JP5235447B2 - X線分析装置及びx線分析方法 - Google Patents
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Description
従来、例えば特許文献1には、X線を照射するX線源と試料の分析ポイントを観察する光学顕微鏡を備え、X線源と光学顕微鏡を切り換えることにより、X線源と光学顕微鏡が同一の光軸を有したX線分析装置が開示されている。このX線分析装置では、光学顕微鏡によって試料を光学観察して分析位置を特定したり、形状計測することを、試料ステージ上に試料を載置した状態で可能にしている。
すなわち、従来のX線分析装置では、凹凸のある試料に対してピンポイントで分析を行う場合、図4に示すように、放射線源1から一次側の励起X線(一次X線)や励起電子線等の放射線X0を照射した照射ポイント(すなわち、分析ポイント)PとX線検出器2との間に試料Sの凸部S1が存在すると、照射ポイントPで発生したX線X2が凸部S1によって吸収され、X線検出器2に到達しないという不都合があった。このため、この照射ポイントPの領域では、X線分析を行うことができなかった。また、従来のX線分析装置では、試料ステージ上の試料をその上方から光学顕微鏡等によって観察しているが、X線源と同様の方向からの観察であるため、凹凸等によって分析不可能な領域を特定することが困難であった。
すなわち、本発明に係るX線分析装置及びX線分析方法によれば、照明機構が、検出時における照射ポイントとX線検出器とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントに向けて設定される凹凸用照明部を有しているので、凹凸用照明部からの照明により試料の凹凸に対応した影部を発生させ、分析不可領域として明示させることができる。したがって、測定者が分析不可領域を容易に判断可能であり、分析結果の信頼性を高めることができると共に分析のやり直し等を防ぐことができる。
上記解析処理装置16は、CPU等で構成されたコンピュータであり、分析器15から送られるエネルギースペクトルをディスプレイ16aに表示する。なお、解析処理装置16内の処理回路に上記制御部Cを設けても構わない。また、ディスプレイ16aは、制御部Cからの制御に応じて種々の情報を表示可能である。
上記広域観察機構14Bは、狭域観察機構14Aに隣接して設けられ、試料Sの広い領域における光学像を観察し、画像データとして取得するための広域用対物レンズ(図示略)と広域用CCD(図示略)とを備えている。
上記狭域照明機構13Aは、検出時における1次X線X1の照射方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が複数のミラー13aを介して設定される同軸照明部(基準用照明部)18と、検出時における照射ポイントPとX線検出器12とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントPに向けて設定される狭域斜め照明部(凹凸用照明部)19と、を有している。
上記狭域斜め照明部19は、X線検出器12の両側に並んで同方向に向けて一対設置されて照明光の光軸をX線検出器12の検出方向と実質的に同一に設定され、照射ポイントP及びその周囲の比較的狭い範囲を照明する装置である。
上記広域斜め照明部21は、平面上にLEDを複数並べて広範囲に照明可能とされた照明装置である。この広域斜め照明部21の照明方向(照明光の光軸)は、X線検出器12の検出方向と平行な関係に設定されている。すなわち、試料S表面に対してX線検出器12の検出方向が45度であった場合、広域斜め照明部21の照明方向もX線検出器12の検出方向と平行で試料S表面に対して45度に設定されている。したがって、広域斜め照明部21は、検出時における照射ポイントPとX線検出器12とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントPに向けて設定される。
上記影部明示処理部22は、凹凸用画像と基準画像とを比較した画像処理により分析不可領域を特定する機能を有している。
また、自動設定の場合、検出方向制御部24が分析不可領域情報に基づいて試料ステージ10を制御し、照射ポイントPが影部S2とならない方向に試料SとX線検出器12との位置関係を変更するので、影部S2であったポイントも試料SとX線検出器12との位置関係の変更によって自動的に測定することができる。
また、上記実施形態では、試料室内を減圧雰囲気にして分析を行っているが、真空(減圧)雰囲気でない状態で分析を行っても構わない。
Claims (6)
- 試料上の任意の照射ポイントに放射線を照射する放射線源と、
前記試料から放出される特性X線及び散乱X線を検出し該特性X線及び散乱X線のエネルギー情報を含む信号を出力するX線検出器と、
前記試料に対して照明光を出射して照明する照明機構と、
前記照明光で照明された前記試料の照明画像を画像データとして取得する観察機構と、を備え、
前記照明機構が、前記検出時における前記照射ポイントと前記X線検出器とを結んだ方向と同じ方向にのみ前記照明時における前記照明光の光軸が前記照射ポイントに向けて設定され、前記試料の表面の凹凸に応じて発生した影部により分析不可領域を明示させる凹凸用照明部を有していることを特徴とするX線分析装置。 - 請求項1に記載のX線分析装置において、
前記観察機構が、前記凹凸用照明部の照明光で照明された前記試料の照明画像を凹凸用画像として記録し、
前記凹凸用照明部からの前記照明光で生じた影部を前記凹凸用画像から画像処理により分析不可領域として特定すると共にその位置を分析不可領域情報として出力する影部明示処理部を備えていることを特徴とするX線分析装置。 - 請求項2に記載のX線分析装置において、
前記照明機構が、前記検出時における前記放射線の照射方向と同じ方向に前記照明時における前記照明光の光軸が前記照射ポイントに向けて設定される基準用照明部を有し、
前記観察機構が、前記基準用照明部の照明光で照明された前記試料の照明画像を基準画像として記録し、
前記影部明示処理部が、前記凹凸用画像と前記基準画像とを比較した画像処理により前記分析不可領域を特定することを特徴とするX線分析装置。 - 請求項2又は3に記載のX線分析装置において、
前記照射ポイントを前記分析不可領域に設定した際に、前記分析不可領域情報に基づいて警告表示又は警告音発生を行う警告機構を備えていることを特徴とするX線分析装置。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載のX線分析装置において、
前記試料と前記凹凸用照明との位置を相対的に移動可能な移動機構と、
前記照射ポイントを前記分析不可領域に設定した際に、前記分析不可領域情報に基づいて前記移動機構を制御し、前記試料に対する前記X線検出器の検出方向を前記照射ポイントが前記影部とならない方向に変更する検出方向制御部と、を備えていることを特徴とするX線分析装置。 - 放射線源から試料上の任意の照射ポイントに放射線を照射し、X線検出器により前記試料から放出される特性X線及び散乱X線を検出し該特性X線及び散乱X線のエネルギー情報を含む信号を出力するX線検出方法であって、
前記放射線の照射を行う前に、照明機構により前記試料に対して照明光を出射して照明するステップと、
観察機構により前記照明光で照明された前記試料の照明画像を画像データとして取得するステップと、を有し、
前記照明するステップで、前記照明機構に備えられた凹凸用照明部により、前記検出時における前記照射ポイントと前記X線検出器とを結んだ方向と同じ方向にのみ前記照明時における前記照明光の光軸を前記照射ポイントに向けて設定し、前記照明を行うことで前記試料の表面の凹凸に応じて発生した影部により分析不可領域を明示させることを特徴とするX線分析方法。
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