領域
面13を見込む角度は小さい方が望ましい。
測定点Ｐから有感領域面13を見込む角度、即ちθ１〜θ
２の範囲で検出されることになるが、当該角度範囲が大
きいと、測定点ＰにおけるＸ線吸収量が異なるため、定
量精度が落ちることになるので、測定点Ｐから有感領域
面13を見込む角度は小さい方が望ましい。
しかしながら、従来の構成によれば、ポールピース上
極10の断面形状が略台形状となっているために、Ｘ線検
出器８の配置は空間的な制限を受け、感度も取出角も満
足できる位置に配置することはできないものであった。
つまり、第６図において、検出感度を向上させようとし
てＸ線検出器８を試料４の近傍に配置すると、取出角が
小さくなって取出角の精度が低下するばかりでなく、測
定点Ｐから有感領域面13を見込む角度が広くなるので定
量精度が悪くなり、また、取出角を大きくすると測定点
ＰをＸ線検出器８の距離が大きくなるので、検出感度が
悪くなるものである。
極10の断面形状が略台形状となっているために、Ｘ線検
出器８の配置は空間的な制限を受け、感度も取出角も満
足できる位置に配置することはできないものであった。
つまり、第６図において、検出感度を向上させようとし
てＸ線検出器８を試料４の近傍に配置すると、取出角が
小さくなって取出角の精度が低下するばかりでなく、測
定点Ｐから有感領域面13を見込む角度が広くなるので定
量精度が悪くなり、また、取出角を大きくすると測定点
ＰをＸ線検出器８の距離が大きくなるので、検出感度が
悪くなるものである。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、Ｘ線
取出角の精度、およびＸ線検出感度を向上できる分析電
子顕微鏡用半導体Ｘ線検出器を提供することを目的とす
るものである。
取出角の精度、およびＸ線検出感度を向上できる分析電
子顕微鏡用半導体Ｘ線検出器を提供することを目的とす
るものである。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の分析電子顕微
鏡用半導体Ｘ線検出器は、有感領域面の形状が、長円、
楕円、面取りされた菱形形または面取りされた矩形等の
ように長軸と短軸を有し、且つ面取りされた形状となさ
れていることを特徴とする。
鏡用半導体Ｘ線検出器は、有感領域面の形状が、長円、
楕円、面取りされた菱形形または面取りされた矩形等の
ように長軸と短軸を有し、且つ面取りされた形状となさ
れていることを特徴とする。
［作用および発明の効果］ 本発明はＸ線検出器の有感領域面の形状を、長円、楕
円、面取りされた菱形形または面取りされた矩形等のよ
うに長軸と短軸を有し、且つ面取りされた形状としたの
で、Ｘ線取出角の精度を向上させることができ、しか
も、試料とＸ線検出器との距離を短くできるのでＸ線検
出感度を向上させることができる。
円、面取りされた菱形形または面取りされた矩形等のよ
うに長軸と短軸を有し、且つ面取りされた形状としたの
で、Ｘ線取出角の精度を向上させることができ、しか
も、試料とＸ線検出器との距離を短くできるのでＸ線検
出感度を向上させることができる。
また、対物レンズのポールピースの上極と下極との距
離が小さくなされている場合でも取出角を大きく取るこ
とができるので、対物レンズの空間を有効に活用するこ
とができる。
離が小さくなされている場合でも取出角を大きく取るこ
とができるので、対物レンズの空間を有効に活用するこ
とができる。
［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
本発明においては、Ｘ線検出器の有感領域面の形状
を、長円、楕円、面取りされた菱形形または面取りされ
た矩形等のように長軸と短軸を有し、且つ面取りされた
形状とする。第１図（ａ）、（ｂ）に示すものはその実
施例であり、第１図（ａ）では有感領域面は楕円となさ
れ、第１図（ｂ）では長円となされている。これ以外に
も菱形、矩形等とすることも有効であるが、電場が集中
し、その結果分解能が低下することがないように、角の
部分は面取りを行う必要がある。
を、長円、楕円、面取りされた菱形形または面取りされ
た矩形等のように長軸と短軸を有し、且つ面取りされた
形状とする。第１図（ａ）、（ｂ）に示すものはその実
施例であり、第１図（ａ）では有感領域面は楕円となさ
れ、第１図（ｂ）では長円となされている。これ以外に
も菱形、矩形等とすることも有効であるが、電場が集中
し、その結果分解能が低下することがないように、角の
部分は面取りを行う必要がある。
有感領域面の形状を、長円、楕円、面取りされた菱形
形または面取りされた矩形等のように長軸と短軸を有
し、且つ面取りされた形状とすることによる効果が次の
ようである。
形または面取りされた矩形等のように長軸と短軸を有
し、且つ面取りされた形状とすることによる効果が次の
ようである。
いま、有感領域面の面積が30mm2必要であるとする
と、有感領域面が円形である場合には、その直径が約6.
