CN104931516A - X射线分析装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供X射线分析装置，在宽大的试样工作台中能够提高用于进行精密定位的操作性，其具备：试样台；X射线源，对试样照射一次X射线；检测器，检测从试样产生的二次X射线；位置调整机构，调整试样台与一次X射线的相对位置；观察机构，对试样台上的试样观察像进行摄像；和计算机，具有在观察用画面(9a)上显示试样观察像的显示器部和能利用指针(P)输入显示器部的画面上的位置且能进行拖放操作的输入单元，计算机具有以下的功能，当利用输入单元在观察用画面的中心区域(A1)内进行拖曳操作并在保持状态下使指针(P)移动到中心区域外的任意位置时，以与任意位置相对于中心区域的方向以及距离相对应的移动方向以及移动速度使试样台进行移动。

Description

X射线分析装置
技术领域
本发明涉及能够进行有害物质的检测等而且在产品的筛选(screening)等或者电镀的膜厚测定等中使用的荧光X射线分析装置等X射线分析装置。
背景技术
关于荧光X射线分析是，对试样照射从X射线源射出的X射线，利用X射线检测器来检测从试样中放出的特性X射线即荧光X射线，由此从其能量中取得波谱，进行试样的定性分析、定量分析或膜厚测定。该荧光X射线分析因为能未破坏地迅速分析试样，所以在工序/品质管理等中被广泛应用。近年来，作为实现高精度化/高灵敏度化可进行微量测定尤其进行在材料或复合电子部件等中包含的有害物质的检测的分析方法，期待该荧光X射线分析得到普及。
在进行这样的荧光X射线分析的装置中，通常为了确定X射线照射部位(测定部位)而在显示器的画面上显示基于CCD照相机等的试样观察像，并在画面上使用鼠标或触摸面板等定位设备来操作试样工作台(试样台)的移动。荧光X射线分析装置一般在水平方向的XY轴与垂直方向的Z轴这3轴座标上进行驱动，尤其在定位中于XY轴上频繁进行操作。
近年来，为了测定逐渐微型化的部件或基板图形，装置的X射线光束直径变小以及照相机的视野也有变小的倾向，与此相对试样工作台整体的大小变大。因此，为了迅速地进行宽试样工作台中的微小定位，而对操作体系的改善进行研究。
目前，例如在专利文献1中记载了扫描型荷电粒子光束的装置，其使鼠标点击(mouse click)具备多个功能，还利用单击和双击来区分使用它们，由此减少鼠标指针(pointer)向工具栏按钮(toolbar button)等的区域移动的劳力和时间，实现操作性的提高。
在这样的现有技术中，例如具有如下这样的操作：XY移动操作，利用鼠标按压画面周围的按钮，仅在按住按钮的期间向其方向移动试样工作台；中央移动操作，将利用鼠标等点击的图像上的点作为测定对象驱动试样工作台来到画面中央；另一个操作(放大操作)，在与微小位置相应的情况下放大照相机的倍率。在其中的上述XY移动操作中，一般是利用工具栏的按钮来切换试样工作台的移动速度的操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-106119号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述现有的技术中留有以下的课题。
即，关于现有技术，在上述XY移动操作中利用工具栏的按钮来切换试样工作台的移动速度的操作是一般性的操作，但向从当前位置离开的点进行精密移动的步骤首先要利用上述XY移动操作来切换移动速度并且进行粗定位，使目的地的点保持到照相机的视野内，然后再利用上述中央移动操作进行精密的定位。这里，在需要更细微的定位的情况下，利用上述放大操作的倍率变更容易进行定位。但是具有如下这样的不良状况，移动速度的切换或者在上述XY移动操作与上述中央移动操作之间必须使鼠标的光标在画面上大幅移动，在精密的定位结束之前要耗费时间。另外，在上述放大操作中需要将鼠标的指针(光标)移动到工具栏的倍率变更按钮等上，操作性仍然较低。
本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的是提供在宽大的试样工作台中能够提高用于进行精密定位的操作性的X射线分析装置。
解决问题的手段
本发明为了解决上述课题而采用了以下的结构。即，第1发明的X射线分析装置的特征是具备：能设置试样的试样台；X射线源，其对上述试样照射一次X射线；检测器，其检测从照射上述一次X射线的上述试样产生的二次X射线；位置调整机构，其调整上述试样台与上述一次X射线的相对位置；观察机构，其对上述试样台上的试样观察像进行摄像；以及计算机，其控制上述位置调整机构，并且具有在观察用画面上显示上述试样观察像的显示器部和能利用指针输入上述显示器部的画面上的位置且能进行拖放(drag and drop)操作的输入单元，上述计算机具有以下的功能，当利用上述输入单元在上述观察用画面的中心区域内进行拖曳操作并在保持状态下使上述指针移动到上述中心区域外的任意的位置时，以与上述任意的位置相对于上述中心区域的方向以及距离相对应的移动方向以及移动速度来驱动上述位置调整机构，使上述试样台进行移动。
在该X射线分析装置中，计算机能够仅进行拖放操作就设定试样台的移动方向以及移动速度而操作，并具有以下的功能，当利用输入单元在观察用画面的中心区域内进行拖曳操作并在保持状态下使指针移动到中心区域外的任意位置时，以与上述任意位置相对于中心区域的方向以及距离相对应的移动方向以及移动速度来驱动位置调整机构使试样台进行移动。即，根据拖曳的开始点和拖曳方向来决定基于位置调整机构的试样台的移动方向，根据从拖曳的开始点到在保持状态下进行移动的位置的距离来决定移动速度。因此，在本发明中可根据拖曳距离来直观地指示在现有技术中利用画面上处于试样观察像之外的按钮进行设定的试样台的移动速度，并且即使在扫描中也能够进行随时变更。
第2发明的X射线分析装置在第1发明中的特征是，上述计算机在上述观察用画面上显示网眼线，并且利用上述网眼线将上述观察用画面划分为多个分割区域，网眼线由设定为半径阶段性增大的多个同心圆线和从上述同心圆线中最小径的最小同心圆线到最大径的最大同心圆线以放射线状延伸的多个放射分割线构成，上述中心区域处于上述最小同心圆线内，上述任意的位置是上述多个分割区域。
即，在该X射线分析装置中，利用网眼线将观察用画面划分为多个分割区域，中心区域处于最小同心圆线内，在保持状态下移动指针的任意位置是多个分割区域，因此可根据以网眼线划分的网格即分割区域的位置来阶段性地决定移动方向和移动速度。另外，通过以同心圆线进行划分，使上下方向、左右方向和斜方向的各个距离成为相同，无论在朝着哪个方向移动的情况下都能够以相同的操作量来实现。
第3发明的X射线分析装置在第1或第2发明中的特征是，上述输入单元是在上述显示器部的画面上显示指针并具有能旋转的滚轮且能够进行与上述滚轮的旋转操作相应的输入的鼠标，上述计算机具有以下的功能，当利用上述输入单元进行上述滚轮的旋转操作时根据上述滚轮的旋转方向来变更上述观察机构的上述试样观察像的显示倍率。
即，在该X射线分析装置中，计算机具有以下的功能，当利用输入单元进行滚轮的旋转操作时根据滚轮的旋转方向来变更观察机构的试样观察像的显示倍率，所以不需要按压工具栏等的倍率变更按钮，从而能够进一步改善操作性。
第4发明的X射线分析装置在第1或第2发明中，上述输入单元是能通过接触上述显示器部的画面来进行位置输入并能进行与收缩(pinch in)以及扩放(pinch out)的缩放(pinch)操作相应的输入的触摸面板，上述计算机具有以下的功能，当利用上述输入单元进行上述缩放操作时根据上述收缩或上述扩放来变更上述观察机构的上述试样观察像的显示倍率。
即，在该X射线分析装置中，计算机具有当利用输入单元进行缩放操作时根据收缩或扩放来变更观察机构的试样观察像的显示倍率的功能，所以不需要按压工具栏等的按钮，从而能够进一步改善操作性。因此，即使是利用定位精度不高的指尖进行的触摸面板上的操作，也能够直观地进行试样台的操作。
发明效果
根据本发明，起到以下的效果。
即，根据本发明的X射线分析装置，计算机具有以下的功能，当利用输入单元在观察用画面的中心区域内进行拖曳操作并在保持状态下使指针移动到中心区域外的任意位置时，以与任意位置相对于中心区域的方向以及距离相对应的移动方向以及移动速度来驱动位置调整机构，使试样台进行移动，所以仅进行拖放操作，就能够设定试样台的移动方向以及移动速度进行操作。因此，该X射线分析装置即使在宽大的试样工作台中也能够通过拖放的简易操作来容易地进行精密定位，并能够提高操作性。
而且，在如现有技术那样进行XY的移动操作时，不需要一时中断输入单元的操作来使指针移动到工具栏的XY移动用按钮这样的操作，可通过在观察用画面中的任意位置保持拖曳的状态下使指针向希望移动的方向移动的连续性操作来进行XY的移动操作。同样，即使在变更移动速度的情况下，也不用移动到工具栏的移动速度调整用的按钮，无需中断在此之前的操作就能够连续地进行速度的增减。这样，根据本发明，在试样观察中没有由于中断操作而导致的工作台的减速停止，即使在扫描中也能够根据输入单元的拖曳距离来直观地指示希望随时移动的方向以及距离，能够大幅地提高操作性。
附图说明
图1是示出本发明的X射线分析装置的一实施方式的概括性整体结构图。
图2是示出本实施方式中的显示器部的图像例的图。
标号说明
1…X射线分析装置，2…试样台，3…X射线源，4…检测器，5…位置调整机构，8…观察机构，9…显示器部，9a…观察用画面，A1…观察用画面的中心区域，C…计算机，C1～C4…同心圆线，D，D1～D3…分割区域，H…滚轮，M…输入单元，N…网眼线，P…指针，S…试样，X1…一次X射线，X2…二次X射线
具体实施方式
以下，参照图1以及图2来说明本发明的X射线分析装置的本实施方式。
本实施方式的X射线分析装置1是例如检测荧光X射线作为二次X射线的荧光X射线分析装置，如图1所示具备：可设置试样S的试样台2；X射线源3，其对试样S照射一次X射线X1；检测器4，其检测从照射一次X射线X1的试样S产生的二次X 4线X2；位置调整机构5，其调整试样台2与一次X射线X1的相对位置；观察机构8，其对试样台2上的试样观察像进行摄像；以及计算机C，其控制位置调整机构5，并且具有在观察用画面9a上显示试样观察像的显示器部9和可利用指针P输入显示器部9的画面上的位置并能够进行拖放操作的输入单元M。
上述计算机C如图2所示具有以下这样的功能，当利用输入单元M在观察用画面9a的中心区域A1内进行拖曳操作并在保持状态下将指针P移动到中心区域A1外的任意位置时，以与上述任意位置相对于中心区域A1的方向以及距离相应的移动方向以及移动速度来驱动位置调整机构5使上述试样台2进行移动。即，计算机C根据用于进行上述功能的软件程序来进行位置调整机构5的控制。
另外，该计算机C在观察用画面9a上显示网眼线N，并且以网眼线N将观察用画面9a划分为多个分割区域D，中心区域A1处于最小同心圆线C1内，上述任意的位置成为多个分割区域D，该网眼线N由设定为半径阶段性增大的多个同心圆线C1～C4和从同心圆线C1～C4中最小径的最小同心圆线C1到最大径的最大同心圆线C4以放射线状延伸的多个放射分割线R。即，利用作为以网眼线N划分的网格(cell)的分割区域D单位来决定移动方向和移动速度。
这样在本实施方式中，由使直径以相等间隔扩大的4个同心圆线C1～C4和从中心以相等间隔的角度进行放射的8个放射分割线R来构成网眼线N。因此，以拖曳的距离移动的速度分为3个阶段，并且拖曳的方向分为8个方向。此外，仅在输入单元M的拖放操作的期间在观察用画面9a上显示网眼线N。
上述输入单元M是定点设备，是在显示器部9的画面上显示指针(光标cursor)P并具有可旋转的滚轮H能够进行与滚轮H的旋转操作相应的输入的鼠标。另外，计算机C具有当利用输入单元M进行滚轮H的旋转操作时根据滚轮H的旋转方向变更观察机构8的试样观察像的显示倍率的功能。
上述观察机构8是对包含试样台2上的试样S的试样观察像进行摄像的CCD照相机。
另外，上述光学系8a是在一次X射线X1的光轴上配置的半反光镜(half mirror)或分束器(beam splitter)，使一次X射线X1向试样台2直接透过，并且能够使观察机构8的光轴向试样台2进行变更并对试样观察像进行摄像。
该计算机C由CPU等构成，具备可显示试样观察像以及分析结果的显示器部9。此外，如图1所示在显示器部9的观察用画面9a上显示试样观察像，并将观察用画面9a的中心与一次X射线X1的照射位置相对应。
此外，计算机C具有以下这样的功能，当利用输入单元M在观察用画面9a上的任意位置处进行点击(click)时，为了使点击的位置保持在观察用画面9a的中心，而利用位置调整机构5移动试样台2。
上述试样台2可载置试样S，位置调整机构5是在其上部配置试样台2利用计算机C进行对其控制并能够使试样台2在XY方向(水平方向)以及Z方向(垂直方向)上进行进退的XY轴工作台以及Z轴工作台。
上述X射线源3是可照射一次X射线X1的X射线管球，其利用在灯丝(阴极)与靶(阳极)之间施加的电压使从管球内的灯丝(阴极)产生的热电子进行加速，并将与靶的W(钨)、Mo(钼)、Cr(铬)等中发生碰撞而产生的X射线作为一次X射线X1从铍箔等的窗射出。此外，在X射线源3的前端侧设置有会聚一次X射线X1并照射到试样台2上的试样S中的单毛细管(monocapillary)、准直器(collimator)或聚毛细管(polycapillary)等会聚元件(省略图示)。
该检测器4具备在X射线入射窗上设置的半导体检测元件(例如，作为pin构造二极管的Si(硅)元件)(省略图示)，当入射1个X射线光子时，产生与该X射线光子对应的电流脉冲。该电流脉冲的瞬间电流值与入射的特性X射线的能量成比例。另外，设定检测器4，以使在半导体检测元件产生的电流脉冲转换为电压脉冲并进行放大后作为信号输出。
此外，在该X射线分析装置1中具备与检测器4进行连接并分析来自检测器4的信号的分析器(省略图示)。该分析器是根据上述信号获得电压脉冲的波高来生成能量波谱(energy spectrum)的波高分析器(多频道脉冲波高分析器)。
计算机C具有在显示器部9的画面上与观察用画面9a一起显示观察机构8的焦点调整用按钮B1、基于位置调整机构5的试样台2的Z轴移动用按钮B2和基于位置调整机构5的试样台2的XY方向移动用按钮B3的功能。将上述焦点调整用按钮B1以及Z轴移动用按钮B2分别区分为低速调整用和高速调整用。通过在使指针P移动到这些焦点调整用按钮B1或Z轴移动用按钮B2之上的状态下利用输入单元M进行点击，可进行观察机构8的焦点调整或试样台2的位置调整。
在本实施方式中，在观察用画面9a上进行试样台2的位置调整的情况下，利用基于输入单元M的点击操作或拖曳操作进行区别。在点击操作的情况下，为了使如上所述点击的位置移动到观察用画面9a的中心，而利用位置调整机构5来移动试样台2。
另外，当在中央区域A1内进行拖曳操作时，计算机C在观察用画面9a上显示网眼线N。在此状态下，利用输入单元M一直保持着拖曳使指针P在观察用画面9a上进行移动，同时根据移动方向利用位置调整机构5来移动试样台2。即，当拖曳操作的开始点是中央区域A1内时驱动位置调整机构5，根据拖曳的方向(在保持拖曳的状态下进行移动的指针P的方向)来决定试样台2移动的方向。此外，在保持拖曳的状态下进行移动的指针P的轨迹在观察用画面9a上显示为线。
此外，根据在保持状态下进行移动的指针P的距离来决定试样台2的移动速度。即，从中央区域A1到指针P的距离越长，移动速度设定得越高。例如，在图2中，从中央区域A1向分割区域D3移动操作指针P的情况与从中央区域A1向分割区域D1移动指针P的情况相比，虽然移动方向相同，但试样台2的移动速度设定得高。
接着，当利用输入单元M将指针P移动到任意的分割区域D后进行拖拽操作时，计算机C停止基于位置调整机构5对试样台2进行的移动并且消除观察用画面9a中的网眼线N的显示。
因此，该X射线分析装置1具有仅在观察用画面9a上进行试样台2的移动的操作体系。
此外，在本实施方式中，根据装置硬件的制约等，即使在一个分割区域D内使指针P移动到某个位置也能够将移动方向以及移动速度设定为相同，并作为整体阶段性地设定移动方向以及移动速度，但也可以不依据分割区域D，仅相对于中央区域A1内的拖曳操作的开始点，根据在移动的中央区域A1外的指针P的位置的方向以及距离连续地进行设定，以决定移动方向以及移动速度。
这样在本实施方式的X射线分析装置1中，计算机C具有如下这样的功能，当利用输入单元M在观察用画面9a的中心区域A1内进行拖曳操作并在保持状态下使指针P移动到中心区域A1外的任意位置时，以与上述任意位置相对于中心区域A1的方向以及距离相对应的移动方向以及移动速度来驱动位置调整机构5，使试样台2进行移动，所以仅进行拖放操作，就能够设定试样台2的移动方向以及移动速度进行操作。
因此，在本实施方式中可根据拖曳距离来直观地指示在现有技术中利用处于显示试样观察像的观察用画面9a之外的按钮进行设定的试样台2的移动速度，并且即使在扫描中也能够随时进行变更。
另外，利用网眼线N将观察用画面9a划分为多个分割区域D，中心区域A1处于最小同心圆线C1内，在保持状态下移动指针P的任意位置是多个分割区域D，因此可根据由网眼线N划分的分割区域D的位置来阶段性地决定移动方向和移动速度。另外，通过以同心圆线C1～C4进行划分，使上下方向、左右方向和斜方向的各个距离成为相同，无论在朝着那个方向进行移动的情况下都能够以相同的操作量进行操作。
此外，计算机C还具有以下这样的功能，当利用输入单元M进行滚轮H的旋转操作时根据滚轮H的旋转方向来变更观察机构8的试样观察像的显示倍率，所以不需要按压工具栏等的倍率变更按钮，能够进一步改善操作性。
此外，本发明的技术范围没有被上述各实施方式所限定，在不脱离本发明主旨的范围内可施加各种变更。
例如，上述实施方式虽然应用于利用波高分析器来测定X射线的能量和强度的能量分散方式的X射线分析装置，但也可以应用于将二次X射线利用分光结晶进行分光并测定X射线的波长和强度的波长分散方式的X射线分析装置。
另外，在上述实施方式中采用鼠标作为输入单元，但作为其它例，也可以设置能通过接触显示器部的画面来进行位置输入且能够进行与收缩以及扩放的缩放操作相应的输入的触摸面板，作为定位设备(输入单元)。在此情况下，在显示器部中设置有触摸面板功能，与显示器部的画面接触的指尖成为指针。另外，此时的计算机具有当利用该触摸面板进行缩放操作时根据收缩或扩放来变更观察机构的试样观察像的显示倍率的功能。即设定为，当进行收缩操作时降低试样观察像的显示倍率，当进行扩放操作时提高试样观察像的显示倍率。
这样在上述其它例中，计算机具有以下这样的功能，当利用触摸面板进行缩放操作时根据收缩或扩放来变更观察机构的试样观察像的显示倍率，所以不需要按压工具栏等的按钮，从而能够进一步改善操作性。
此外，将触摸面板作为输入单元的情况与使用鼠标的情况相同，也是与上述方法同样地通过以指尖进行拖放操作来利用位置调整机构移动试样台。因此，即使是利用定位精度不高的指尖进行的触摸面板上的操作，也能够直观地进行试样台的操作。

Claims (4)

1.一种X射线分析装置，其特征在于，具备：
能设置试样的试样台；
X射线源，其对所述试样照射一次X射线；
检测器，其检测从照射所述一次X射线的所述试样产生的二次X射线；
位置调整机构，其调整所述试样台与所述一次X射线的相对位置；
观察机构，其对所述试样台上的试样观察像进行摄像；以及
计算机，其控制所述位置调整机构，并且具有在观察用画面上显示所述试样观察像的显示器部和能利用指针输入所述显示器部的画面上的位置且能进行拖放操作的输入单元，
所述计算机具有以下的功能，当利用所述输入单元在所述观察用画面的中心区域内进行拖曳操作并在保持状态下使所述指针移动到所述中心区域外的任意的位置时，以与所述任意的位置相对于所述中心区域的方向以及距离相对应的移动方向以及移动速度来驱动所述位置调整机构，使所述试样台进行移动。
2.根据权利要求1所述的X射线分析装置，其特征在于，
所述计算机在所述观察用画面上显示网眼线，并且利用所述网眼线将所述观察用画面划分为多个分割区域，所述网眼线由设定为半径阶段性增大的多个同心圆线和从所述同心圆线中最小径的最小同心圆线到最大径的最大同心圆线以放射线状延伸的多个放射分割线构成，
所述中心区域处于所述最小同心圆线内，所述任意的位置是所述多个分割区域。
3.根据权利要求1或2所述的X射线分析装置，其特征在于，
所述输入单元是在所述显示器部的画面上显示指针并具有能旋转的滚轮且能够进行与所述滚轮的旋转操作相应的输入的鼠标，
所述计算机具有以下的功能，当利用所述输入单元进行所述滚轮的旋转操作时根据所述滚轮的旋转方向来变更所述观察机构的所述试样观察像的显示倍率。
4.根据权利要求1或2所述的X射线分析装置，其特征在于，
所述输入单元是能通过接触所述显示器部的画面来进行位置输入并能进行与收缩以及扩放的缩放操作相应的输入的触摸面板，
所述计算机具有以下的功能，当利用所述输入单元进行所述缩放操作时根据所述收缩或所述扩放来变更所述观察机构的所述试样观察像的显示倍率。
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