DE112005001853T5 - Method for generating characteristic X-radiation - Google Patents

Method for generating characteristic X-radiation Download PDF

Info

Publication number
DE112005001853T5
DE112005001853T5 DE112005001853T DE112005001853T DE112005001853T5 DE 112005001853 T5 DE112005001853 T5 DE 112005001853T5 DE 112005001853 T DE112005001853 T DE 112005001853T DE 112005001853 T DE112005001853 T DE 112005001853T DE 112005001853 T5 DE112005001853 T5 DE 112005001853T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
elements
characteristic
light
insulating
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112005001853T
Other languages
German (de)
Inventor
Akira Hasegawa
Kazutaka Mitsuishi
Kazuo Furuya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute for Materials Science
Original Assignee
National Institute for Materials Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2004224591A external-priority patent/JP4452811B2/en
Priority claimed from JP2004224587A external-priority patent/JP4644853B2/en
Priority claimed from JP2004224590A external-priority patent/JP2006046964A/en
Application filed by National Institute for Materials Science filed Critical National Institute for Materials Science
Publication of DE112005001853T5 publication Critical patent/DE112005001853T5/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2255—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident ion beams, e.g. proton beams
    • G01N23/2257—Measuring excited X-rays, i.e. particle-induced X-ray emission [PIXE]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen, gekennzeichnet durch die Bestrahlung eines Isolator- bzw. Isoliermaterialtargets bzw. Nichtleitermaterialtargets, das leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie von bzw. bei 2 bis 100 keV, um so charakteristische Röntgenstrahlung der leichten Elemente, die in dem Isoliermaterialtarget enthalten sind, zu erzeugen.method to generate characteristic X-rays of light Elements characterized by the irradiation of an isolator or Isoliermaterialtargets or Nichtleitermaterialtargets, the contains light elements, with positive ions with a low energy from or at 2 to 100 keV, so characteristic X-ray radiation of the light Produce elements contained in the insulating material target.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Verfahren zum Generieren bzw. Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen von einem Isolierer bzw. Isolator bzw. Nichtleiter durch Bestrahlung mit Niedrigenergieionen, Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in einem Isolierer durch Bestrahlung mit Niedrigenergieionen, und Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen in einem Isolator durch Bestrahlung mit Niedrigenergieionen.method for generating or generating characteristic X-ray radiation of light elements from an insulator or insulator by irradiation with low energy ions, device for analyzing and evaluating light elements in an insulator by irradiation with low energy ions, and methods for analyzing and evaluating of elements in an insulator by irradiation with low energy ions.

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Generieren von charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen durch Verwendung von Niedrigenergieionen (im Folgenden auch bezeichnet als gering beschleunigte Ionen), eine Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in einem Isolator bzw. Nichtleiter durch die Bestrahlung mit Niedrigenergieionen bzw. niederenergetischen Ionen und ein Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen in dem Isolator durch die Bestrahlung mit Niedrigenergieionen.The The present invention relates to a method for generating characteristic X-ray radiation of light elements by using low energy ions (hereinafter also referred to as low-accelerated ions), a Device for analyzing and evaluating light elements in an insulator or non-conductor by the irradiation with low-energy ions or low-energy ions and a method for analyzing and evaluating elements in the insulator by the irradiation with low energy ions.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein neues Verfahren zum Generieren bzw. Erzeugen von charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen, das in der Lage ist, charakteristische Röntgenstrahlen von leichten Elementen zu erhalten, indem Niedrigenergieionen in wirksamer Weise in einer Ausrüstung von kleiner Größe und vermin derten Kosten verwendet wird bzw. werden, eine neue Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen, die in der Lage ist, leichte Elemente in einen Isolator mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit zu analysieren und auszuwerten durch die Verwendung von Niedrigenergieionen in einer Ausrüstung von kleiner Größe und bei verminderten Kosten, und ein neues Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen, das in der Lage ist, in einem Isolierer mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit zu analysieren und auszuwerten durch die Verwendung von Niedrigenergieionen in einer Ausrüstung von kleiner Größe und bei verminderten Kosten.Especially The present invention relates to a new method for generating or generating characteristic X-ray radiation from light Elements that are capable of characteristic X-rays from light elements by low energy ions in effective way in an equipment of small size and reduced Cost is used, a new device for analyzing and evaluating lightweight elements that is capable of light weight Elements in an insulator with high sensitivity and high accuracy to analyze and evaluate by the use of low energy ions in an equipment of small size and at reduced costs, and a new method of analyzing and Evaluating elements that is capable of being in an isolator to analyze with high sensitivity and high accuracy and through the use of low energy ions in one equipment of small size and at reduced costs.

Stand der TechnikState of technology

Röntgenstrahlen sind in allgemeiner Weise verwendet worden auf den Gebieten der Industrie, der Medizintechnik und der wissenschaftlichen Forschung, und hierunter wurden charakteristische Röntgenstrahlen in verschiedenen Anwendungen wie etwa der Analyse, der Auswertung, der Messung, der Beobachtung usw. von verschiedene Materialien verwendet. Insbesondere sind Verfahren zum Analysieren und zum Auswerten von Materialien unter Verwendung von charakteristischen Röntgenstrahlen im allgemeinen verwendet worden, bei der das Erzeugungs- bzw. Generierungsverfahren und die Erzeugungsvorrichtung für die charakteristischen Röntgenstrahlen wichtige Faktoren bei der Analyse und bei der Auswertung sind. Charakteristische Röntgenstrahlen sind erzeugt worden hauptsächlich durch das Bestrahlen mit stark beschleunigten Elektronenstrahlen oder Hochenergieionen auf Target- bzw. Zielmaterialien oder Proben. Die Beschleunigungsenergie liegt in der Größenordnung von einigen keV bis zu einigen MeV für Elektronenstrahlen, und von einigen 100 keV bis einigen MeV für Hochenergieionen.X-rays have been used in a general way in the fields of Industry, medical technology and scientific research, and below were characteristic X-rays in different Applications such as analysis, evaluation, measurement, the Observation etc. of various materials used. Especially are methods for analyzing and evaluating materials using characteristic X-rays in general used in the generation or generation process and the generating device for the characteristic x-rays important factors in the analysis and evaluation. Characteristic X-rays have been generated mainly by irradiation with strongly accelerated electron beams or high energy ions on target materials or samples. The acceleration energy is of the order of a few keV up to a few MeV for Electron beams, and from a few 100 keV to a few MeV for high energy ions.

Ferner ist für die Analyse von Materialien, insbesondere die Analyse von Materialoberflächen, organischen Materialien und biologischen Substanzen die Verwendung von charakteristischen Röntgenstrahlen von leichten Elementen notiert bzw. berichtet worden. Zum Erhalt von charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen wird in Erwägung gezogen, Materialien, die leichte Elemente enthalten, mit hoch beschleunigten Elektronenstrahlen oder hochenergetischen Ionen, wie oben beschrieben, zu bestrahlen, um so charakteristische Röntgenstrahlen der leichten Elemente zu erhalten.Further is for the analysis of materials, in particular the analysis of material surfaces, organic Materials and biological substances the use of characteristic X-rays have been recorded or reported by light elements. To receive of characteristic X-radiation of light elements is considered materials, containing light elements, with highly accelerated electron beams or to irradiate high-energy ions, as described above, so characteristic X-rays to get the light elements.

Das bestehende Verfahren zum Bestrahlen mit hoch beschleunigten Elektronenstrahlen beinhaltet jedoch ein Problem insofern, als die Wirksamkeit bzw. Effizienz der Erzeugung von charakteristischen Röntgenstrahlen aus bzw. von leichten Elementen gering ist. Während ferner das bestehende Verfahren zum Bestrahlen mit hochenergetischen Ionen eine hohe Wirksamkeit in der Erzeugung von charakteristischen Röntgenstrahlen von leichten Elementen aufweist, ist die Ausrüstung teuer und groß in einer Größenordnung, welche zu Problemen bezüglich Kosten führt.The existing methods for irradiation with high-speed electron beams However, there is a problem in that the effectiveness or Efficiency of generating characteristic X-rays from or from light elements is low. While Furthermore, the existing method for irradiation with high energy Ions have high activity in the generation of characteristic X-rays Of light elements, the equipment is expensive and big in one Magnitude, which concerning problems Costs leads.

Ferner sind Isolator- bzw. Isoliermaterialien mit leichten Elementen, wie etwa Sauerstoff (O), Stickstoff (N), oder Isoliermaterialien mit schweren Elementen mit etwa Cer (Ce) und Zirkon (Zr) in verschiedenen Anwendungen eingesetzt worden und es wurde gewünscht, dass diese Materialien mit einer hohen Empfindlichkeit und einer hohen Genauigkeit und zu reduzierten Kosten analysiert und ausgewertet werden können.Further are insulator or insulating materials with light elements, such as such as oxygen (O), nitrogen (N), or insulating materials with heavy elements with about cerium (Ce) and zirconium (Zr) in different Applications have been used and it has been desired that these materials with a high sensitivity and a high accuracy and analyzed and evaluated at reduced costs.

In dem bestehenden Verfahren zum Analysieren und Auswerten der Isolatormaterialen, die leichte Elemente oder schwere Elemente enthalten, unter Verwendung von Elektronenstrah len, ist jedoch die Erzeugungswirksamkeit oder Detektionswirksamkeit für charakteristische Röntgenstrahlen von leichten Elementen oder schweren Elementen gering, und es gestaltete sich schwierig, eine Analyse und eine Auswertung mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit durchzuführen. In dem bestehenden Verfahren zum Analysieren und Auswerten der Isoliermaterialien durch Verwendung von hoch energetischen Ionen ist ferner, während die Erzeugungswirksamkeit oder die Detektionswirksamkeit für die charakteristischen Röntgenstrahlen hoch ist, eine teurere und große Ausrüstung notwendig, und eine Analyse und eine Auswertung mit reduzierten Kosten kann nicht ausgeführt werden.In the existing method for analyzing and evaluating the insulator materials, containing light elements or heavy elements, using von Elektronenstrah len, but is the production efficiency or Detection efficiency for characteristic x-rays slight elements or heavy elements, and it designed difficult, an analysis and an evaluation with high sensitivity and high accuracy. In the existing method for analyzing and evaluating the insulating materials by using high energy ions is further, while the production efficiency or the detection efficiency for the characteristic x-rays is high, a more expensive and big equipment necessary, and an analysis and an evaluation with reduced Cost can not be executed become.