1mmであるのに対して、第１図（ａ）のように楕円とし
た場合には、短軸d1は約4.4mm、長軸d2は約8.4mmとな
り、短軸の長さを短くすることができる。第１図（ｂ）
に示すものにおいても同様である。そして、透過型電子
顕微鏡等では、対物レンズの性能を向上させるために、
ポールピースの上極と下極との間隔が小さくなされるこ
とがあり、その場合にはＸ線検出器を配置する空間的な
制限が厳しくなるが、本発明では有感領域面の形状は、
長円、楕円、面取りされた菱形形または面取りされた矩
形等のように長軸と短軸を有し、且面取りされた形状と
なされ、従来のものに比して短軸が短くなっているの
で、短軸をポールピース上極に沿わせることによって、
ポールピースの上極と下極との間隔が小さい場合にもＸ
線検出器を試料に近接して配置することが可能となる。
なお、この点に付いては後述する。
と、有感領域面が円形である場合には、その直径が約6.
1mmであるのに対して、第１図（ａ）のように楕円とし
た場合には、短軸d1は約4.4mm、長軸d2は約8.4mmとな
り、短軸の長さを短くすることができる。第１図（ｂ）
に示すものにおいても同様である。そして、透過型電子
顕微鏡等では、対物レンズの性能を向上させるために、
ポールピースの上極と下極との間隔が小さくなされるこ
とがあり、その場合にはＸ線検出器を配置する空間的な
制限が厳しくなるが、本発明では有感領域面の形状は、
長円、楕円、面取りされた菱形形または面取りされた矩
形等のように長軸と短軸を有し、且面取りされた形状と
なされ、従来のものに比して短軸が短くなっているの
で、短軸をポールピース上極に沿わせることによって、
ポールピースの上極と下極との間隔が小さい場合にもＸ
線検出器を試料に近接して配置することが可能となる。
なお、この点に付いては後述する。
また、第２図は有感領域面が円形である従来のＸ線検
出器20と本発明に係るＸ線検出器21との定量感度の相違
を示す図であるが、Ｘ線検出器の有感領域面の面積およ
び取出角が同じ場合であっても、測定点ＰからＸ線検出
器20を見込む角度は∠Q1PQ4であるのに対して、測定点
ＰからＸ線検出器21を見込む角度は∠Q2PQ3となり、従
来のものより小さくなる。従って、本発明に係るＸ線検
出器21は従来のＸ線検出器20に比較して定量感度を向上
させることができる。
出器20と本発明に係るＸ線検出器21との定量感度の相違
を示す図であるが、Ｘ線検出器の有感領域面の面積およ
び取出角が同じ場合であっても、測定点ＰからＸ線検出
器20を見込む角度は∠Q1PQ4であるのに対して、測定点
ＰからＸ線検出器21を見込む角度は∠Q2PQ3となり、従
来のものより小さくなる。従って、本発明に係るＸ線検
出器21は従来のＸ線検出器20に比較して定量感度を向上
させることができる。
また、本発明に係るＸ線検出器は従来のＸ線検出器に
比較して取出角を高くすることができる。即ち、いま、
第３図に示すように、Ｘ線検出器を取出角に沿って配置
するものとすると、本発明に係る有感領域面の形状が、
長円、楕円、面取りされた菱形形または面取りされた矩
形等のように長軸と短軸を有し、且つ面取りされた形状
となされたＸ線検出器26は、その短軸側をポールピース
上極10に沿わせることによって、取出角φ１を、有感領
域面の形状が円形である従来のＸ線検出器25の取出角φ
２より大きくすることができる。また、従来のＸ線検出
器25の位置を、第３図の25′で示す位置、即ち、試料４
とＸ線検出器25′の有感領域面の中心の距離を、試料４
とＸ線検出器26を有感領域面の中心の距離に等しくなる
位置に移動させ、Ｘ線検出感度を等しくした場合には、
取出角φ３はより小さくなってしまう。このように、本
発明のＸ線検出器は、取出角を大きくした状態で試料に
近付けることができるのである。
比較して取出角を高くすることができる。即ち、いま、
第３図に示すように、Ｘ線検出器を取出角に沿って配置
するものとすると、本発明に係る有感領域面の形状が、
長円、楕円、面取りされた菱形形または面取りされた矩
形等のように長軸と短軸を有し、且つ面取りされた形状
となされたＸ線検出器26は、その短軸側をポールピース
上極10に沿わせることによって、取出角φ１を、有感領
域面の形状が円形である従来のＸ線検出器25の取出角φ
２より大きくすることができる。また、従来のＸ線検出
器25の位置を、第３図の25′で示す位置、即ち、試料４
とＸ線検出器25′の有感領域面の中心の距離を、試料４
とＸ線検出器26を有感領域面の中心の距離に等しくなる
位置に移動させ、Ｘ線検出感度を等しくした場合には、
取出角φ３はより小さくなってしまう。このように、本
