CN109216142B - 电子探针显微分析仪及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子探针显微分析仪以及存储介质,能够在比较短的时间内求得测量区域内存在的物质的种类和分布、以及各物质的正确的组分信息。EDS5检测从试样产生的X射线以获取第1光谱数据。WDS6检测从试样产生的X射线以获取第2光谱数据。相分布图生成处理部(11),基于针对试样表面上的测量区域内的各像素获取的第1光谱数据,生成测量区域内的试样中的物质的相分布图。组分信息获取处理部(13),相应于相分布图的各相,基于针对测量区域内的代表性像素在试样上所处的位置获取的第2光谱数据,获取各相的元素组分信息。
Description
技术领域
本发明涉及通过能量色散型X射线分光器以及波长色散型X射线分光器检测由电子束照射试样产生的X射线的电子探针显微分析仪以及用于该电子探针显微分析仪的存储介质。
背景技术
作为用于电子探针显微分析仪(EPMA:Electron Probe Microanalyzer)的X射线分光器,已知有能量色散型X射线分光器(EDS:Energy Dispersive X-ray Spectrometer)和波长色散型X射线分光器(WDS:Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer)。
EDS是利用在X射线入射到半导体上时因内部光电效应而产生与能量成比例的数量的电子-空穴对的现象、求得X射线的能量光谱的X射线分光器。另一方面,WDS是如下的X射线分光器:利用X射线的衍射现象,将具有如晶体那样晶面间距一致的多层结构的物质作为分光元件,通过控制X射线相对于该分光元件的入射角,仅检测波长满足Bragg的衍生条件的X射线。
一般来说,EPMA具备多个WDS,可以追加配置EDS。在同时具备WDS与EDS的EPMA中,WDS与EDS各自的特长能够弥补相互的缺点,因此能够进行更高精度的分析(例如,参照下述专利文献1~4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-285786号公报
专利文献2:日本特开2008-122267号公报
专利文献3:日本特开2010-107334号公报
专利文献4:日本特开2011-227056号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
EDS可以同时检测全部的能量范围的X射线。因此,EDS具有以下优点:能够以与WDS相比非常小的照射电子束电流或短的测量时间来得到能够检测出的全部元素的光谱。近年来,随着数据处理技术的发达,已经出现了通过使用EDS的映射分析来收集全部的测量点的光谱并自动生成相分布图的功能。根据该功能,可以比较简单地分析出在关注的区域内存在几种物质,这些物质是怎样分布的,或者物质大致是什么样的组分。
另一方面,EDS具有如下缺点:由于能量分辨率低,所以相邻的峰彼此容易重叠,或由于S/N比低,所以检测下限值高。因此,即使增加照射电子束电流或延长测量时间,也难以检测微量元素或高精度地求得物质的组分。
WDS因为光谱的峰尖锐,S/N比高,所以适用于检测微量元素或高精度地求得物质的组分。但是,一个WDS只能同时测量一个波长。因此,想要分析在关注的区域内存在几种物质,这些物质是怎样分布的情况下,需要按照如下步骤进行:例如根据背散射电子像的亮度等级的不同,确认组分不同的物质的存在,对各自的物质通过波长扫描进行定性分析,同时通过对检测出的全部元素分别设定分光波长,进行映射分析,从而利用其结果进行相分析。这样的步骤不仅需要大量的劳力和时间,而且也有即使背散射电子像的亮度等级相同而组分物质也不同的情况,因此可能会产生遗漏存在的物质的种类的问题。
本发明鉴于上述情况而提出,其目的在于提供一种电子探针显微分析仪以及储存介质,能够在比较短的时间内求得测量区域内存在的物质的种类和分布以及各物质的正确的组分信息。
用于解决上述技术问题的方案
(1)本发明的电子探针显微分析仪具备:电子束照射部、能量色散型X射线分光器、波长色散型X射线分光器、相分布图生成处理部、组分信息获取处理部。所述电子束照射部,将电子束照射至试样而使试样产生X射线。所述能量色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第1光谱数据。所述波长色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第2光谱数据。所述相分布图生成处理部,基于针对试样表面上的测量区域内的图上的各像素(各测量位置)获取的所述第1光谱数据,生成所述测量区域内的试样中的物质的相分布图。所述组分信息获取处理部,相应于所述相分布图的各相,基于针对所述测量区域内的代表性像素在试样上所处的位置(测量位置)获取的所述第2光谱数据,获取各相的元素组分信息。
根据这样的构成,通过能量色散型X射线分光器针对试样表面上的测量区域内的各像素(各测量位置),获取第1光谱数据,基于该第1光谱数据,可以在短时间生成测量区域内的试样中的物质的相分布图。并且,相应于相分布图的各相,仅针对测量区域内的代表性像素(测量位置),通过波长色散型X射线分光器获取第2光谱数据,基于第2光谱数据,可以获取各相的正确的元素组分信息(含有在能量色散型X射线分光器中难以检测的微量元素的值的、高精度元素浓度值)。因此,可以在比较短的时间内求得测量区域内存在的物质的种类和分布,以及各物质的正确的组分信息。
(2)所述电子探针显微分析仪,还可以具备显示图像生成处理部。所述显示图像生成处理部,使由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息反映于所述相分布图并生成显示图像。
根据这样的构成,使测量区域内的试样中的物质的相分布图显示在显示画面时,可以显示使各相的正确的元素组分信息反映在相分布图的各相的显示画面。像这样,可以使正确的元素组分信息反映于以往的相分布图的各相并使其显示,因此可以进行更高精度的分析。
(3)所述电子探针显微分析仪,还可以具备X射线强度图生成处理部。所述X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线分光器的峰波长条件相匹配地测量所述测量区域内的各像素的X射线强度,由此生成X射线强度图。
根据这样的构成,基于各相的正确的元素组分信息,仅选择含有在能量色散型分光器中难以检测的微量元素并实际在测量区域内检测出的元素,可以生成关于该元素的测量区域内的X射线强度图。
(4)所述电子探针显微分析仪,还可以具备平均值计算处理部与平均元素浓度计算处理部。所述平均值计算处理部,基于所述X射线强度图,计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值。所述平均元素浓度计算处理部,对由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值与浓度已知情况下的峰波长的X射线强度进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
根据这样的构成,对相分布图的各相的范围内的像素,计算基于X射线强度图的峰值波长的X射线强度的平均值,基于该平均值,可以计算各相的平均元素浓度。通过对各相的范围内的像素的X射线强度平均化,可以降低因统计变动引起的各像素的测量值的波动的影响,因此可以得到更高精度的元素浓度值。
(5)也可以是,所述X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线分光器的峰波长条件以及背景波长条件相匹配地分别测量所述测量区域内的各像素的峰波长以及背景波长的X射线强度,由此生成峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图。该情况下,也可以是,所述平均值计算处理部,基于所述峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图,分别计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值以及背景波长的X射线强度的平均值。此外,也可以是,所述平均元素浓度计算处理部,对将从由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值减去背景波长的X射线强度的平均值的结果与浓度已知情况下的峰的高度(从峰波长的X射线强度减去背景波长的X射线强度的值)进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
根据这样的构成,对相分布图的各相的范围内的像素,除了计算峰波长的X射线强度的平均值以外,还计算背景波长的X射线强度的平均值,使用它们的差分值,可以计算各相的平均元素浓度。不仅对于峰波长的X射线强度,而且对于背景波长的X射线强度,也能得到降低了因统计变动引起的各像素的测量值的波动的影响的、高精度的值,因此,也能够得到适当地排除背景的影响的、高精度的元素浓度值。
(6)本发明的存储介质是存储用于电子探针显微分析仪的数据处理程序的存储介质,作为相分布图生成处理部与组分信息获取处理部使计算机运行。所述电子探针显微分析仪具备:电子束照射部,将电子束照射至试样而使试样产生X射线;能量色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第1光谱数据;波长色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第2光谱数据。所述相分布图生成处理部,基于针对试样表面上的测量区域内的图上的各像素(各测量位置)获取的所述第1光谱数据,生成所述测量区域内的试样中的物质的相分布图。所述组分信息获取处理部,相应于所述相分布图的各相,基于针对所述测量区域内的代表性像素在试样上所处的位置(测量位置)获取的所述第2光谱数据,获取各相的元素组分信息。
(7)所述存储介质,也可以作为显示图像生成处理部使计算机运行。所述显示图像生成处理部,使由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息反映于所述相分布图的各相并生成显示图像。
(8)所述存储介质,也可以作为X射线强度图生成处理部使计算机运行。所述X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线分光器的峰波长条件相匹配地测量所述测量区域内的各像素的X射线强度,由此生成X射线强度图。
(9)所述存储介质,也可以作为平均值计算处理部与平均元素浓度计算处理部使计算机运行。所述平均值计算处理部,基于所述X射线强度图,计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值。所述平均元素浓度计算处理部,对由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值与浓度已知情况下的峰波长的X射线强度进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
(10)也可以是,所述X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线的峰波长条件以及背景波长条件相匹配地分别测量所述测量区域内的各像素的峰波长以及背景波长的X射线强度,生成峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图。该情况下,也可以是,所述平均值计算处理部,基于所述峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图,分别计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值以及背景波长的X射线强度的平均值。此外,也可以是,所述平均元素浓度计算处理部,对将从由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值减去背景波长的X射线强度的平均值的结果与浓度已知情况下的峰的高度(从峰波长的X射线强度减去背景波长的X射线强度的值)进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
发明效果
根据本发明,基于通过能量分光型X射线分光器针对试样表面上的测量区域内的各像素(各测量位置)而获取的第1光谱数据,在比较短的时间内得到相分布图,并且在相分布图的各相的代表性位置使用波长色散型分光器获取第2光谱数据,由此能够获取各相的正确的元素组分信息(含有在能量分光型X射线分光器中难以检测的微量元素的值的、高精度元素浓度值)。
此外,基于这样得到的各相的正确的元素组分信息,通过对检测出的各元素获取由波长色散型X射线分光器得到的X射线强度图,能够获得还含有在能量色散型X射线中难以检测的微量元素在内的元素的X射线强度图。
进而,针对相分布图的各相的范围内的像素,计算该X射线强度图的平均值,基于该平均值计算各相的平均元素浓度,由此能够得到降低了因统计变动引起的各像素的测量值的波动的、高精度元素浓度值。
此外,除了检测出的各元素的峰值波长之外,在背景波长中也获取X射线强度图,针对相分布图的各相的范围内的像素计算平均值,根据从同样地由峰波长求得的平均值减去背景波长的平均值计算平均元素浓度,由此对于背景强度也可以降低因统计变动引起的各元素的测量值的波动的影响,能够得到适当地排除了背景影响的高精度元素浓度值。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的EPMA的构成例的概略图。
图2是示出图1的EPMA的电气构成的一例的方块图。
图3是示出相分布图的具体例的概略图。
图4是示出在将测量区域内的一个相二值化状态下的相分布图的一例的概略图。
图5是示出X射线强度图的具体例的概略图。
图6是从图5的X射线强度图仅提取出测量区域内的一个相所对应的区域的像素的图。
具体实施方式
1.电子探针显微分析仪的整体构成
图1是示出本发明的一实施方式的EPMA100的构成例的概略图。EPMA(电子探针显微分析仪)100是用于通过在壳体1内设置试样S并照射电子束、检测从试样S产生的X射线并进行分析的装置。EPMA100具备:试样架2、试样台3、电子束照射部4、EDS5、WDS6、二次电子检测器7等。
试样架2是用于保持试样的部件,能够相对于试样台3拆装。试样台3可沿着在水平面内上互相正交的两个轴(X轴及Y轴)和垂直方向的Z轴进行位移。通过控制该试样台3的位移,可以调整试样S的表面上的测量区域(电子束照射区域)。
电子束照射部4具备电子源41、聚光透镜42、光圈43、扫描线圈44、物镜45等。从电子源41发射的电子束通过聚光透镜42被聚光,通过光圈43汇集成光束后,通过物镜45变成很小的点状并照射至试样S的表面。照射至试样S的表面的电子束,通过扫描线圈44在测量区域内在水平方向上(X方向及Y方向)进行扫描。从被照射了电子束的试样S的表面产生X射线,该X射线入射至EDS5以及WDS6。
EDS5是求得X射线的能量光谱的分光器(能量色散型X射线分光器),具备未图示的半导体检测器以及多通道分析仪。来自试样S的X射线入射至半导体检测器后转换为电信号,与入射的X射线的能量成比例的高度的脉冲被导入至多通道分析仪。由此,在与X射线能量对应的各通道累计脉冲个数,可以获取X射线光谱的数据(第1光谱数据)。EDS5能够从壳体1的外侧拆装,可以追加配备于EPMA。
WDS6是利用X射线的衍射现象的分光器(波长色散型X射线分光器),具备分光晶体61以及X射线检测器62。来自试样S的X射线被作为分光元件的分光晶体61分光后入射至X射线检测器62。此时,通过控制X射线相对于分光晶体61的入射角,由X射线检测器62仅检测出波长满足Bragg的衍射条件的X射线,可以获取X射线光谱的数据(第2光谱数据)。壳体1内设置有多个WDS6。由此,能够同时分析数量与WDS6的数量相同的元素。
二次电子检测器7检测从试样S的表面产生的二次电子。基于来自该二次电子检测器7的检测信号,能够得到二次电子像。但是,也可以是不具备二次电子检测器7的构成。
2.电子探针显微分析仪的电气构成
图2是示出图1的EPMA100的电气构成的一例的方块图。EPMA除了上述的EDS5以及WDS6以外,还具备数据处理部10、存储部20以及显示部30等。
数据处理部10,构成为含有例如CPU(Central Processing Unit),对从EDS5以及WDS6输入的数据进行处理。数据处理部10通过CPU执行程序,作为相分布图生成处理部11、缩小处理部12、组分信息获取处理部13、X射线强度图生成处理部14、平均值计算处理部15、平均元素浓度计算处理部16以及显示图像生成处理部17等发挥作用。
在本实施方式中,对数据处理部10为一个的情况进行了说明,但是也可以是,例如还具备:EPMA控制装置,控制包括WDS6的EPMA100整体的动作;EDS控制装置,控制追加配置的EDS5的动作,由EPMA数据处理装置以及EDS数据处理装置构成数据处理部10,所述EPMA数据处理装置在与EPMA控制装置之间进行数据的输入输出,所述EDS数据处理装置在与EDS控制装置之间进行数据的输入输出。
存储部20例如由RAM(Random Access Memory)或者硬盘构成。存储部20的存储区域被分配为相分布图存储部201、元素组分信息存储部202、X射线强度图存储部203以及平均元素浓度信息存储部204等。显示部30例如由液晶显示器构成。
3.相分布图的具体例
相分布图生成处理部11,基于通过EDS5获取的光谱数据,生成测量区域内的试样S中的物质的相分布图。生成的相分布图的数据被存储在相分布图存储部201。
图3是示出相分布图的具体例的概略图。测量区域31是设定在试样S的表面上的矩形区域,由在X方向和Y方向上排列成矩阵状的多个像素(测量位置)构成。通过在该测量区域31内扫描电子束,得到各像素的第1光谱数据。相分布图生成处理部11,基于对各像素获取的第1光谱数据,生成如图3例示的测量区域31内的试样中的物质的相分布图。
在相分布图中,测量区域31被分割成多个种类的相32。即,基于对测量区域31的各像素获取的第1光谱数据,将测量区域31内分割成具有相同组分的像素成为相同的相。像这样,基于从EDS5得到的第1光谱数据,可以得到表示在测量区域31内存在几种物质、这些物质怎样分布、或者物质大致为怎样的组分的相分布图。
显示图像生成处理部17,通过读取相分布图存储部201所存储的相分布的数据并生成相分布图的显示图像,可以将该显示图像显示于显示部30。在测量区域31内被分割的各相32,以例如不同的颜色或不同的浓度等的方式分别以不同的形态而区别地显示于显示部30。
4.缩小处理
缩小处理部12,基于相分布图存储部201所存储的相分布图的数据,进行选择测量区域31内的各相32的代表性像素的处理。缩小处理部12,为了选择各相32的代表性像素,首先将相分布图的各相32的数据进行二值化处理。
图4是示出在将测量区域31内的一个相32二值化状态下的相分布图的一例的概略图。这样,使测量区域31内的一个相32所对应的区域为白色,使测量区域31内的其他区域为黑色,由此测量区域31整体二值化。
然后,按照所分割的各个区域,重复将处于与黑色边界上的白色像素逐个像素地转换成黑色的缩小处理,由此选择最后剩下的黑色的像素作为代表性像素。对测量区域31内的各相32依次进行这样的处理,选择各相32的代表性像素。
组分信息获取处理部13,对与缩小处理所选择的代表性像素相对应的试样S上的每个位置(测量位置),由WDS6获取第2光谱数据,基于这些第2光谱数据,获取各相32的元素组分信息。此时,在以各相32的代表性像素(位置)为中心不露出相的范围内,如果扩大从电子束照射部4照射至试样S的表面的电子束的点径,可能得到更平均的组分结果。
在本实施方式中,针对试样S的表面上的测量区域31内的各像素(各测量位置),由EDS5获取第1光谱数据,基于该第1光谱数据,能够在短时间内生成测量区域31内的试样S中的物质的相分布图。并且,仅针对与相分布图的各相32对应的测量区域31内的代表性像素(测量位置),由WDS6获取第2光谱数据,基于该第2光谱数据,能够获取各相32的正确的元素组分信息(含有在能量色散型X射线分光器中难以检测的微量元素的值的、高精度元素浓度值)。因此,能够在比较短的时间内求得测量区域31内存在的物质的种类和分布,以及各物质的正确的组分信息。
组分信息获取处理部13获取的元素组分信息的数据,存储在元素组分信息存储部202。显示图像生成处理部17,通过读取元素组分信息存储部202所存储的元素组分信息的数据而生成显示图像,可以使该显示图像显示于显示部30。
显示图像生成处理部17,也可以使组分信息获取处理部13获取的各相32的元素组分信息反映于相分布图的各相32并生成显示图像。即,也可以将相分布图中的各相32的组分信息作为组分信息获取处理部13获取的各相32的元素组分信息。该情况下,将测量区域31内的试样S中的物质的相分布图显示在显示画面时,能够显示将各相32的正确的元素组分信息反映于相分布图的各相32的显示图像。这样,能够将正确的元素组分信息反映于以往的相分布图的各相并显示,能够进行更高精度的分析。
5.X射线强度图的具体例
X射线强度图生成处理部14,基于组分信息获取处理部13获取的各相32的元素组分信息,对于检测出的各元素,通过测量由WDS6的X射线检测器62检测出的X射线的强度而生成X射线强度图。生成的X射线强度图被存储在X射线强度图存储部203。
具体而言,将WDS6的分光波长条件预先设定为与选择的元素对应的峰波长,针对测量区域31内的各像素,通过测量由X射线检测器62检测出的X射线的强度而生成X射线强度图。由此,基于各相32的正确的元素组分信息,仅选择实际在测量区域内检测出的含有能量色散型分光器中难以检测的微量元素在内的元素,能够生成对该元素的测量区域31内的X射线强度图。另外,X射线强度是与X射线检测器62检测的X射线的强度成比例的值,是例如X射线检测器62中的每隔一定时间的X射线的计数值。
图5是示出X射线强度图的具体例的概略图。显示图像生成处理部17,通过读取存储在X射线强度图存储部203的X射线强度图的数据,生成X射线强度图的显示图像,能够使该显示图像显示于显示部30。测量区域31内的各像素,以与该像素中的X射线强度对应的颜色或浓度等的方式,根据X射线强度而以不同的形态显示于显示部30。
6.平均值计算处理
平均值计算处理部15,基于存储在X射线强度图存储部203的X射线强度,计算对各相32的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值。
图6是从图5的X射线强度图仅提取测量区域内的一个相所对应的区域的像素的图。这样,测量区域31内的各像素中,仅对从相分布图得到的各相32对应的区域(在该例中图4对应的区域)的像素,累计峰波长的X射线强度,通过在该相32的合计测量时间中除以累计值来计算平均值。
7.平均元素浓度计算处理
平均元素浓度计算处理部16,基于由平均值计算处理部15计算的峰波长的X射线强度的平均值,计算各相32的平均元素浓度(元素含量)。具体而言,对由平均值计算处理部15计算的峰波长的X射线强度的平均值与浓度已知情况下的峰波长的X射线强度进行比较,计算该元素浓度。
这样,在本实施方式中,对相分布图的各相32的范围内的像素,基于X射线强度图计算峰波长的X射线强度的平均值,基于该平均值,能够计算各相32的平均元素浓度。通过将对各相32的范围内的像素的X射线强度平均化,可以降低因统计变动引起的各像素的测量值的波动的影响,因此可以得到更高精度的元素浓度值。
由平均元素浓度计算处理部16计算的各相32中元素的浓度,作为平均浓度信息存储在平均元素浓度信息存储部204中。显示图像生成处理部17,读取平均元素浓度信息存储部204所存储的平均元素浓度信息,能够使该平均元素浓度信息反映于相分布图并生成显示图像。该情况下,也可以是,由平均元素浓度计算处理部16计算的各相32的平均元素浓度作为相分布图的各相32的组分信息而显示于显示部30。
8.变形例
在上述实施方式中,对如下的情况进行了说明,即将WDS6的分光波长条件预先设定为与选择的元素对应的峰波长,通过由测量WDS6的X射线检测器62检测出的X射线的强度仅生成峰波长的X射线强度图。但是,不仅可以生成峰的顶点的X射线强度(峰波长的X射线强度)的X射线强度图,也可以生成峰下端的X射线强度(背景波长的X射线强度)的X射线强度图。
这种情况下,X射线强度图生成处理部14,基于由组分信息获取处理部13获取的各相32的元素组分信息,对于检测出的各元素,与WDS6的峰波长条件以及背景波长条件相匹配地分别测量测量区域31内的各像素的峰波长以及背景波长的X射线强度,以生成峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图。生成的各X射线强度分布存储在X射线强度图存储部203。
平均值计算处理部15,基于存储在X射线强度图存储部203的X射线强度图,分别计算各相32的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值与背景波长的X射线强度的平均值。并且,平均元素浓度计算处理部16,基于计算的峰波长的X射线强度的平均值以及背景波长的X射线强度的平均值,计算各相32的平均元素浓度。
具体而言,对将从峰波长的X射线强度的平均值减去背景波长的X射线强度的平均值的结果与浓度已知情况下的峰的高度(从峰波长的X射线强度减去背景波长的X射线强度的值)进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。这种情况下,对于背景强度,也降低了因统计变动引起的各元素的测量值的波动的影响,从峰波长的X射线强度的平均值减去该值,能够得到适当地排除了背景影响的、高精度元素浓度值。但是,只要是在基于峰波长的X射线强度的平均值而计算各相32的平均元素浓度,且平均元素浓度为一定值以下的情况下,也可以是如下的构成:获取背景波长中X射线强度图,将X射线强度的平均值作为背景强度来使用。
在上述实施方式中,对具备数据处理部10的EPMA00进行了说明,也可以提供用于使计算机运行的程序(数据处理程序)作为数据处理部10。这种情况下,上述程序可以是以存储于存储介质的状态下而提供的构成,也可以是经由有线通信或者无线通信而提供程序本身的构成。
附图标记说明
1 壳体
2 试样架
3 试样台
4 电子束照射部
5 EDS(能量色散型X射线分光器)
6 WDS(波长色散型X射线分光器)
7 二次电子检测部
10 数据处理部
11 相分布图生成处理部
12 缩小处理部
13 组分信息获取处理部
14 X射线强度图生成处理部
15 平均值计算处理部
16 平均元素浓度计算处理部
17 显示图像生成处理部
20 存储部
30 显示部
31 测量区域
32 相
100 EPMA(电子探针显微分析仪)
201 相分布图存储部
202 元素组分信息存储部
203 X射线强度图存储部
204 平均元素浓度信息存储部
Claims (10)
1.一种电子探针显微分析仪,其特征在于,具备:
电子束照射部,将电子束照射至试样而使试样产生X射线;
能量色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第1光谱数据;
波长色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第2光谱数据;
相分布图生成处理部,基于针对试样表面上的测量区域内的各像素获取的所述第1光谱数据,生成所述测量区域内的试样中的物质的相分布图;
组分信息获取处理部,相应于所述相分布图的各相,基于针对所述测量区域内的代表性像素在试样上所处的位置获取的所述第2光谱数据,获取各相的元素组分信息。
2.如权利要求1所述的电子探针显微分析仪,其特征在于,还具备显示图像生成处理部,使由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息反映于所述相分布图的各相并生成显示图像。
3.如权利要求1所述的电子探针显微分析仪,其特征在于,还具备X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线分光器的峰波长条件相匹配地测量所述测量区域内的各像素的X射线强度,由此生成X射线强度图。
4.如权利要求3所述的电子探针显微分析仪,其特征在于,还具备:
平均值计算处理部,基于所述X射线强度图,计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值;
平均元素浓度计算处理部,对由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值与浓度已知情况下的峰波长的X射线强度进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
5.如权利要求4所述的电子探针显微分析仪,其特征在于,
所述X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线分光器的峰波长条件以及背景波长条件相匹配地分别测量所述测量区域内的各像素的峰波长以及背景波长的X射线强度,由此生成峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图,
所述平均值计算处理部,基于所述峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图,分别计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值以及背景波长的X射线强度的平均值,
所述平均元素浓度计算处理部,对从由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值减去背景波长的X射线强度的平均值的结果与浓度已知情况下的峰的高度进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
6.一种存储介质,存储用于电子探针显微分析仪的数据处理程序,作为相分布图生成处理部与组分信息获取处理部使计算机运行,
所述电子探针显微分析仪具备:电子束照射部,将电子束照射至试样而使试样产生X射线;能量色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第1光谱数据;波长色散型X射线分光器,检测从试样产生的X射线以获取第2光谱数据,
所述相分布图生成处理部,基于针对试样表面上的测量区域内的各像素获取的所述第1光谱数据,生成所述测量区域内的试样中的物质的相分布图,
所述组分信息获取处理部,相应于所述相分布图的各相,基于针对所述测量区域内的代表性像素在试样上所处的位置获取的所述第2光谱数据,获取各相的元素组分信息。
7.如权利要求6所述的存储介质,其特征在于,所述存储介质作为显示图像生成处理部使计算机运行,所述显示图像生成处理部使由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息反映于所述相分布图的各相并生成显示图像。
8.如权利要求6所述的存储介质,其特征在于,所述存储介质作为X射线强度图生成处理部使计算机运行,所述X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线分光器的峰波长条件相匹配地测量所述测量区域内的各像素的X射线强度,由此生成X射线强度图。
9.如权利要求8所述的存储介质,其特征在于,所述存储介质作为平均值计算处理部与平均元素浓度计算处理部使计算机运行,
所述平均值计算处理部,基于所述X射线强度图,计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值;
所述平均元素浓度计算处理部,对由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值与浓度已知情况下的峰波长的X射线强度进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
10.如权利要求9所述的存储介质,其特征在于,
所述X射线强度图生成处理部,基于由所述组分信息获取处理部获取的各相的元素组分信息,对于检测出的各元素,与所述波长色散型X射线分光器的峰波长条件以及背景波长条件相匹配地分别测量所述测量区域内的各像素的峰波长以及背景波长的X射线强度,由此生成峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图,
所述平均值计算处理部,基于所述峰波长的X射线强度图以及背景波长的X射线强度图,分别计算各相的范围内的像素的峰波长的X射线强度的平均值以及背景波长的X射线强度的平均值,
所述平均元素浓度计算处理部,对从由所述平均值计算处理部计算的峰波长的X射线强度的平均值减去背景波长的X射线强度的平均值的结果与浓度已知情况下的峰的高度进行比较,由此计算各相的平均元素浓度。
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