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der soeben dargestellten Situationen geschaffen, und weist die Aufgabe auf, ein neues Verfahren zum Generieren von charakteristischen Röntgenstrahlen von leichten Elemente bereitzustellen, das in der Lage ist, in effizienter Weise charakteristische Röntgenstrahlen von leichten Elementen zu erzeugen, dies in einer Ausrüstung bzw. einer Vorrichtung von kleiner Größe und bei verminderten Kosten, ohne die Notwendigkeit teurer oder großer Ausrüstung. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Vorrichtung zum Analysieren und zum Auswerten von leichten Elementen in einem Isolierer bzw. Isolator bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Analyse und Auswertung für ein Isoliermaterial, das leichte Elemente enthält, mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit in einer Ausrüstung von kleiner Größe und bei verminderten Kosten ohne die Notwendigkeit von teurer und großer Ausrüstung durchzuführen. Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Analysieren und zum Auswerten von Elementen in einem Isolierer bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Analyse und eine Auswertung von einem Isolator- bzw. Isoliermaterial, das leichte Elemente oder schwere Elemente aufweist, mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit in einer Ausrüstung von kleiner Größe und bei verminderten Kosten ohne die Notwendigkeit von teurer und großer Ausrüstung durchzuführen.The The present invention has been made in consideration of the just described Created situations, and assigns the task to a new procedure for generating characteristic X-rays of light To provide elements that is able to efficiently characteristic x-rays of light elements, this in an equipment or a device of small size and at reduced Cost, without the need of expensive or large equipment. In particular it is An object of the present invention, a new device for Analyze and evaluate light elements in an isolator or isolator that is capable of providing an analysis and evaluation for one Insulating material containing light elements with high sensitivity and high accuracy in equipment of small size and at Reduced costs without the need to carry out expensive and large equipment. Further It is another object of the present invention to provide a new one Method for analyzing and evaluating elements in one To provide an isolator capable of analysis and an evaluation of an insulator or insulating material, the light elements or having heavy elements, with high sensitivity and high Accuracy in a kit of small size and at Reduced costs without the need to carry out expensive and large equipment.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Zur Lösung der oben beschrieben Probleme bzw. Themen stellt die vorliegende Erfindung zunächst ein Verfahren zum Erzeugen von charakteristischen Röntgenstrahlen von leichten Elementen zur Verfügung, das gekennzeichnet ist durch die Bestrahlung eines Isoliermaterialtargets bzw. -ziels mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie von zwei bis 100 keV, wodurch charakteristische Röntgenstrahlen von leichten Elementen, die in dem Isoliermaterialtarget enthalten sind, erzeugt werden.to solution the problems or topics described above represents the present Invention first Method for generating characteristic X-rays of light Elements available, the characterized by the irradiation of a Isoliermaterialtargets Target with low energy positive ions two to 100 keV, whereby characteristic x-rays of light Elements contained in the Isoliermaterialtarget generated become.

Zweitens stellt sie ein Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlen von leichten Elementen in der ersten Erfindung zur Verfügung, wobei das leichte Element ein Element mit der Atomzahl bzw. Kernladungszahl 4 bis 17 ist.Secondly It provides a method for generating characteristic X-rays of light elements in the first invention, wherein the light element is an element with atomic number or atomic number 4 to 17 is.

Drittens stellt sie ein Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlen von leichten Elementen in der ersten oder zweiten Erfindung zur Verfügung, wobei der positive Ionenstrahl bzw. der Strahl aus positiven Ionen durch die Beaufschlagung mit wenigstens einem elektrischen Feld und/oder Magnetfeld fokussiert wird.thirdly It provides a method for generating characteristic X-rays of light elements in the first or second invention for available wherein the positive ion beam or the beam of positive ions by the application of at least one electric field and / or magnetic field is focused.

Viertens stellt sie ein Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlen von leichten Elementen in irgendeiner der ersten bis dritten Erfindung zur Verfügung, wobei der positive Ionenstrahl durch die Aufbringung wenigstens eines elektrischen Feldes und/oder eines magnetischen Fel des über das Isoliermaterialtarget gescannt bzw. abgetastet wird.Fourth It provides a method for generating characteristic X-rays of light elements in any of the first to third invention to disposal, wherein the positive ion beam by the application of at least an electric field and / or a magnetic Fel over the Scanning or scanned Isoliermaterialtarget.

Fünftens stellt sie ein Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlen von leichten Elementen in irgendeiner der ersten bis vierten Erfindung zur Verfügung, wobei die Temperatur des Isoliermaterialtargets verändert wird, um so charakteristische Röntgenstrahlen von leichten Elementen zu erzeugen.Fifth, poses a method for generating characteristic X-rays of light elements in any of the first to fourth invention to disposal, wherein the temperature of the insulating material target is changed, so characteristic X-rays to produce light elements.

Sechstens stellt sie ein Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlen von leichten Elementen in irgendeiner der ersten bis fünften Erfindungen zur Verfügung, wobei die charakteristischen Röntgenstrahlen der leichten Elemente erzeugt werden durch Anordnung des Isoliermaterialtargets in einem Vakuum.Sixth It provides a method for generating characteristic X-rays of light elements in any of the first to fifth inventions to disposal, being the characteristic x-rays the light elements are produced by arranging the insulating material target in a vacuum.

Gemäß den Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlen von leichten Elementen, wie oben beschrieben, können charakteristische Röntgenstrahlen von leichten Elementen mit größerer Effizienz bzw. Wirksamkeit erzeugt werden, indem ein Isolierer bzw. Isolator, der leichte Elemente enthält, mit bzw. bei positiven Ionen bei niedriger Energie bestrahlt wird, dies verglichen mit dem existierenden bzw. herkömmlichen Verfahren der Erzeugung von charakteristischen Röntgenstrahlen durch Erregung unter Bestrahlung mit Elektronenstrahlen, wobei die Beschleunigungsspannung der Ionen im Rahmen von einer bis mehreren Zahlen bzw. Größenordnungen kleiner ist, und die Ausrüstung klein sein kann und die Kosten vermindert sein können, dies verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung von charakteristischen Röntgenstrahlen durch Erregung unter Bestrahlung mit Hochenergieionen.According to the methods of generating characteristic X-rays of light elements as described above, characteristic X-rays of light elements can be produced with greater efficiency by having an insulator containing light elements with lower positive ions Energy is irradiated, compared with the existing or conventional method of generating characteristic X-rays by excitation under irradiation with Elek when the acceleration voltage of the ions is smaller by one to several orders of magnitude and the equipment can be small and the cost can be reduced as compared with the conventional method of generating characteristic X-rays by excitation under irradiation with high-energy ions ,

Bislang ist es nicht bekannt gewesen, dass charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen, die in einem Isolator- bzw. Isoliermaterialtarget enthalten sind, erzeugt werden können, durch Bestrahlen des Isoliermaterialtargets mit positiven Ionen bei niedriger Energie. Die Technik der vorliegenden Erfindung ist ein epochales Verfahren, weit jenseits der normalen Erwartung, um charakteristische Röntgenstrahlen (insbesondere Röntgenstrahlenenergie von etwa 2 keV oder weniger) von leichten Elementen mit hoher Wirksamkeit zu generieren, dies unter Verwendung von positiven Ionen bei niedriger Energie, und es wird angenommen, dass dies in hohem Maße betragen wird zu den grundlegenden Studien und der grundlegenden Entwicklung neuer Verfahren unter Verwendung von Röntgenstrahlen, der Erzeugung von Vorrichtungen für niederenergetische monochromatische Röntgenstrahlen, und neuen Vorrichtungen zum Analysieren und Auswerten von Materialien, sowohl auf den Gebieten der Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Wenn ferner ein Isolierer bzw. Isolator mit positiven Ionen bei geringer Energie bestrahlt wird, können niederenergetische (bei Röntgenstrahlenergieen von etwa 2 keV oder weniger) charakteristische Röntgenstrahlen von schweren Elementen (Atomzahl von 18 oder größer) wie etwa Cer (Ce) oder Zirkon (Zr) mit hoher Wirksamkeit erzeugt werden. Es wird erwartet, dass die vorliegende Erfindung als Basistechnologie eine extreme Bedeutung besitzt bzw. erlangen wird.So far it has not been known that characteristic X-rays of light elements contained in an insulator or insulating material target contained, can be generated by irradiating the insulating material target with positive ions at low energy. The technique of the present invention is a epochal method, far beyond the normal expectation to characteristic X-rays (in particular X-ray energy of about 2 keV or less) of light elements with high efficiency Generate this using lower positive ions Energy, and it is believed that this will be high becomes new to the basic studies and the fundamental development Method using X-rays, the production of devices for low energy monochromatic X-rays, and new devices for analyzing and evaluating materials, both in the fields of physics, chemistry, biology and medicine. Further, when an insulator with positive ions at Low energy irradiation can be low energy (at X-ray energies of about 2 keV or less) characteristic X-rays of heavy Elements (atomic number of 18 or greater) such as cerium (Ce) or Zirconia (Zr) can be produced with high efficiency. It is expected, that the present invention as an underlying technology is an extreme Meaning owns or will gain.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben bzw. Themen siebtens eine Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in einer Isoliererprobe bzw. Isolatorprobe zur Verfügung, die gekennzeichnet ist durch: eine Ionenerzeugungsquelle zum Bestrahlen einer Isoliererprobe, welche leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit niedriger Energie von 2 bis 100 keV, einem Röntgenstrahlungsdetektor zum Detektie ren charakteristischer Röntgenstrahlen, die durch leichte Elemente erzeugt werden, die in einer Isoliererprobe enthalten sind, dies durch die Bestrahlung mit positiven Ionen, und eine Kammer, in der die Isoliererprobe angeordnet ist.Further provides the present invention for solving the above-described Tasks or topics seventh, a device for analyzing and Evaluation of light elements in an insulator sample or insulator sample to disposal, characterized by: an ion generation source for irradiation an insulator sample containing light elements, with low energy positive ions from 2 to 100 keV, an X-ray detector for detecting characteristic X-rays caused by light Elements are generated which are contained in an isolator sample, this by the irradiation with positive ions, and a chamber, in which the isolator sample is located.

Achtens stellt sie eine Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in der siebten, oben beschriebenen Erfindung bereit, wobei das leichte Elemente als ein Ziel bzw. ein Target für die Messung in der Isoliererprobe ein Element mit der Atomzahl von 4 bis 17 ist.Eighth It provides a device for analyzing and evaluating light weight Elements in the seventh invention described above, wherein the light element as a target or target for the measurement in the insulator sample, an element having the atomic number of 4 to 17 is.