発明のＸ線検出器は、取出角を大きくした状態で試料に
近付けることができるのである。
Ｘ線検出器を、第４図に示すように光軸と直交する方
向から挿入する場合も同様であり、本発明によるＸ線検
出器28の取出角α２は、従来のＸ線検出器27の取出角α
１より大きくすることができることが分かる。
向から挿入する場合も同様であり、本発明によるＸ線検
出器28の取出角α２は、従来のＸ線検出器27の取出角α
１より大きくすることができることが分かる。
なお、以上の説明ではポールピース上極の断面形状は
略台形としたが、他の形状であってもよいことは明らか
であろう。
略台形としたが、他の形状であってもよいことは明らか
であろう。
第１図は本発明に係る分析電子顕微鏡用半導体Ｘ線検出
器の実施例を示す図、第２図、第３図および第４図は従
来のＸ線検出器と本発明に係るＸ線検出器との比較を説
明する図、第５図は分析電子顕微鏡の構成例を示す図、
第６図は従来のＸ線検出器の形状、配置を説明する図で
ある。 １……電子銃、２は電子ビーム、３……電子レンズ群、
４……試料、５……電子レンズ群、６……蛍光面、７…
…観察室、８……Ｘ線検出器、９……Ｘ線分析装置、10
……ポールピース上極、11……ポールピース下極、12…
…光軸。
器の実施例を示す図、第２図、第３図および第４図は従
来のＸ線検出器と本発明に係るＸ線検出器との比較を説
明する図、第５図は分析電子顕微鏡の構成例を示す図、
第６図は従来のＸ線検出器の形状、配置を説明する図で
ある。 １……電子銃、２は電子ビーム、３……電子レンズ群、
４……試料、５……電子レンズ群、６……蛍光面、７…
…観察室、８……Ｘ線検出器、９……Ｘ線分析装置、10
……ポールピース上極、11……ポールピース下極、12…
…光軸。
Claims (1)
- 【請求項１】有感領域面の形状が、長円、楕円、面取り
された菱形形または面取りされた矩形等のように長軸と
短軸を有し、且つ面取りされた形状となされていること
を特徴とする分析電子顕微鏡用半導体Ｘ線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157512A JP2584865B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 分析電子顕微鏡用半導体ｘ線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157512A JP2584865B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 分析電子顕微鏡用半導体ｘ線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322338A JPH0322338A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2584865B2 true JP2584865B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=15651298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157512A Expired - Fee Related JP2584865B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 分析電子顕微鏡用半導体ｘ線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584865B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200639901A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Li Bing Huan | Device for operating gas in vacuum or low-pressure environment and for observation of the operation |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157512A patent/JP2584865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322338A (ja) | 1991-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |