CN108226201B - 用xrf分析层状样品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用XRF分析层状样品。描述了进行层状样品的X射线荧光XRF测量的方法。进行至少两次测量,一次穿过样品的一个表面,而另一次穿过相对的表面。这可以通过在两次测量之间将样品倒置来方便地进行。可以使用来自另外的测量的数据来计算样品的多个参数,例如每个层的浓度、密度或厚度。

Description

用XRF分析层状样品
发明领域
本发明涉及使用X射线荧光(XRF)分析层状样品。
发明背景
通过X射线荧光(XRF)测量样品是工业分析熟知的技术。单独的光谱线对应于单独的元素。样品可以被测量并且各个XRF光谱线的强度给出对应的元素的量的测量值。
在层状样品中,分析可能是困难的。这特别是在仅有有限量的光谱线是测量可获得的情况下适用。在有限的厚度的层的情况下,一层上的X射线可以穿过另一层并且被部分地吸收。
对于可以用于由XRF测量来计算层状样品的参数的方法的另外的细节参见PeterBrouwer的Handbook of Practical X-Ray Fluorescence Analysis XRF的第5.5章(ISBN90-9016758-7)。
在XRF线来自层的单独一个中的元素的情况下,测量强度并且计算一个变量是可能的,所述变量例如在该层中的元素的浓度或该层的厚度、或在包含该元素的层之上的层的厚度。然而,在元素可以在层的多于一个层中存在的情况下,通常不可能辨别测量的信号来自哪一个层。因此,在给定的光谱线的强度可能来自多于一个层的情况下,在没有更多信息(该信息可能无法获得)的情况下,特别是在工业环境中,不可能进行这样的分析。
发明概述
根据本发明的第一方面,提供了进行层状样品的X射线荧光(XRF)测量的方法,所述层状样品包括第一主要表面、第二主要表面以及在第一主要表面和第二主要表面之间的至少两个层,该方法包括:
进行穿过第一主要表面的第一X射线测量,以获得对应于第一元素的第一XRF线的第一X射线强度值(I1);
进行穿过第二主要表面的第二X射线测量,以获得对应于第一元素的第一XRF线的第二X射线强度值(I2);以及
由第一X射线强度值(I1)和第二X射线强度值(I2)计算选自层参数的至少两个分析参数,层参数包括:
第一层中的第一元素的浓度(C1);
第二层中的第一元素的浓度(C2);
第一层的密度(d1);
第二层的密度(d2);
第一层的厚度(t1);以及
第二层的厚度(t2)。
通过进行两次测量,一次测量来自层状样品的每个主要表面(面),获得两个测量值,并且因此可以获得层状样品的两个参数,例如,在浓度和密度是已知的情况下的第一层和第二层的每个层的厚度,或在厚度和密度是已知的情况下的第一层和第二层的每个层中的第一元素的浓度。
在优选的布置中,可以在进行第一X射线测量的步骤之后、进行第二X射线测量之前,通过将样品倒置方便地进行第二测量。以此方式,可以使用通常用于进行单个测量的相同的设备进行两种测量。
在优选的实施方案中,计算使用迭代过程。
例如,在一个实施方案中,计算选自层参数的至少两个分析参数包括:
(i)除了多个分析参数之外,对层参数的每个采取假定的值或已知的值;
(ii)除了至少一个分析参数之外,假定分析参数的值,并且由X射线强度值以及假定的值和已知的值计算该至少一个分析参数的分析的值;以及
对于分析参数的每个和X射线强度值重复步骤(ii),用先前获得的分析参数的计算的值替换分析参数的假定的值,直到分析参数的计算的值收敛。
此迭代过程可以使用用于由多层结构的测量来计算单个参数(被本文称为分析参数)的已知技术,并且将其应用于至少两个分析参数的计算。常规地,由多层膜的XRF测量找到多于一个变量值是困难的或甚至不可能的。通过将样品简单地倒置以进行第二测量,或可选择地在原位从另一侧测量样品,足够的数据变成可获得的以使用迭代过程简单地找到两个分析参数。
本发明不限于仅进行两种测量以获得两个分析参数。在实施方案中,第一X射线测量可以包括测量相应的(respective)XRF线的至少两个X射线强度值,并且第二X射线测量同样地可以包括测量相应的XRF线的至少两个X射线强度值,导致至少四个X射线强度值。可以计算的分析参数的数目多达所测量的X射线强度值的数目。例如,当四个强度值被测量时,可以计算四个分析参数。当然,计算三个分析参数也是可能的,如果其他的是已知的。第四强度值可以用作检查。
计算选自层参数的至少两个分析参数可以包括:
(a)除了第一分析参数之外,对层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)以及假定的值和已知的值来计算第一分析参数的分析的值;
(b)除了第二分析参数之外,对层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第一分析参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)以及假定的值和已知的值来计算第二分析参数的分析的值;
(c)用第二分析参数的分析的值替换第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)、假定的值和已知的值、以及第二分析参数的分析的值重新计算第一分析参数的分析的值;
(d)用第一分析参数的分析的值替换第一分析参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)、假定的值和已知的值、以及第一分析参数的分析的值重新计算第二分析参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到第一分析参数的分析的值和第二分析参数的分析的值收敛,并且输出第一分析参数的收敛的值和第二分析参数的收敛的值。
可选择地,计算选自层参数的至少两个参数可以包括:
(a)除了第一分析参数之外,对层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)以及假定的值和已知的值来计算第一分析参数的分析的值;
(b)除了分析参数之外,对层参数的每个采取已知的值,采取第一分析参数的计算的值,并且由第二X射线强度值(I2)以及计算的值和已知的值来计算第二分析参数的分析的值;
(c)用第二分析参数的分析的值替换第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)、假定的值和已知的值、以及第二分析参数的分析的值重新计算第一分析参数的分析的值;
(d)用第一分析参数的分析的值替换第一分析参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)、假定的值和已知的值、以及第一分析参数的分析的值重新计算第二分析参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到第一分析参数的分析的值和第二分析参数的分析的值收敛,并且输出第一分析参数的收敛的值和第二分析参数的收敛的值。
样品可以另外包括第三层,并且层参数另外包括:
第三层中的第一元素的浓度(C3);
第三层的密度(d3);以及
第三层的厚度(t3)。
该方法还可以包括在第一测量期间提供邻近第二主要表面的已知组成的衬里层(backing layer)和/或在第二测量期间提供邻近第一主要表面的已知组成的衬里层。
相同的衬里层可以用于第一测量和第二测量。在这种情况下,除了第一X射线强度值(I1),进行穿过第一主要表面的第一X射线测量的步骤还获得对应于第二元素的第二XRF线的第三X射线强度值(I3);并且进行穿过第二主要表面的第二X射线测量的步骤获得对应于第二元素的第二XRF线的第四X射线强度值(I4)。
可选择地,用于不同测量的衬里层可以是不同的。在这种情况下,第一衬里层可以具有不同于第一元素的第二元素的已知组成,并且第二衬里层可以具有不同于第一元素和第二元素的第三元素的已知组成。除了对应于第一元素的第一X射线强度值(I1),进行穿过第一主要表面的第一X射线测量的步骤还可以使用第一衬里层来获得对应于第二元素的第二XRF线的第三X射线强度值(I3);并且除了对应于第一元素的第二X射线强度值(I2),进行穿过第二主要表面的第二X射线测量的步骤还可以使用第二衬里层来获得对应于第三元素的第四XRF线的第四X射线强度值(I4)。
可以提供计算机程序产品,所述计算机程序产品被布置成对层状样品进行X射线荧光测量的分析,所述层状样品包括第一主要表面、第二主要表面、以及在第一主要表面和第二主要表面之间的至少两个层,测量包括穿过第一主要表面的第一X射线测量以获得对应于第一元素的第一XRF线的第一X射线强度值(I1)以及穿过第二主要表面的第二X射线测量以获得对应于第一元素的第一XRF线的第二X射线强度值(I2),其中样品通过包括以下的层参数来表征:第一层中的第一元素的浓度(C1);第二层中的第一元素的浓度(C2);第一层的密度(d1);第二层的密度(d2);第一层的厚度(t1);以及第二层的厚度(t2)。
其中,计算机程序产品被布置成当在计算机上运行时,进行以下步骤:
(i)除了多个分析参数之外,对层参数的每个采取已知的值;
(ii)除了至少一个分析参数之外,假定分析参数的值,并且由第一X射线强度值(I1)以及假定的值和已知的值来计算至少一个分析参数的分析的值;以及
(iii)除了至少一个分析参数之外,假定分析参数的值,并且由第二X射线强度值(I2)以及假定的值和已知的值来计算至少一个分析参数的分析的值;
对于分析参数的每个和强度值重复步骤(ii)和步骤(iii),用先前获得的分析参数的计算的值替换分析参数的假定的值,直到计算的值收敛,以及
输出分析参数的收敛的计算的值。
计算机程序产品可以被布置成当在计算机上运行时,进行以下步骤:
(a)除了第一层参数之外,对层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二层参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)以及假定的值和已知的值来计算第一层参数的分析的值;
(b)除了所述第二层参数之外,对层参数的每个采取假定的值或测量的值,包括第一层参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)以及假定的值和已知的值来计算第二层参数的分析的值;
(c)用第二层参数的分析的值替换第二层参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)、假定的值和已知的值、以及第二层参数的分析的值重新计算第一层参数的分析的值;
(d)用第一层参数的分析的值替换第一层参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)、假定的值和已知的值、以及第一层参数的分析的值重新计算第二层参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到第一层参数的分析的值和第二层参数的分析的值收敛,并且输出第一层参数的收敛的值和第二层参数的收敛的值。
计算机程序产品可以被布置成当在计算机上运行时,进行以下步骤:
(a)除了第一层参数之外,对层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二层参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)以及假定的值和已知的值来计算第一层参数的分析的值;
(b)除了第二层参数之外,对层参数的每个采取假定的值或已知的值,并且采取第一层参数的分析的值,并且由第二X射线强度值(I2)以及假定的值和已知的值来计算第二层参数的分析的值;
(c)用第二层参数的分析的值替换第二层参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)、假定的值和已知的值、以及第二层参数的分析的值重新计算第一层参数的分析的值;
(d)用第一层参数的分析的值替换第一层参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)、假定的值和已知的值、以及第一层参数的分析的值重新计算第二层参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到第一层参数的分析的值和第二层参数的分析的值收敛,并且输出第一层参数的收敛的值和第二层参数的收敛的值。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的实施例,在附图中:
图1图示关于第一样品的测量;
图2是本发明的实施方案的流程图;
图3是本发明的特定的实施方案的流程图;
图4是本发明的另一个特定的实施方案的流程图;
图5图示关于根据本发明的另外的实施方案的可选择的样品的测量;
图6图示根据本发明的另外的实施方案的使用衬里层的测量;
图7图示根据本发明的又另外的实施方案的使用两个衬里层的测量;以及
图8图示关于根据本发明的另外的实施方案的另外的样品的测量。
附图是示意性的并且不是按比例的。
详述
在第一个实例中,考虑关于如在图1中图示的样品的测量。样品是两层样品,具有在第二层12之上的第一层10。第一层具有厚度t1,并且由具有以浓度C1(以%计)和密度d1存在的SiO2的聚合物组成。第二层12具有厚度t2,并且由具有以浓度C2(以%计)和密度d2存在的SiO2的聚合物组成。这些浓度、厚度和密度将被称为层参数,因为它们是描述层的参数。
在此实例中,假定其他层参数是已知的,测量意图测量厚度t1和t2。意图测量的这些参数将被称为分析参数。
在第一个步骤中,使用Si Kα光谱线,从第二层12一侧进行常规的XRF测量(测量A)。然后,在第二个步骤中,将样品倒置,并且再次使用Si Kα光谱线,从第一层10一侧进行第二常规的XRF测量(测量B)。每种测量传输(deliver)相应的计数率(count rate)(强度)。
对于另外的细节,参见Peter Brouwer的Handbook of Practical X-RayFluorescence Analysis XRF的第5.5章。这描述了多层样品的一条或更多条XRF线的测量可以产生一个或更多个参数值的方式。如在第5.5.4部分描述的,可以由XRF线的测量确定的参数的最大数目是关于每条测量的线的一个参数。因此,对于发射例如对应于两种元素的两条测量线的样品,可以测量两个参数。
本发明人在本情况下已经认识到,通过测量样品两次,一次从一个主要表面且一次从另一个主要表面,可以从样品测量双倍数目的参数。这允许以前简直不可能的许多参数的测量。
由于在Handbook of Practical X-Ray Fluorescence Analysis XRF的第5.5章中提供的计算是有些复杂的,所以在实践中通常使用可以分析多层样品的结果的商业分析软件,多层样品的结果中对于每条测量的X射线谱线(X-ray line)存在一个变量且所有其他参数是已知的。这样的商业分析软件是可获得的,例如名称为Stratos和FP-Multi。
为了分析多于一个变量,为了由测量找出多个分析参数(在该实例中,相应的层的厚度t0和t1),使用迭代程序。
使用商业软件,首先,在软件中设置材料堆叠(material stack),用于测量A和测量B两者。在测量A的情况下,将具有C2%SiO2的聚合物的第二层设置在具有C1%SiO2的聚合物的第一层之上。在测量B的情况下,将具有C1%SiO2的聚合物的第一层设置在具有C2%SiO2的聚合物的第二层之上。这些层的值C1和C2是预先已知的-它们可以单独测量,或简单地是常数且被假定-并且因此将被称为已知的值。
为了开始该程序,对于第一层假定厚度t1,假定,并且软件用于从测量A的测量的计数导出第二层的厚度t2,分析。平行地,对于第二层假定厚度t2,假定,并且软件用于从测量B的计数导出第一层的厚度t1,分析
然后,将这些分析的值t1,分析和t2,分析进而用作输入代替测量A和测量B两者的假定的值,并且使用相同的计数率来重新计算厚度t1,分析和t2,分析
重复该程序直到迭代过程收敛。
使用此迭代过程进行实例,导致以下结果:
Figure BDA0001518612970000091
如可以看出的,在此特定的实例中,在一次迭代之后,该过程非常快速地收敛以获得层2的厚度和层1的厚度两者的计算的值(计算的分析值)。
注意,测量不限于元素Si,也不限于使用在作为实例的测量中使用的Kα的线类型。相反地,可以测量不同的光谱线和不同的元素,这取决于待测量的堆叠的组成。
更一般地说,关于该过程的实施方案的流程图在图2中图示。该方法以如在上文具体实例中阐明的测量的强度I0和I1开始。如有必要,可以用多种元素以及多条X射线谱线进行测量。
然后,采取不同于待由测量的强度计算的分析参数的层参数的已知的值(步骤30)。
接下来,假定分析参数的至少一个的值(步骤32),并且至少一个其他分析参数由一种或更多种测量来计算(步骤34)。如下文关于图3更详细地图示的,进行这类的一种方式是用其他分析参数的每个的假定的值,平行地由各自的测量来计算每个分析参数。可选择地,如关于图4图示的,在此步骤中可以仅计算一个单一的分析参数。
接下来,使用任何计算的分析参数值来替换各自的假定的值(步骤36)。至少一个分析参数被重新计算(步骤38)。如果在步骤34中计算了所有分析参数,那么通常所有分析参数将在步骤38中被重新计算,每次重新计算使用各自的测量强度。可选择地,步骤38可以单独地依次由测量强度来计算相应的分析参数,测量强度再次被单独地依次采取。
然后,测试过程的收敛。如果分析参数没有收敛,那么以迭代的方式重复步骤36和步骤38,直到分析参数收敛。
当分析参数收敛时,将它们输出(步骤42)。
参考图3,在上文关于图1讨论的具体实例中,该方法首先进行由第一强度值计算第一分析参数,同时由第二强度值计算第二分析参数。
更详细地,步骤的顺序可以是:
(a)除了第一分析参数之外,对于层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)以及假定的值和已知的值来计算第一分析参数的分析的值;
(b)除了第二分析参数之外,对于层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第一分析参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)以及假定的值和已知的值来计算第二分析参数的分析的值;
(c)用第二分析参数的分析的值替换第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)、假定的值和已知的值、以及第二分析参数的分析的值重新计算第一分析参数的分析的值;
(d)用第一分析参数的分析的值替换第一分析参数的假定的值并且由第二X射线强度值(I2)、假定的值和已知的值、以及第一分析参数的分析的值重新计算第二分析参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到第一分析参数的分析的值和第二分析参数的分析的值收敛,并且输出第一分析参数的收敛的值和第二分析参数的收敛的值。
在关于图4图示的可选择的方法中,该方法首先由第一强度值进行第一分析参数的计算,并且然后使用第一次计算的结果,由第二强度值而不是由如图3的方法中的假定的值,进行第二分析参数的计算。
更详细地,步骤的顺序可以是:
(a)除了第一分析参数之外,对于层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)以及假定的值和已知的值来计算第一分析参数的分析的值;
(b)除了分析参数之外,对于层参数的每个采取已知的值,采取第一分析参数的计算的值,并且由第二X射线强度值(I2)以及计算的值和已知的值来计算第二分析参数的分析的值;
(c)用第二分析参数的分析的值替换第二分析参数的假定的值,并且由第一X射线强度值(I1)、假定的值和已知的值、以及第二分析参数的分析的值重新计算第一分析参数的分析的值;
(d)用第一分析参数的分析的值替换第一分析参数的假定的值,并且由第二X射线强度值(I2)、假定的值和已知的值、以及第一分析参数的分析的值重新计算第二分析参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到第一分析参数的分析的值和第二分析参数的分析的值收敛,并且输出第一分析参数的收敛的值和第二分析参数的收敛的值。
该方法可以应用于更复杂的情景。
参考图5,该方法不限于仅两个层。该方法还对多层样品,例如图5中图示的三个层,第一层10、第二层12和第三层14起作用。在这种情况下,存在九个可能的参数(C1、C2、C3、t1、t2、t3、d1、d2、d3),并且该方法可以用于计算它们中的任何两个,如果其他是已知的。
将特别地理解的是,如果各个元素的厚度和密度是已知的,那么确切地可以计算各个元素的浓度。
该方法可以与其他类型的材料一起起作用,并且可以对关于金属箔、玻璃、纸张及其他材料的测量是特别有用的。
该方法可用于测量感兴趣的层,包括例如添加剂和涂层,只要它们产生可被测量的X射线谱线。该方法还对测量吸收其他材料的谱线的元素起作用。
在需要多于两个变量的情况下,可以使用如图6中图示的该方法的扩展。在这种情况下,将获得三层结构的三个层厚度。上文关于图5讨论的方法仅产生两项测量的数据(测量A和测量B),并且因此在原理上不能确定三个厚度。
本发明人已经认识到使用已知组成的另外的层(衬里层20)是可能的,所述另外的层是包含另外的元素的层。如果有的话,衬里层可以包含多于一种此类元素,并且可以包括具有不同厚度和密度的多个层。
在图6的实例中,衬里层是钼(Mo)的金属箔。测量A现在测量对应于Mo和Si两者的谱线。在此实施方案中,测量B省略了Mo衬里层。
来自另外的元素(此处为Mo)的X射线谱线穿过层的堆叠被吸收,这提供额外的信息以允许分析额外的参数。
再次地,使用迭代来计算测量A和测量B中的厚度。在多于两个变量待被测量的情况下,对于每次迭代,假定除了一个变量之外的全部变量,并且计算一个变量。计算的变量通过每次的迭代来循环,一次一个。
在这种情况下,测量A传输两个强度值(Si和Mo),并且测量B传输一个强度值(Si),这导致允许待分析的三个参数的三个测量值。
此方法的一个变体在图7中图示。在此情况下,不同的衬里层20,22被分别用于测量A和测量B,每种情况具有不同的对应元素-例如在衬里层20中的Mo用于测量A,而在衬里层22中的Ni用于测量B。
另外的变体在图8中图示。在此实例中,样品是具有两个包含铜的聚合物层(一侧上一个)的Al层。测量A和测量B的每个包括使用Cu Kα和Cu Lα两者的测量。以此方式,获得关于Cu的存在的总计四个强度值。由于已经进行了四次测量,所以确定四个不同的参数是可能的,并且以此方式,可以测量两个包含Cu的层的厚度和浓度两者,假定密度是已知的。
因此,该方法不是仅限于由两种测量获得两个参数,而是可以通过测量另外的元素或谱线来测量另外的参数。通过将样品倒置(或另外由不同的侧测量)可以获得与其他方式将可能获得的相比双倍数目的测量。
另外,还可以使用Al线来测量Al的密度和厚度。
图8当然也是不涉及Si的测量过程的实例。该方法不限于Si、Cu、Al及类似元素,并且可以测量任何合适的元素。
将理解的是,通过在不同的测量中使用不同的谱线,其在某些情况下允许确定另外的变量,此方法还传输更多的数据。

Claims (14)

1.一种进行层状样品的X射线荧光XRF测量的方法,所述层状样品包括第一主要表面、第二主要表面以及在所述第一主要表面和所述第二主要表面之间的至少第一层和第二层,所述方法包括:
进行穿过所述第一主要表面的第一X射线测量,以获得对应于第一元素的第一XRF线的第一X射线强度值(I1);
进行穿过所述第二主要表面的第二X射线测量,以获得对应于所述第一元素的所述第一XRF线的第二X射线强度值(I2);以及
由所述第一X射线强度值(I1)和所述第二X射线强度值(I2)计算选自层参数的至少两个分析参数,所述层参数包括:
所述第一层中的所述第一元素的浓度(C1);
所述第二层中的所述第一元素的浓度(C2);
所述第一层的密度(d1);
所述第二层的密度(d2);
所述第一层的厚度(t1);以及
所述第二层的厚度(t2),
其中计算选自所述层参数的所述至少两个分析参数是迭代过程,所述迭代过程包括:
(i)除了所述至少两个分析参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或已知的值;
(ii)除了至少一个分析参数之外,假定所述分析参数的值,并且由X射线强度值以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述至少一个分析参数的分析的值;以及
对于所述分析参数的每个和所述第一X射线强度值和所述第二X射线强度值中的至少一个重复步骤(ii),用先前获得的所述分析参数的分析的值替换所述分析参数的所述假定的值,直到所述分析参数的所述分析的值收敛。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在进行所述第一X射线测量的步骤之后,在进行所述第二X射线测量之前,将所述层状样品倒置。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一X射线测量包括测量相应的XRF线的至少两个X射线强度值,并且所述第二X射线测量包括测量相应的XRF线的至少两个X射线强度值,导致至少四个X射线强度值。
4.根据权利要求3所述的方法,包括由所述至少四个X射线强度值计算至少三个分析参数。
5.根据权利要求3所述的方法,包括计算与测量的X射线强度值相同数目的分析参数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中计算选自所述层参数的所述至少两个分析参数包括:
(a)除了第一分析参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二分析参数的假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述第一分析参数的分析的值;
(b)除了所述第二分析参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括所述第一分析参数的假定的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述第二分析参数的分析的值;
(c)用所述第二分析参数的所述分析的值替换所述第二分析参数的所述假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第二分析参数的所述分析的值重新计算所述第一分析参数的分析的值;
(d)用所述第一分析参数的所述分析的值替换所述第一分析参数的所述假定的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第一分析参数的所述分析的值重新计算所述第二分析参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到所述第一分析参数的所述分析的值和所述第二分析参数的所述分析的值收敛至所述第一分析参数的收敛的值和所述第二分析参数的收敛的值,并且输出所述第一分析参数的所述收敛的值和所述第二分析参数的所述收敛的值。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中计算选自所述层参数的所述至少两个分析参数包括:
(a)除了第一分析参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二分析参数的假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述第一分析参数的分析的值;
(b)除了所述分析参数之外,对所述层参数的每个采取已知的值,采取所述第一分析参数的所述分析的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)以及所述分析的值和所述已知的值来计算所述第二分析参数的分析的值;
(c)用所述第二分析参数的所述分析的值替换所述第二分析参数的所述假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第二分析参数的所述分析的值重新计算所述第一分析参数的分析的值;
(d)用所述第一分析参数的所述分析的值替换所述第一分析参数的所述假定的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第一分析参数的所述分析的值重新计算所述第二分析参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到所述第一分析参数的所述分析的值和所述第二分析参数的所述分析的值收敛至所述第一分析参数的收敛的值和所述第二分析参数的收敛的值,并且输出所述第一分析参数的所述收敛的值和所述第二分析参数的所述收敛的值。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述层状样品另外包括第三层,并且所述层参数另外包括:
所述第三层中的所述第一元素的浓度(C3);
所述第三层的密度(d3);以及
所述第三层的厚度(t3)。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,还包括在所述第一X射线测量期间提供邻近所述第二主要表面的具有已知组成的衬里层,和/或在所述第二X射线测量期间提供邻近所述第一主要表面的具有已知组成的衬里层。
10.根据权利要求9所述的方法,其中
所述衬里层具有不同于所述第一元素的第二元素的已知组成,并且相同的衬里层被用于所述第一X射线测量和所述第二X射线测量;
除了所述第一X射线强度值(I1),进行穿过所述第一主要表面的第一X射线测量的步骤还获得对应于所述第二元素的第二XRF线的第三X射线强度值(I3);以及
除了所述第二X射线强度值(I2),进行穿过所述第二主要表面的第二X射线测量的步骤还获得对应于所述第二元素的所述第二XRF线的第四X射线强度值(I4)。
11.根据权利要求9所述的方法,其中
所述衬里层包括具有不同于所述第一元素的第二元素的已知组成的第一衬里层和具有不同于所述第一元素和所述第二元素的第三元素的已知组成的第二衬里层;
除了对应于所述第一元素的所述第一X射线强度值(I1),进行穿过所述第一主要表面的第一X射线测量的步骤还使用所述第一衬里层以获得对应于所述第二元素的第二XRF线的第三X射线强度值(I3);以及
除了对应于所述第一元素的所述第二X射线强度值(I2),进行穿过所述第二主要表面的第二X射线测量的步骤还使用所述第二衬里层以获得对应于所述第三元素的第四XRF线的第四X射线强度值(I4)。
12.一种计算机可读介质,所述计算机可读介质被布置成对层状样品进行X射线荧光测量的分析,所述层状样品包括第一主要表面、第二主要表面以及在所述第一主要表面和所述第二主要表面之间的至少第一层和第二层,所述X射线荧光测量包括穿过所述第一主要表面的第一X射线测量以获得对应于第一元素的第一XRF线的第一X射线强度值(I1)以及穿过所述第二主要表面的第二X射线测量以获得对应于所述第一元素的所述第一XRF线的第二X射线强度值(I2),
其中所述层状样品通过包括以下的层参数来表征:所述第一层中的所述第一元素的浓度(C1);所述第二层中的所述第一元素的浓度(C2);所述第一层的密度(d1);所述第二层的密度(d2);所述第一层的厚度(t1);以及所述第二层的厚度(t2);
其中,所述计算机可读介质被布置成当在计算机上运行时,进行以下步骤:
(i)除了多个分析参数之外,对所述层参数的每个采取已知的值;
(ii)除了至少一个分析参数之外,假定所述分析参数的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)以及假定的值和所述已知的值来计算所述至少一个分析参数的分析的值;以及
(iii)除了至少一个分析参数之外,假定所述分析参数的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述至少一个分析参数的分析的值;
对于所述分析参数的每个和强度值重复步骤(ii)和步骤(iii),用先前获得的所述分析参数的分析的值替换所述分析参数的所述假定的值,直到所述分析的值收敛至收敛的分析的值,以及
输出所述分析参数的所述收敛的分析的值。
13.根据权利要求12所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读介质被布置成当在计算机上运行时,进行以下步骤:
(a)除了第一层参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二层参数的假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述第一层参数的分析的值;
(b)除了所述第二层参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或测量的值,包括第一层参数的假定的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述第二层参数的分析的值;
(c)用所述第二层参数的所述分析的值替换所述第二层参数的所述假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第二层参数的所述分析的值重新计算所述第一层参数的分析的值;
(d)用所述第一层参数的所述分析的值替换所述第一层参数的所述假定的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第一层参数的所述分析的值重新计算所述第二层参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到所述第一层参数的所述分析的值和所述第二层参数的所述分析的值收敛至所述第一层参数的收敛的值和所述第二层参数的收敛的值,并且输出所述第一层参数的所述收敛的值和所述第二层参数的所述收敛的值。
14.根据权利要求12所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读介质被布置成当在计算机上运行时,进行以下步骤:
(a)除了第一层参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或已知的值,包括第二层参数的假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述第一层参数的分析的值;
(b)除了所述第二层参数之外,对所述层参数的每个采取假定的值或已知的值,并且采取所述第一层参数的所述分析的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)以及所述假定的值和所述已知的值来计算所述第二层参数的分析的值;
(c)用所述第二层参数的所述分析的值替换所述第二层参数的所述假定的值,并且由所述第一X射线强度值(I1)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第二层参数的所述分析的值重新计算所述第一层参数的分析的值;
(d)用所述第一层参数的所述分析的值替换所述第一层参数的所述假定的值,并且由所述第二X射线强度值(I2)、所述假定的值和所述已知的值、以及所述第一层参数的所述分析的值重新计算所述第二层参数的分析的值;以及
重复步骤(c)和步骤(d),直到所述第一层参数的所述分析的值和所述第二层参数的所述分析的值收敛至所述第一层参数的收敛的值和所述第二层参数的收敛的值,并且输出所述第一层参数的所述收敛的值和所述第二层参数的所述收敛的值。
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