Neuntens stellt sie eine Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in der siebten oder achten Erfindung, wie oben beschrieben, bereit, wobei Stahlfokussiermittel zum Fokussieren des positiven Ionenstrahls von der Ionenerzeugungsquelle vorgesehen sind.Ninth It provides a device for analyzing and evaluating light weight Elements in the seventh or eighth invention as described above ready, with steel focusing agent for focusing the positive Ion beam are provided by the ion generation source.

Zehntens stellt sie eine Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in irgendeiner der siebten bis neunten Erfindungen zur Verfügung, wobei die Strahlscanmittel bzw. Strahlabtastmittel zum Scannen des positiven Ionenstrahls von der Ionenerzeugungsquelle über die Isoliererprobe zur Verfügung gestellt sind.Tenth It provides a device for analyzing and evaluating light weight Elements in any of the seventh to ninth inventions for available the beam scanning means or beam scanning means for scanning the positive ion beam from the ion generation source via the Insulator sample available are placed.

Elftens stellt sie eine Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in irgendeiner der siebten bis zehnten Erfindungen zur Verfügung, wobei Mittel zum Verändern der Temperatur in der Isoliererprobe zur Verfügung gestellt sind.Eleventh It provides a device for analyzing and evaluating light weight Elements in any of the seventh to tenth inventions for available wherein means for changing the temperature in the isolator sample are provided.

Zwölftens stellt sie eine Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen in irgendeiner der siebten bis elften Erfindungen zur Verfügung, wobei Mittel zur An ordnung der Isoliererprobe in einem Vakuum zur Verfügung gestellt sind.Twelfth notes It is a device for analyzing and evaluating light weight Elements in any of the seventh to eleventh inventions for available wherein means for arranging the insulator sample in a vacuum for disposal are placed.

Da diese Vorrichtungen zum Analysieren und zum Auswerten von leichten Elementen, wie sie oben beschrieben sind, ausnutzen, dass die charakteristische Röntgenstrahlung (insbesondere bei Röntgenstrahlenenergien von etwa 2 keV oder weniger) von leichten Elementen, die in den Isolierproben enthalten sind, mittels der Bestrahlung durch niederenergetische positive Ionen mit hoher Wirksamkeit erregt bzw. angeregt werden, kann die Zusammensetzung oder der chemische Zustand von leichten Elementen mit hoher Empfindlichkeit und großer Genauigkeit im Vergleich zu existierenden Vorrichtungen zur Verwendung einer Methode zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung durch Anregung unter Bestrahlung mit Elektronenstrahlen analysiert und ausgewertet werden, und da Ionen mit einer Beschleunigungsspannung, die um einige Figuren bzw. Größenordnungen kleiner ist als diejenigen, die mit herkömmlichen Vorrichtungen zur Verwendung eines Verfahrens zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung durch Anregung unter Bestrahlung von Hochenergieionen erzeugt sind, kann die Ausrüstung in ihrer Größe kleiner sein, und kostenmäßig reduziert sein. In den Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner, da die Beschleunigungsspannung für positive Ionen gering ist, die Penetrationstiefe in das Material ebenfalls klein, und eine hochempfindliche Analyse für die Oberfläche des Materials oder eine drei-dimensionale Analyse ist möglich, und ferner ist es möglich, niederenergetische (bei Röntgenstrahlenenergien von etwa 2 keV oder weniger) charakteristische Röntgenstrahlung von schweren Elementen (Atomzahl von 18 oder höher) wie etwa Cer (Ce) oder Zirkon (Zr) mit hoher Wirksamkeit zu induzieren.Since these devices for analyzing and evaluating light elements as described above take advantage of the fact that the characteristic X-ray radiation (especially at X-ray energies of about 2 keV or less) of light elements contained in the insulating samples by means of irradiation In order to excite low energy positive ions with high efficiency, the composition or chemical state of light elements can be analyzed and evaluated with high sensitivity and high accuracy compared to existing devices for using a method of generating characteristic X-ray by excitation under irradiation with electron beams and ions having an acceleration voltage smaller by a few orders of magnitude than those used with conventional devices for using a method of generating characteristic X-ray radiation by excitation under irradiation of high The equipment can be smaller in size and reduced in cost. Further, in the devices according to the present invention, since the acceleration voltage for positive ions is low, the penetration depth into the material is also small, and highly sensitive analysis for the surface of the material or three-dimensional analysis is possible, and further it is possible to induce low-energy (at X-ray energies of about 2 keV or less) X-rays of heavy elements (atomic number of 18 or higher) such as cerium (Ce) or zirconium (Zr) with high efficiency.

Bislang war nicht bekannt, dass charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen, die in einem Isolatortarget bzw. isolierenden Target enthalten sind, durch Bestrahlung des Isoliertargets mit positiven Ionen mit niedriger Energie erzeugt werden können. Die vorliegende Erfindung verwendet ein epochales Verfahren, welches über die allgemeine Erwartung insofern hinausgeht, als charakteristische Röntgenstrahlen von leichten Elementen durch Verwendung von positiven Ionen mit niedriger Energie mit hoher Wirksamkeit erzeugt werden, und es ist erwartet worden, dass dies wesentlich zu der Grundlagenforschung für neue Materialanalysen und Auswertungstechniken beiträgt bzw. beitragen wird, sowie zu der Entwicklung neuer Produkte. Es ist erwartet worden, dass wenn die Technik in der Praxis angewendet wird, dies auch einen großen Einfluss auf die Entwicklung der Grundlagenforschung als neue Vorrichtung zur Analyse und zur Auswertung von Materialien in den Feldern der Physik, Chemie, Biologie und Medizin usw. hat, und somit extrem signifikante wirtschaftliche Effekte zeitigt.So far it was not known that characteristic X-rays of light Elements contained in an isolator target or isolating target are contained by irradiating the isolated target with positive ions can be generated with low energy. The present invention uses an epochal method, which exceeds the general expectation insofar as characteristic X-rays of light Elements by using low energy positive ions be produced with high efficiency, and it has been expected that this is essential to basic research for new material analysis and evaluation techniques or contribute to the development of new products. It It has been expected that when the technique is applied in practice This will be a big one too Influence on the development of basic research as a new device for the analysis and evaluation of materials in the fields of Physics, chemistry, biology and medicine etc. has, and therefore extremely significant economic effects.

Ferner hält die vorliegende Erfindung zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben bzw. Themen dreizehntens ein Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen in einer isolierenden Probe zur Verfügung, dass gekennzeichnet ist durch die Bestrahlung einer isolierenden Probe, welche leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer geringen Energie von 2 bis 100 keV, zur Erzeugung von charakteristischer Röntgenstrahlung von den leichten Elementen, die in der isolierenden Probe enthalten sind, und zum Detektieren der erzeugten charakteristischen Röntgenstrahlung, um die leichten Elemente, die in der isolierenden Probe enthalten sind, zu analysieren und auszuwerten.Further Hold the present invention for solution The thirteenth task or tasks described above is a procedure for analyzing and evaluating elements in an insulating Sample available, that is characterized by the irradiation of an insulating Sample containing light elements with positive ions with a low energy of 2 to 100 keV, to generate characteristic X-radiation from the light elements contained in the insulating sample are and for detecting the generated characteristic X-radiation, around the light elements contained in the insulating sample are to analyze and evaluate.

Vierzehntens stellt sie ein Verfahren zur Analyse und zum Auswerten von Elementen in einer isolierenden Probe zur Verfügung, das gekennzeichnet ist durch die Bestrahlung einer isolierenden Probe, welche schwere Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie von 2 bis 100 keV, zur Erzeugung von niederenergetischer charakteristischer Röntgenstrahlung bei 2 keV oder weniger aus den schweren Elementen, die in der isolierenden Probe enthalten sind, und zur Detektierung der erzeugten niederenergetischen charakteristischen Röntgenstrahlung, zur Analyse und zur Auswertung der schweren Elemente, die in der isolierenden Probe enthalten sind.Fourteenth It provides a method for analyzing and evaluating elements in an insulating sample, which is characterized by irradiating an insulating sample containing heavy elements contains with positive ions with a low energy of 2 to 100 keV, for generating low-energy characteristic X-radiation at 2 keV or less from the heavy elements present in the insulating Sample are included, and for detecting the generated low-energy characteristic X-rays, for analysis and evaluation of the heavy elements found in the insulating sample are included.

Fünfzehntens stellt sie ein Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen in der dreizehnten Erfindung zur Verfügung, wobei das leichte Element als ein Objekt zur Messung in der isolierenden Probe ein Element mit einer Atomzahl von 4 bis 17 ist.Fifteenth provides a method for analyzing and evaluating elements in the thirteenth invention, wherein the light element as an object for measurement in the insulating sample, an element with an atomic number of 4 to 17.

Sechzehntens stellt sie ein Verfahren zum Analysieren und zum Auswerten von Elementen in der vierzehnten Erfindung zur Verfügung, wobei das schwere Element als ein Objekt der Messung in der isolierenden Probe ein Element mit einer Atomzahl von 18 oder höher ist.sixteenth provides a method for analyzing and evaluating elements in the fourteenth invention, the heavy element as an object of measurement in the insulating sample, an element with an atomic number of 18 or higher is.

Siebzehntens stellt sie das Verfahren zur Analyse und zur Auswertung von Elementen in irgendeiner der dreizehnten bis sechzehnten Erfindungen zur Verfügung, wobei der positive Ionenstrahl durch die Anwendung wenigstens eines elektrischen Feldes und/oder magnetischen Feldes fokussiert wird.Seventeenth it provides the method for analysis and evaluation of elements in any of the thirteenth to sixteenth inventions available, wherein the positive ion beam by the application of at least one electrical Field and / or magnetic field is focused.

Achtzehntens stellt sie ein Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen in irgendeiner der dreizehnten bis siebzehnten Erfindungen zur Verfügung, wobei bewirkt wird, dass der positive Ionenstrahl über die isolierende Probe durch Anwendung bzw. Aufbringung wenigstens eines elektri schen Feldes und/oder magnetischen Feldes über die isolierende Vorrichtung gescannt bzw. abgetastet (bewegt) wird.eight Tenth provides a method for analyzing and evaluating elements in any of the thirteenth to seventeenth inventions available, wherein causes the positive ion beam to pass through the insulating sample Application or application of at least one electric's field and / or magnetic field the insulating device is scanned (moved).

Neunzehntens stellt sie ein Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen in irgendeiner der dreizehnten bis achtzehnten Erfindungen zur Verfügung, wobei die Temperatur der isolierenden Probe verändert wird.nine Tenth provides a method for analyzing and evaluating elements in any of the thirteenth to eighteenth inventions available, wherein the temperature of the insulating sample is changed.

Zwanzigstens stellt sie ein Verfahren zum Analysieren und Auswerten des Elements in irgendeiner der dreizehnten bis neunzehnten Erfindungen zur Verfügung, wobei die isolierende Probe in einem Vakuum bzw. Unterdruck angeordnet wird.twenty Tens provides a method for analyzing and evaluating the element in any of the thirteenth to nineteenth inventions available, wherein arranged the insulating sample in a vacuum or vacuum becomes.

Da die Verfahren zum Analysieren und Auswerten des Elements, wie sie oben beschrieben sind, ausnutzen, dass die niederenergetische charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen und die niederenergetische charakteristische Röntgenstrahlung von schweren Elementen (beide bei Röntgenstrahlungsenergien von 2 keV oder weniger), die in einer isolierenden Probe enthalten sind, mit hoher Wirksamkeit durch die Bestrahlung mit niederenergetischen positiven Ionen angeregt werden, kann die Zusammensetzung oder der chemische Zustand der leichten Elemente und der schweren Elemente in der isolierenden Probe mit einer größeren Empfindlichkeit und einer größeren Genauigkeit analysiert oder ausgewertet werden, verglichen mit dem Fall der Verwendung der herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlen durch Erregung unter Bestrahlung mit Elektronenstrahlen, und da Ionen mit einer Beschleunigungsspannung, die um eine bis mehrere Zahlen bzw. Größenordnungen verglichen mit dem Fall der Verwendung der herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlen durch Erregung unter Bestrahlung mit hochenergetischen Ionen verwendet werden, kann die Ausrüstung klein sein und kostenmäßig reduziert werden. Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung, da die Beschleunigungsspannung der positiven Ionen klein ist, die Penetrationstiefe in das Material ebenfalls klein, und eine hochempfindliche Analyse an der Materialoberfläche oder eine drei-dimensionale Analyse kann ausgeführt werden.There the methods for analyzing and evaluating the item as they are described above, exploit that the low-energy characteristic X-rays of light elements and the low-energy characteristic X-rays of heavy elements (both at x-ray energies of 2 keV or less) contained in an insulating sample, with high efficiency by the irradiation with low-energy positive ions can be excited, the composition or the chemical state of light elements and heavy elements in the insulating sample with a greater sensitivity and a greater accuracy analyzed or evaluated compared to the case of Using the conventional Method for generating characteristic X-rays by excitation under irradiation with electron beams, and there ions with a Acceleration voltage by one to several numbers or orders of magnitude compared with the case of using the conventional methods of production characteristic X-rays used by excitation under irradiation with high-energy ions can, the equipment can be small and be reduced in cost. Furthermore, according to the present Invention, since the acceleration voltage of the positive ions is small is, the penetration depth in the material also small, and a highly sensitive analysis on the material surface or a three-dimensional analysis can be performed.

Bislang war es nicht bekannt, dass charakteristische Röntgenstrahlung von Elementen, die in einem isolierenden Target enthalten waren, durch Bestrahlung des isolierenden Targets mit positiven Ionen bei niedriger Energie erzeugt werden kann. Die vorliegende Erfindung verwendet ein epochales Verfahren, welches über die übliche Erwartung insofern hinausgeht, als die charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen und die niederenergetische charakteristische Röntgenstrahlung von schweren Elementen, die in der isolierenden Probe enthalten sind, mit hoher Wirksamkeit erzeugt werden durch Verwendung von positiven Ionen mit niedriger Energie, und es wird erwartet, dass dies wesentlich zu der Grundlagenforschung für neue Materialanalysen und Auswertetechniken beiträgt, sowie zu der Entwicklung von neuen Produkten. Es wird erwartet, dass wenn diese Technik in der Praxis umgesetzt wird, sie großen Einfluss auch auf die Entwicklung der Grundlagenforschung als neue Vorrichtung zur Analyse und zur Auswertung von Materialien in den Feldern der Physik, Chemie, Biologie und Medizin etc. bereitstellt, und somit extrem signifikante wirtschaftliche Effekte zeitigt.So far it was not known that characteristic X-rays of elements, which were contained in an insulating target by irradiation of the insulating target with positive ions at low energy can be generated. The present invention uses an epochal one Method, which over the usual Expectation insofar as the characteristic X-ray radiation of light elements and the low-energy characteristic X-rays of heavy elements contained in the insulating sample are produced with high efficiency by using positive ions with low energy, and it is expected that this essential to basic research for new material analysis and Contributes evaluation techniques, as well as the development of new products. It is expected, That if this technique is put into practice, it will have a big impact also on the development of basic research as a new device for the analysis and evaluation of materials in the fields of Physics, chemistry, biology and medicine etc. provides, and thus has extremely significant economic effects.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

1 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip der Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 Fig. 10 is a schematic view showing the principle of generating characteristic X-ray of light elements according to the method of the present invention.

2(a) ist ein Graph, der das Röntgenstrahlungsspektrum, das durch Bestrahlung mit niederenergetischen positiven Ionen gemäß Beispiel 1 angeregt ist, zeigt, und 2(b) ist ein Graph, der das Röntgenstrahlenspektrum zeigt, das durch Bestrahlung mit stark- bzw. hochbeschleunigten Elektronenstrahlen bei 400 keV angeregt ist. 2 (a) FIG. 12 is a graph showing the X-ray spectrum excited by low-energy positive ion irradiation according to Example 1, and FIG 2 B) Fig. 12 is a graph showing the X-ray spectrum excited by irradiation with high-accelerated electron beams at 400 keV.

3 ist eine Ansicht, die in schematischer Weise ein Aufbaubeispiel für eine Vorrichtung zum Analysieren und zum Auswerten von leichten Elementen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bezugszeichen oder Marken bezeichnen eine Ionenerzeugungsquelle 1, einen Ionenstrahl 2, eine leichte Elemente enthaltende isolierende Probe 3, eine Kammer 4, einen Röntgenstrahlungsdetektor 5, Detektoren 6a, 6b, 6c, eine Linse 7 und einen Strahlscanner 8. 3 Fig. 13 is a view schematically showing a structural example of a device for analyzing and evaluating light elements according to the present invention. The reference numerals or marks designate an ion generation source 1 , an ion beam 2 , an insulating sample containing light elements 3 , a chamber 4 , an X-ray detector 5 , Detectors 6a . 6b . 6c , a lens 7 and a beam scanner 8th ,

4(a) ist eine Ansicht, die das Röntgenstrahlungsspektrum zeigt, das angeregt ist durch eine Bestrahlung mit niederenergetischen Ionen gemäß Anspruch 2, und 4(b) ist ein Graph, der das Röntgenstrahlungsspektrum zeigt, das angeregt ist durch Bestrahlung mit hochbeschleunigten Ionenstrahlen bei 400 keV unter Verwendung der gleichen isolierenden Probe. 4 (a) FIG. 12 is a view showing the X-ray spectrum excited by low-energy ion irradiation according to claim 2; and FIG 4 (b) Fig. 10 is a graph showing the X-ray spectrum excited by irradiation with high-speed ion beams at 400 keV using the same insulating sample.

5 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip der Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von Elementen, die in einer isolierenden Probe enthalten sind, zeigt, wie es in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und den Analyse- und Auswertungsprozeduren verwendet wird. 5 Fig. 12 is a schematic view showing the principle of generating characteristic X-ray of elements contained in an insulating sample as used in the method according to the present invention and the analysis and evaluation procedures.

6(a) ist eine Ansicht, die das Röntgenstrahlungsspektrum zeigt, das angeregt ist durch Bestrahlung mit niederenergetischen Ionen gemäß Beispiel 3, und 6(b) ist ein Graph, der das Röntgenstrahlungsspektrum zeigt, das an geregt ist durch Bestrahlung mit hochenergetischen Elektronenstrahlen bei 400 keV unter Verwendung der identischen isolierenden Probe. 6 (a) is a view showing the X-ray spectrum, which is excited by irradiation with low energy ions according to Example 3, and 6 (b) Fig. 12 is a graph showing the X-ray spectrum excited by irradiation with high-energy electron beams at 400 keV using the identical insulating sample.

7 ist ein Graph, der ein Röntgenstrahlungsspektrum zeigt, das angeregt ist durch Bestrahlung mit niederenergetischen Ionen gemäß Beispiel 4. 7 is a graph showing an X-ray spectrum excited by irradiation with low-energy ions according to Example 4.

Beste Ausführungsform der ErfindungBest embodiment the invention

Die vorliegende Erfindung weist Merkmale wie oben beschrieben auf, und Ausführungsformen werden im folgenden beschrieben werden.The The present invention has features as described above, and embodiments will be described below.

[Erste Ausführungsform]First Embodiment

Das Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Merkmal auf, dass positive Ionen mit einer niedrigen Energie bei 2 bis 100 keV auf ein Isoliermaterialtarget, welches leichte Elemente aufweist, aufgebracht werden, bzw. dass das Isoliermaterialtarget mit positiven Ionen mit niedriger Energie bei 2 bis 100 keV bestrahlt wird, wodurch charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen, die in dem Isoliermaterialtarget enthalten sind (insbesondere bei Röntgenstrahlungsenergien von etwa 2 keV oder weniger) mit hoher Wirksamkeit erzeugt werden.The Method for producing characteristic X-rays of light Elements according to the present Invention has a feature that positive ions with a low Energy at 2 to 100 keV on a Isoliermaterialtarget, which having light elements are applied, or that the Isoliermaterialtarget irradiated with positive ions of low energy at 2 to 100 keV becomes, whereby characteristic X-rays of light Elements included in the Isoliermaterialtarget (in particular at X-ray energies of about 2 keV or less) with high efficiency.

Während irgendwelche bzw. beliebigen positiven Ionen verwendet werden können, sind bevorzugte Ausführungsbeispiele He+, Ne+, Ar+, Kr+, Xe+ usw. als die positiven Ionen von Elementen der achtzehnten Gruppe im Periodensystem. Solche positiven Ionen weisen die Eigenschaft bzw. den Vorteil auf, dass sie mit dem Targetmaterial nicht chemisch reagieren.While any positive ions may be used, preferred embodiments are He + , Ne + , Ar + , Kr + , Xe + , etc., as the positive ions of elements of the eighteenth group in the Periodic Table. Such positive ions have the property or the advantage that they do not react chemically with the target material.

Während die positive Ionenenergie (Beschleunigungsspannung) von 2 bis 100 keV reicht, hängen die Energieänderungen von der Art der positiven Ionen ab. In dem Fall, in dem die Energie der positiven Ionen höher ist als der oben angegebene Bereich, ist es nicht möglich, den beabsichtigten Zweck der Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen in wirksamer Weise mit einer Ausrüstung, die klein ist und kostenmäßig günstig ist, ohne der Notwendigkeit einer großen Ausrüstung, zu erreichen. In dem Fall, in dem die Energie der positiven Ionen niedriger ist als der oben angegebene Bereich, können charakteristische Röntgenstrahlen bzw. kann charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen nicht mehr in wirksamer Weise erzeugt werden.While the positive ion energy (acceleration voltage) of 2 to 100 keV enough, hang the energy changes on the type of positive ions. In the case where the energy of positive ions higher is as the above range, it is not possible to use the intended purpose of generating characteristic X-radiation of light elements in an effective way with equipment that is small and inexpensive, without the need for large equipment to reach. By doing Case in which the energy of the positive ions is lower than that above range, can characteristic x-rays or can characteristic X-ray radiation of light elements can no longer be effectively produced.

In der Offenbarung der Anmeldung sind leichte Elemente solche mit Atomzahlen von 4 bis 17.In The disclosure of the application are light elements such as atomic numbers from 4 to 17.

Als Target für das isolierende Material, das die leichten Elemente enthält, können Al2O3, MgO, Si3N4, NaCl, SiO2 usw. verwendet werden.As the target for the insulating material containing the light elements, Al 2 O 3 , MgO, Si 3 N 4 , NaCl, SiO 2 , etc. can be used.

Das Prinzip der Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist in 1 in einer schematischen Darstellung gezeigt. Wenn ein Isoliermaterialtarget mit positiven Ionen mit niedriger Energie innerhalb des oben beschriebenen Bereiches bestrahlt werden, wechselwirken die Bestrahlungsionen mit dem Targetmaterial zur Bildung von inneren bzw. innerschaligen Elektronenvakanzen von Atomen, die in dem Targetmaterial enthalten sind, zur Erzeugung von charakteristischer Röntgenstrahlung aufgrund von Elektro nenübergängen von der äußeren Schale bzw. dem äußeren Orbital.The principle of generating characteristic X-ray of light elements according to the method of the present invention is shown in FIG 1 shown in a schematic representation. When an insulating material target is irradiated with low-energy positive ions within the above-described range, the irradiation ions interact with the target material to form inner-shell electron vacancies of atoms contained in the target material to generate characteristic X-ray due to electron transitions from the outer shell or the outer orbital.

Modell 1 zeigt das Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung gemäß der vorliegenden Erfindung und typische Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung in vorhandenen bzw. herkömmlichen Beispielen im Vergleich. [Tabelle 1]

Figure 00170001
Model 1 compares the method of generating characteristic X-ray radiation according to the present invention and typical methods of generating characteristic X-ray radiation in existing or conventional examples. [Table 1]
Figure 00170001

Ferner kann zur Steuerung der Position der Bestrahlung bezüglich des Isoliermaterialtargets der Ionenstrahl konvergieren, oder durch Anwendung wenigstens eines Magnetfeldes und/oder elektrischen Feldes gescannt bzw. bewegt werden.Further can be used to control the position of the irradiation with respect to the Insulating material targets of the ion beam converge, or through Application of at least one magnetic field and / or electric field scanned or be moved.

[Beispiel 1][Example 1]

Nun wird ein Beispiel gemäß dem Verfahren zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen dargestellt. Es wird deutlich werden, dass die vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist auf die erste Ausführungsform und Beispiel 1, und dass vielmehr verschiedene Ausführungsformen bezüglich Einzelheiten möglich sind.Now becomes an example according to the method to generate characteristic X-rays of light Elements shown. It will become clear that the present Invention not limited is to the first embodiment and Example 1, and that rather various embodiments for details possible are.

He+ Ionen bei 20 keV wurden als niederenergetische positive Ionen verwendet, und Al2O3 wurde als Isoliertargetmaterial verwendet, und das Vakuumausmaß in der Targetkammer wurde auf einmal 10–5 Pa oder weniger eingestellt. Für die Röntgenstrahldetektion wurde ein Si(Li)-Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor verwendet.He + ions at 20 keV were used as low-energy positive ions, and Al 2 O 3 was used as an insulating target material, and the vacuum amount in the target chamber was set to 10 -5 Pa or less at a time. For X-ray detection, a Si (Li) X-ray energy spectrodetector was used.

Wenn das Targetmaterial bei Zimmertemperatur mit positiven Ionen bei niedriger Energie bestrahlt wurde, wurde charakteristische Röntgenstrahlung mit einer K-Kante von Sauerstoff (O-K) und einer K-Kante (Al-K) von Aluminium als Elemente, die in dem Targetmaterial enthalten sind, durch den Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor detektiert. 2(a) zeigt ein Röntgenstrahlspektrum, das durch Bestrahlung mit niederenergetischen Ionen in diesem Beispiel erhalten bzw. angeregt wurde. Ferner, zum Vergleich, zeigt 2(b) ein Röntgenstrahlspektrum, das angeregt wurde durch Bestrahlung mit hochbeschleunigten Elektronenstrahlen bei 400 keV unter Verwendung des identischen Isoliertargetmaterials bzw. isolierenden Targetmaterials. Wenn die in den Graphen erscheinenden Spektren miteinander verglichen wird, ist die Intensität des Peaks von Sauerstoff als leichtem Element (O-K-Kante) wesentlich intensiver als die Intensität des Peaks von Aluminium (Al-K-Kanate) in der charakteristischen Röntgenstrahlung, die durch die niederenergetischen Ionen angeregt wird, verglichen mit dem Fall des Elektronenstrahls, und es kann festgestellt werden, dass die Erregungswirksamkeit bzw. Anregungswirksamkeit der charakteristischen Röntgenstrahlung von leichten Elementen höher ist.When the target material was irradiated with positive ions at low energy at room temperature, characteristic X-rays having a K-edge of oxygen (OK) and a K-edge (Al-K) of aluminum as elements contained in the target material were transmitted detects the X-ray energy spectrodetector. 2 (a) Fig. 10 shows an X-ray spectrum obtained by low-energy ion irradiation in this example. Further, for comparison, shows 2 B) an X-ray spectrum excited by irradiation with highly accelerated electron beams at 400 keV using the identical isolated target material. When the spectra appearing in the graphs are compared with each other, the intensity of the peak of oxygen as a light element (OK edge) is much more intense than the intensity of the peak of aluminum (Al-K-Kanate) in the characteristic X-ray generated by the low-energy ions is excited compared with the case of the electron beam, and it can be found that the excitation efficiency of the characteristic X-ray of light elements is higher.

[Zweite Ausführungsform]Second Embodiment

3 ist eine Ansicht, die schematisch ein Aufbaubeispiel einer Vorrichtung zur Analyse und zum Auswerten von leichten Elementen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 3 sind gezeigt eine Ionenerzeugungsquelle 1, ein niederenergetischer Ionenstrahl 2, eine leichte Elemente enthaltende isolierende Probe 3, eine Kammer 4, in der die isolierende Probe 3 angeordnet ist, ein Röntgenstrahlungsdetektor 5 zum Detektieren charakteristischer Röntgenstrahlung von der isolierenden Probe 3, Detektoren 6a, 6b, 6c für die Detektierung von sichtbarem Licht, UV-Licht, Auger-Elektronen, Sekundärelektronen, Sekunderionen usw., die von der isolierenden Probe 3 erzeugt werden, eine Linse 7 zum Fokussieren des Ionenstrahls 2, und einen Strahlenscanner 8 zum Scannen des Ionenstrahls 2. 3 Fig. 13 is a view schematically showing a structural example of a light-element analyzing and evaluating apparatus according to the present invention. In 3 are shown an ion generation source 1 , a low-energy ion beam 2 , an insulating sample containing light elements 3 , a chamber 4 in which the insulating sample 3 is arranged, an X-ray detector 5 for detecting characteristic X-rays from the insulating sample 3 , Detectors 6a . 6b . 6c for the detection of visible light, UV light, Auger electrons, secondary electrons, secondary ions, etc., from the insulating sample 3 be produced, a lens 7 for focusing the ion beam 2 , and a ray scanner 8th for scanning the ion beam 2 ,

Die Ionenerzeugungsquelle 1 emittiert einen Strahl 2 von positiven Ionen mit geringer bzw. niedriger Energie und richtet den Strahl 2 auf die isolierende Probe 3, die leichte Elemente enthält. Während die Energie (Beschleunigungsspannung) der positiven Ionen von 2 bis 100 keV reicht, ist die Energie in Abhängigkeit von der Art des Ions unterschiedlich. Wenn die Energie der positiven Ionen den oben beschriebenen Bereich übersteigt, ist es nicht möglich, ein gezieltes Objekt zur Analyse und Auswertung des Isoliermaterials, das leichte Elemente enthält, mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit in einer kleinen und kostengünstigen bzw. kostenreduzierten Ausrüstung ohne die Notwendigkeit einer teuren und großen Ausrüstung zu erhalten. Wenn die Energie der positiven Ionen unterhalb des oben beschriebenen Bereiches liegt, ist die Erzeugungswirksamkeit der charakteristischen Röntgenstrahlung der leichten Elemente verschlechtert.The ion generation source 1 emits a beam 2 of positive ions with low or low energy and directs the beam 2 on the insulating sample 3 containing light elements. While the energy (acceleration voltage) of the positive ions ranges from 2 to 100 keV, the energy differs depending on the kind of the ion. When the energy of the positive ions exceeds the above-described range, it is not possible to provide a targeted object for analyzing and evaluating the insulating material containing light elements with high sensitivity and high accuracy in a small and inexpensive equipment without the need to get an expensive and big equipment. When the energy of the positive ions is below the above-described range, the generation efficiency of the characteristic X-ray of the light elements is deteriorated.

Während irgendwelche bzw. beliebige positive Ionen verwendet werden können, sind bevorzugte Beispiele He+, Ne+, Ar+, Kr+, Xe+ usw. als positive Ionen der Elemente der Gruppe 18 des Periodensystems. Derartige positive Ionen weisen den Vorteil auf, dass sie nicht chemisch mit einem Targetmaterial reagieren.While any positive ions may be used, preferred examples are He + , Ne + , Ar + , Kr + , Xe + , etc., as positive ions of the elements of the group 18 of the periodic table. Such positive ions have the advantage that they do not react chemically with a target material.

Als isolierende Probe 3 werden derartige verwendet, die leichte Elemente aufweisen bzw. beinhalten, und leichte Elemente, wie sie in der vorliegenden Beschreibung bzw. Offenbarung genannt werden, umfassen diejenigen mit Atomzahlen von 4 bis 17. Die isolierende Probe, die leichte Elemente aufweist, kann bspw. Al2O3, MgO, Si3N4, NaCl und SiO2 umfassen. Die isolierende Probe 3 ist innerhalb der Kammer 4 angeordnet, und, bei der Messung, kann das Innere der Kammer 4 evakuiert werden, oder ein Edelgas kann eingeführt werden, um die Wirksamkeit der Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen zu steuern. Ferner kann die Temperatur der isolierenden Probe 3 verändert werden, dies mit dem Ziel der Veränderung der physikalischen Eigenschaft oder des chemischen Zustands des isolierenden Elements 3. In diesem Fall können bekannte Mittel wie etwa ein Heizelement oder eine Kühlvorrichtung verwendet werden, wodurch die Erzeugungswirksamkeit der Röntgenstrahlung der leichten Elemente verändert wird.As an insulating sample 3 those having light elements are used, and light elements as referred to in the present specification include those having atomic numbers of 4 to 17. The insulating sample having light elements may include, for example, Al 2 O 3 , MgO, Si 3 N 4 , NaCl and SiO 2 . The insulating sample 3 is inside the chamber 4 arranged, and, during the measurement, can be the interior of the chamber 4 can be evacuated, or a noble gas can be introduced to control the efficiency of generating characteristic X-ray radiation from light elements. Furthermore, the temperature of the insulating sample 3 be changed, with the aim of changing the physical property or the chemical state of the insulating element 3 , In this case, known means such as a heating element or a cooling device may be used, whereby the generation efficiency of the X-rays of the light elements is changed.

Als Röntgenstrahlungsdetektor 5 kann ein Halbleiterdetektor wie etwa ein Si(Li)-Röntgenstrahlungsspektrodetektor vorzugsweise verwendet werden, wobei die Verwendung hierauf in keiner Weise beschränkt ist.As X-ray detector 5 For example, a semiconductor detector such as a Si (Li) X-ray spectrodetector may be preferably used, and the use thereof is not limited in any way.

Die Detektoren 6a, 6b und 6c sind vorgesehen zum Detektieren von sichtbarem Licht, UV-Licht, Auger-Elektronen, Sekundärelektronen, Sekundärionen (andere als charakteristische Röntgenstrahlen), die von der isolierenden Probe 3 erzeugt werden. Während drei Detektoren beispielhaft dargestellt sind, kann die Anzahl entsprechend der Anzahl der zu detektierenden Erregungs- bzw. Anregungssignale korrekt bzw. in geeigneter Weise eingestellt werden. Ferner können auch als Arten von Detektoren bekannte und bislang verwendete entsprechend den zu messenden Anregungssignalen verwendet werden.The detectors 6a . 6b and 6c are intended to detect visible light, UV light, Auger electrons, secondary electrons, secondary ions (other than characteristic X-rays) coming from the insulating sample 3 be generated. While three detectors are exemplified, the number corresponding to the number of excitation signals to be detected can be set correctly. Furthermore, also known as types of detectors and previously used according to the excitation signals to be measured can be used.

Der Ionenstrahl 2 kann, optional, durch die Linse 7 fokussiert werden oder durch den Strahlenscanner 8 gescannt werden.The ion beam 2 can, optionally, through the lens 7 be focused or through the beam scanner 8th be scanned.

In einem Fall der Analyse und der Auswertung von leichten Elementen unter Verwendung der Vorrichtung in 3 wird zunächst die isolierende Probe 3, die leichte Elemente enthält, in der Kammer 4 angeordnet. Das Innere der Kammer 4 kann auf ein geeignetes Ausmaß an Vakuum evakuiert werden, oder es kann optional ein Edelgas bzw. Inertgas eingeführt werden. Ferner kann die Temperatur der isolierenden Probe 3 verändert werden mit dem Ziel, die physikalische Eigenschaft oder den chemischen Zustand der isolierenden Probe 3 zu verändern. Dann wird die Ionenerzeugungsquelle 1 betrieben, um die isolierende Probe 3 mit positiven Ionenstrahlen 2 mit niedriger Energie innerhalb des oben beschriebenen Bereiches zu bestrahlen. Nach Bestrahlung mit dem Ionen strahl 2 kann der Ionenstrahl 2 durch die Linse 7 fokussiert werden, oder, ebenfalls optional, mit dem Strahlenscanner 8 gescannt bzw. bewegt werden. Durch die Bestrahlung mit den positiven Ionen mit niedriger Energie wechselwirken die Strahlungsionen mit der isolierenden Probe 3 zur Bildung von inneren Elektronenvakanzen bzw. Elektronenvakanzen der inneren Schalen der Atome, die in der isolierenden Probe 3 enthalten sind, und charakteristische Röntgenstrahlung wird durch die Elektronenübergänge von der äußeren Schale erzeugt. Die Röntgenstrahlung wird durch den Röntgenstrahlendetektor 5 detektiert. Dann kann die charakteristische Röntgenstrahlung der leichten Elemente mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit auf der Grundlage der detektierten Daten für die charakteristische Röntgenstrahlung, die durch den Röntgenstrahlungsdetektor 5 detektiert wurde, analysiert und ausgewertet werden. Ferner können auch das sichtbare Licht, UV-Licht, Auger-Elektronen, Sekundärelektronen, Sekundärionen (andere als charakteristische Röntgenstrahlen), die durch bzw. von der isolierenden Probe 3 erzeugt werden, ebenfalls optional durch die Detektoren 6a bis 6c detektiert werden. Gemäß der Vorrichtung können auch charakteristische Röntgenstrahlen niedriger Energie für schwere Elemente detektiert werden.In a case of analysis and evaluation of light elements using the Vorrich in 3 First, the insulating sample 3 containing light elements in the chamber 4 arranged. The interior of the chamber 4 may be evacuated to a suitable degree of vacuum or, optionally, a noble gas or inert gas may be introduced. Furthermore, the temperature of the insulating sample 3 be changed with the aim of the physical property or the chemical state of the insulating sample 3 to change. Then, the ion generation source becomes 1 operated to the insulating sample 3 with positive ion beams 2 with low energy within the range described above. After irradiation with the ion beam 2 can the ion beam 2 through the lens 7 be focused, or, optionally, with the beam scanner 8th be scanned or moved. By irradiation with the low-energy positive ions, the radiation ions interact with the insulating sample 3 for the formation of internal electron vacancies or electron vacancies of the inner shells of the atoms in the insulating sample 3 and characteristic X-ray radiation is generated by the electron transitions from the outer shell. The X-ray radiation is transmitted through the X-ray detector 5 detected. Then, the characteristic X-ray of the light elements can be detected with high sensitivity and high accuracy on the basis of the detected data for the characteristic X-ray generated by the X-ray detector 5 was detected, analyzed and evaluated. Further, visible light, UV light, Auger electrons, secondary electrons, secondary ions (other than characteristic X-rays) passing through the insulating sample may also be used 3 can be generated, also optionally by the detectors 6a to 6c be detected. According to the device, characteristic low-energy X-rays for heavy elements can also be detected.

[Beispiel 2][Example 2]

Anschließend wird ein Beispiel gemäß der Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten der leichten Elemente dargestellt. Es sei zu verstehen gegeben, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die zweite Ausführungsform und Beispiel 2 beschränkt ist, sondern dass vielmehr verschiedene Ausführungsformen in Bezug auf Einzelheiten möglich sind.Subsequently, will an example according to the device for analyzing and evaluating the light elements. It should be understood that the present invention in no Way to the second embodiment and Example 2 limited but rather, various embodiments with respect to details possible are.

He+-Ionen bei 20 keV wurden als niederenergetische positive Ionen verwendet, und Al2O3 wurde als isolierende Probe bzw. isolierende Proben verwendet, und das Vakuumausmaß in der Targetkammer wurde auf 1·10–5 Pa Pa oder weniger eingestellt. Für die Röntgenstrahlendetektion wurde ein Si(Li)-Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor verwendet.He + ions at 20 keV were used as low-energy positive ions, and Al 2 O 3 was used as insulating specimens, and the vacuum amount in the target chamber was set to 1 × 10 -5 Pa Pa or less. For X-ray detection, a Si (Li) X-ray energy spectrodetector was used.

Wenn das Targetmaterial bei Raumtemperatur mit positiven Ionen bei niedriger Energie bestrahlt wurde, wurden charakteristische Röntgenstrahlen mit K-Kanten von Sauerstoff (O-K) und einer K-Kante (Al-K) von Aluminium als Elemente, die in der Probe enthalten sind, durch den Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor detektiert. 4(a) zeigt ein Röntgenstrahlungsspektrum, das durch die Bestrahlung mit niederenergetischen Ionen in diesem Beispiel erhalten bzw. angeregt wurde. Ferner, zum Vergleich, zeigt 4(b) ein Röntgenstrahlungsspektrum, das durch Bestrahlung mit hochbeschleunigten Elektronenstrahlen bei 400 keV unter Verwendung einer identischen Isolatorprobe angeregt wurde. Wenn die in dem Graphen erscheinenden Spektren miteinander verglichen werden, ist die Intensität des Peaks von Sauerstoff als leichtes Element (O-K-Kante) wesentlich intensiver als die Intensität des Peaks von Aluminium (Al-K-Kante) in der charakteristischen Röntgenstrahlung, die durch die niederenergetischen Ionen angeregt wird, dies verglichen mit dem Fall des Elektronenstrahls, und es kann gesehen werden, dass die Anregungswirksamkeit der charakteristischen Röntgenstrahlung von leichten Elementen höher ist.When the target material was irradiated with positive ions at low energy at room temperature, characteristic X-rays having K-edges of oxygen (OK) and a K-edge (Al-K) of aluminum as elements contained in the sample were passed through the X-ray energy spectrodetector detected. 4 (a) Fig. 10 shows an X-ray spectrum obtained by the low-energy ion irradiation in this example. Further, for comparison, shows 4 (b) an X-ray spectrum excited by irradiation with highly accelerated electron beams at 400 keV using an identical insulator sample. When the spectra appearing in the graph are compared with each other, the intensity of the peak of oxygen as a light element (OK edge) is much more intense than the intensity of the peak of aluminum (Al-K edge) in the characteristic X-ray generated by the low-energy ions is excited, as compared with the case of the electron beam, and it can be seen that the excitation efficiency of the characteristic X-ray of light elements is higher.

[Weitere Analysebeispiele][Further examples of analysis]

Tabelle 2 zeigt Beispiele, die in dem Beispiel analysiert wurden. Charakteristische Röntgenstrahlung, die in 2 gezeigt ist, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 detektiert, bis auf unterschiedliche Proben, verwendete Io nen und Ionenenergie wie diese in Tabelle 1 dargestellt wurden. [Tabelle 2]

Figure 00240001
Table 2 shows examples analyzed in the example. Characteristic X-ray radiation in 2 was detected was detected in the same manner as in Example 2 except for different samples, ions and ion energy used as shown in Table 1. [Table 2]
Figure 00240001

[Dritte Ausführungsform]Third Embodiment

Das Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen gemäß der vorliegenden Erfindung (im wesentlichen entsprechend Anspruch 13, in dieser Ausführungsform als Erfindung A bezeichnet) weist das Merkmal auf, das eine isolierende Probe, welche leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie bei 2 bis 100 keV bestrahlt wird, um charakteristische Röntgenstrahlung von den leichten Elementen, die in der isolierenden Probe enthalten sind, zu erhalten, und die erzeugte charakteristische Röntgenstrahlung zu detektieren, um so die leichten Elemente, die in den isolierenden Proben enthalten sind, zu analysieren und auszuwerten.The Method for analyzing and evaluating elements according to the present invention Invention (essentially according to claim 13, in this embodiment referred to as invention A) has the feature that an insulating Sample containing light elements with positive ions with a low energy at 2 to 100 keV is irradiated to characteristic X-rays from the light elements contained in the insulating sample are to receive, and the generated characteristic x-ray radiation so as to detect the light elements that are in the insulating Samples are included, analyzed and evaluated.

Während beliebige positive Ionen verwendet werden können, sind bevorzugte Beispiele He+, Ne+, Ar+, Kr+, Xe+ usw. als die positiven Ionen der Elemente der Gruppe 18 in der Periodentafel bzw. im Periodensystem. Derartige positive Ionen weisen den Vorteil bzw. die Eigenschaft auf, dass sie mit dem Targetmaterial nicht chemisch reagieren.While any positive ions may be used, preferred examples are He + , Ne + , Ar + , Kr + , Xe + , etc., as the positive ions of the elements of the group 18 in the periodic table or in the periodic table. Such positive ions have the advantage or the property that they do not react chemically with the target material.

Während die Energie (Beschleunigungsspannung) der positiven Ionen von 2 bis 100 keV beträgt, ist die Energie in Abhängigkeit von der Art der positiven Ionen unterschiedlich. In einem Fall, bei dem die Energie der positiven Ionen höher ist als der oben beschriebe Bereich, ist es nicht möglich, den beabsichtigten Zweck der Analyse und Auswertung des Isoliermaterials, das leichte Elemente aufweist, mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit mit einer kleinen und kostengünstigen Ausrüstung ohne die Notwendigkeit einer teuren und großen Ausrüstung zu erreichen. In einem Fall, in dem die Energie der positiven Ionen kleiner ist als der oben beschriebene Bereich, kann charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen nicht mehr in wirksamer Weise erzeugt werden.While the Energy (acceleration voltage) of the positive ions from 2 to 100 keV, is the energy in dependence different from the type of positive ions. In one case, where the energy of the positive ions is higher than that described above Range, it is not possible the intended purpose of the analysis and evaluation of the insulating material, which has light elements, high sensitivity and high Accuracy with a small and inexpensive equipment without to achieve the need for expensive and large equipment. In one Case in which the energy of the positive ions is smaller than the one above described area, characteristic X-ray radiation of light Elements can no longer be effectively generated.

In der Offenbarung der Anmeldung werden unter leichten Elementen diejenigen mit Atomzahlen von 4 bis 17 verstanden. Beispiele derartiger isolierender Proben mit leichten Elementen umfassen Al2O3, MgO, Si3N4, NaCl, SiO2 usw.In the disclosure of the application are understood by light elements those having atomic numbers of 4 to 17. Examples of such light-element insulating samples include Al 2 O 3 , MgO, Si 3 N 4 , NaCl, SiO 2 , etc.

Das Prinzip der Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen, welches verwendet wird in dem Verfahren der Erfindung A, ist in 5 als schematische Ansicht dargestellt. Wenn eine isolierende Probe mit positiven Ionen mit niedriger Energie, welche innerhalb des oben beschriebenen Bereiches liegt, bestrahlt wird, wechselwirken die Bestrahlungsionen mit der isolierenden Probe zur Bildung von Elektronenvakanzen in den inneren Schalen der Atome, die in der isolierenden Probe enthalten sind und erzeugen charakteristische Röntgenstrahlung aufgrund von Elektronenübergängen von den äußeren Schalen bzw. der äußeren Schalen.The principle of generating characteristic X-ray of light elements which is used in the method of the invention A, is in 5 shown as a schematic view. When an insulating sample is irradiated with low-energy positive ions falling within the above-described range, the irradiation ions with the insulating sample interact to form electron vacancies in the inner shells of the atoms contained in the insulating sample and produce characteristic ones X-radiation due to electron transitions from the outer shells or the outer shells.

In dem Verfahren gemäß der Erfindung A wird die somit erzeugte charakteristische Röntgenstrahlung detektiert, und das leichte Element bzw. die leichten Elemente in den isolierenden Proben werden analysiert und ausgewertet, dies mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit. Die charakteristische Röntgenstrahlung kann unter Verwendung eines Halbleiterdetektors wie etwa eines Si(Li)-Röntgenstrahlungsspektrodetektors detektiert werden, wobei keinerlei Beschränkung hierauf besteht. Die 5 zeigt schematisch auch die Verfahren zur Analyse und zur Auswertung durch die Erfindung A.In the method according to the invention A, the characteristic X-ray thus generated is detected, and the light element (s) in the insulating samples are analyzed and evaluated with high sensitivity and high accuracy. The characteristic X-ray can be detected by using a semiconductor detector such as a Si (Li) X-ray spectrodetector, which is not limited thereto. The 5 also schematically shows the methods for analysis and evaluation by the invention A.

Ferner zeigt Tabelle 3 das Verfahren zum Analysieren und zum Auswerten von Elementen gemäß den Erfindungen der Anmeldung (einschl. Erfindung A sowie auch der weiter unten zu beschreibenden Erfindung B), und zum Vergleich ein typisches herkömmliches Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen. [Tabelle 3]

Figure 00260001
Figure 00270001

  • AES: Augerelektronenspektroskopie
  • EELS: Elektronenenergieverlustspektroskopie
  • EPMA: Elektronensondenmikroanalyse
  • LIIXE: Niederenergetische ioneninduzierte Röntenstrahlungsemission
  • PIXE: Partikelinduzierte Röntgenstrahlenemission
  • SEM: Scan-Elektronenmikroskopie
  • SIMS: Sekundärionen-Massenspektroskopie
  • TEM: Transmissionselektronenmikroskopie
Further, Table 3 shows the method for analyzing and evaluating elements according to the inventions of the application (including invention A as well as invention B to be described below), and for comparison a typical conventional method for analyzing and evaluating elements. [Table 3]
Figure 00260001
Figure 00270001
  • AES: Auger Electron Spectroscopy
  • EELS: Electron energy loss spectroscopy
  • EPMA: electron probe microanalysis
  • LIIXE: Low-energy ion-induced X-ray emission
  • PIXE: particle-induced X-ray emission
  • SEM: scanning electron microscopy
  • SIMS: secondary ion mass spectroscopy
  • TEM: Transmission electron microscopy

Andere Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen gemäß der vorliegenden Erfindung (im wesentlichen entsprechend Anspruch 14, in dieser Ausführungsform als Erfindung B bezeichnet) weissen das Merkmal auf, das eine isolierende Probe, welche schwere Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie bei 2 bis 100 keV bestrahlt wird zur Erzeugung von charakteristischer Rönt genstrahlung mit niedriger Energie von 2 keV oder niedriger von den schweren Elementen, die in der isolierenden Probe enthalten sind, und Detektieren der erzeugten niederenergetischen charakteristischen Röntgenstrahlung, um so die schweren Elemente, die in den isolierenden Proben enthalten sind, zu analysieren und auszuwerten.Other Method for analyzing and evaluating elements according to the present invention Invention (essentially according to claim 14, in this embodiment referred to as invention B) have the feature of insulating Sample containing heavy elements, containing positive ions a low energy at 2 to 100 keV is irradiated for generation characteristic X-rays with low energy of 2 keV or lower of the heavy ones Elements contained in the insulating sample and detecting the generated low-energy characteristic X-ray radiation, so as to contain the heavy elements contained in the insulating samples are to analyze and evaluate.

Als positive Ionen, können Ionen identisch zu den gemäß Erfindung A verwendeten verwendet werden. Die Energie für die positiven Ionen (Beschleunigungsspannung) kann identisch sein zu derjenigen gemäß Erfindung A.When positive ions, can Ions identical to those according to the invention A used to be used. The energy for the positive ions (acceleration voltage) may be identical to that according to invention A.

In der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung werden unter schweren Elementen diejenigen mit Atomzahlen von 18 oder höher verstanden. Die isolierenden Proben, die schwere Elemente enthalten, können bspw. CeO2 und ZrSiO4 umfassen. Ferner ist die niederenergetische charakteristische Röntgenstrahlung von schweren Elementen diejenige mit einer Energie von 2 keV oder weniger.In the disclosure of the present application, heavy elements are understood to mean those having atomic numbers of 18 or higher. The insulating samples containing heavy elements may include, for example, CeO 2 and ZrSiO 4 . Further, the low-energy characteristic X-ray of heavy elements is that having an energy of 2 keV or less.

Das Prinzip der Erzeugung der für die Elemente charakteristischen Röntgenstrahlung, welches in dem Verfahren gemäß der Erfindung B verwendet wird, und die Verfahren zur Analyse und der Auswertung sind ebenfalls identisch zu denjenigen gemäß 5.The principle of generating the X-radiation characteristic of the elements used in the method according to the invention B and the methods of analysis and evaluation are also identical to those according to FIG 5 ,

In dem Verfahren gemäß der Erfindung B werfen somit die erzeugen niederenergetischen charakteristischen Röntgenstrahlen bzw. die charakteristische Röntgenstrahlung der schweren Elemente detektiert, und die schweren Elemente in den Isolierproben werden analysiert und ausgewertet, dies mit einer hohen Empfindlichkeit und hohen Genauigkeit. Während die charakteristische Röntgenstrahlung durch Verwendung des Halbleiterdetektors wie etwa des Si(Li)-Röntgenstrahlungs spektrodetektors detektiert werden kann, ist die Detektion nicht auf diese Detektor beschränkt.In the method according to the invention B thus throw the generate low-energy characteristic X-rays or the characteristic X-ray radiation the heavy elements detected, and the heavy elements in the Insulating samples are analyzed and evaluated, this with a high sensitivity and high accuracy. While the characteristic X-rays by using the semiconductor detector such as the Si (Li) X-ray spectrodetector can be detected, the detection is not on this detector limited.

Während die Erfindung A und die Erfindung B oben beschrieben wurden, kann in der vorliegenden Erfindung auch die Temperatur der isolierenden Probe verändert werden, oder die isolierende Probe kann nach Erzeugung der charakteristischen Röntgenstrahlung in einem Vakuum angeordnet werden mit dem Ziel der Steuerung der Erzeugungseffizienz bzw. Erzeugungswirksamkeit. Alternativ kann die isolierende Probe auch in einem Edelgas angeordnet werden.While the Invention A and Invention B have been described above the present invention, the temperature of the insulating Sample changed or the insulating sample can after generating the characteristic X-rays be arranged in a vacuum with the aim of controlling the Production efficiency or production efficiency. Alternatively, you can the insulating sample can also be arranged in a noble gas.

Ferner kann zur Steuerung der Bestrahlungsposition des Ionenstrahls bezüglich der isolierenden Probe wenigstens ein magnetisches Feld und/oder elektrisches Feld auf den Ionenstrahl aufgebracht werden, um den Strahl zu fokussieren oder zu scannen.Further can be used to control the irradiation position of the ion beam with respect to insulating sample at least one magnetic field and / or electrical Field applied to the ion beam to focus the beam or to scan.

[Beispiel 3][Example 3]

Nun wird ein Beispiel gemäß dem Verfahren zum Analysieren und Auswerten der leichten Elemente dargestellt. Es wird deutlich werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die dritte Ausführungsform, Beispiel 3 und Beispiel 4, welches weiter unten beschrieben wird, beschränkt ist, sondern dass vielmehr verschiedene Ausführungsformen bezüglich Einzelheiten möglich sind.Now becomes an example according to the method for analyzing and evaluating the light elements. It will be apparent that the present invention is not limited to the third embodiment, Example 3 and Example 4, which will be described below limited but rather, various embodiments with respect to details possible are.

He+-Ionen bei 20 keV wurden als niederenergetische positive Ionen verwendet, und Al2O3 wurde als isolierende Probe verwendet, und das Vakuumausmaß in der Targetkammer wurde auf 1 × 10–5 Pa oder weniger eingestellt. Für die Röntgenstrahlungsdetektion wurde ein Si(Li)-Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor verwendet.He + ions at 20 keV were used as low-energy positive ions, and Al 2 O 3 was used as an insulating sample, and the vacuum amount in the target chamber was set to 1 × 10 -5 Pa or less. For X-ray detection, a Si (Li) X-ray energy spectrodetector was used.

Wenn das Targetmaterial bei Raumtemperatur mit positiven Ionen mit niedriger Energie bestrahlt wurde, wurde charakteristische Röntgenstrahlung mit einer K-Kante von Sauerstoff (O-K) und einer K-Kante (Al-K) von Aluminium als Elemente, die in der Probe enthalten sind, durch den Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor detektiert. Die 6(a) zeigt ein Röntgenstrahlungsspektrum, das durch die Bestrahlung mit Niedrigenergieionen gemäß diesem Beispiel erhalten bzw. angeregt wurde. Ferner zeigt zum Vergleich 6(b) ein Röntgenstrahlspektrum, das durch Bestrahlung mit hochbeschleunigten Elektronenstrahlen bei 400 keV unter Verwendung der identischen isolierenden Probe angeregt wurde. Wenn die in den Graphen erscheinenden Spektren miteinander verglichen werden, ist die Intensität des Peaks bzw. der Spitze von Sauerstoff als dem leichten Element (O-K-Kante) wesentlich intensiver als die Intensität des Peaks von Aluminium (Al-K-Kante) in der charakteristischen Röntgenstrahlung, die durch die niederenergetischen Ionen angeregt wurde, verglichen mit dem Fall des Elektronenstrahls, und es kann gesehen werden, dass die Anregungswirksamkeit der charakteristischen Röntgenstrahlung von leichten Elementen höher ist.When the target material was irradiated with positive ions of low energy at room temperature, characteristic X-rays were irradiated with a K-edge of oxygen (OK) and a K-edge (Al-K) of aluminum as elements contained in the sample detects the X-ray energy spectrodetector. The 6 (a) shows an X-ray spectrum caused by low-level irradiation nergieionen according to this example was obtained or excited. Further shows for comparison 6 (b) an X-ray spectrum excited by irradiation with highly accelerated electron beams at 400 keV using the identical insulating sample. When the spectra appearing in the graphs are compared with each other, the intensity of the peak of oxygen as the light element (OK edge) is much more intense than the intensity of the peak of aluminum (Al-K edge) in the characteristic one X-ray excited by the low-energy ions compared with the case of the electron beam, and it can be seen that the excitation efficiency of the characteristic X-ray of light elements is higher.

[Beispiel 4][Example 4]

Xe+-Ionen bei 100 keV wurden als niederenergetische positive Ionen verwendet, und CeO2 wurde als isolierende Probe verwendet, und das Vakuumausmaß in der Probenkammer wurde aus 1 × 10–5 Pa oder weniger eingestellt. Für die Röntgenstrahlungsdetektion wurde ein Si(Li)-Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor verwendet.Xe + ions at 100 keV were used as low-energy positive ions, and CeO 2 was used as an insulating sample, and the vacuum amount in the sample chamber was set to 1 × 10 -5 Pa or less. For X-ray detection, a Si (Li) X-ray energy spectrodetector was used.

Wenn Targetmaterial bei Raumtemperatur mit positiven Ionen mit niedriger Energie bestrahlt wurde, wurde charakteristische Röntgenstrahlung mit einer K-Kante von Sauerstoff (O- K) und einer M-Kante von Cer (Ce-M) als Elemente, die in der Probe enthalten sind, durch den Röntgenstrahlungsenergiespektrodetektor detektiert. Die 7 zeigt ein Röntgenstrahlungsspektrum, das durch die Bestrahlung mit niederenergetischen Ionen gemäß diesem Beispiel angeregt wurde. Es wurde bestätigt, dass die niederenergetische charakteristische Röntgenstrahlung von Cer (Ce) als einem schweren Element auch mit hoher Wirksamkeit zusammen mit der charakteristischen Röntgenstrahlung von Sauerstoff (O) als leichtem Element erhalten werden kann.When target material was irradiated with positive ions of low energy at room temperature, characteristic X-rays having a K-edge of oxygen (O-K) and an M-edge of cerium (Ce-M) were included as elements contained in the sample. detected by the X-ray energy spectrodetector. The 7 Fig. 10 shows an X-ray spectrum excited by the low-energy ion irradiation according to this example. It has been confirmed that the low-energy characteristic X-ray of cerium (Ce) as a heavy element can also be obtained with high efficiency along with the characteristic X-ray of oxygen (O) as a light element.

Industrielle Anwendbarkeitindustrial applicability

Es wurde oben gemäß der vorliegenden Erfindung spezifisch ein neues Verfahren beschrieben zur Erzeugung von charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen, das in der Lage ist, charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen in wirksamer Weise in einer Ausrüstung von geringer Größe und mit verminderten Kosten zu erzeugen, wobei keine Notwendigkeit einer Ausrüstung in großem Maßstab besteht.It was above according to the present Invention specifically describes a novel process for production of characteristic X-radiation of light elements capable of characteristic X-ray radiation of light elements effectively in equipment of small size and with reduced costs, with no need for a equipment in big Scale exists.

Ferner wurde eine neue Vorrichtung zur Analyse und zum Auswerten von leichten Elementen in einem Isolator bereitgestellt, das in der Lage ist, ein Isoliermaterial, das leichte Elemente aufweist, mit hoher Empfindlichkeit und Genauigkeit zu analysieren und auszuwerten, dies mit bzw. in einer Ausrüstung von geringer Größe und zu verminderten Kosten, ohne die Notwendigkeit einer teuren und großmaßstäblichen Ausrüstung.Further became a new device for analyzing and evaluating light weight Provided elements in an isolator that is capable of an insulating material having light elements with high sensitivity and to analyze and evaluate accuracy with or in an equipment of small size and too reduced costs, without the need for expensive and large-scale Equipment.

Ferner ist ein neues Verfahren zum Analysieren und zum Auswerten von Elementen in einem Isolierer bzw. Isolator bereitgestellt, das in der Lage ist, ein Isoliermaterial mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit zu analysieren und auszuwerten, dies in einer Ausrüstung von geringer Größe und zu geringen Kosten, ohne die Notwendigkeit einer teuren und großmaßstäblichen Ausrüstung.Further is a new method for analyzing and evaluating elements provided in an isolator or insulator capable of is an insulating material with high sensitivity and high accuracy to analyze and evaluate this in an equipment of small size and too low cost, without the need for expensive and large-scale Equipment.

ZusammenfassungSummary

Es werden bereitgestellt ein Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen, das in der Lage ist, in wirksamer Weise charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen, die in einer Isoliermaterialprobe bzw. Nichtleiterprobe enthalten sind, durch Bestrahlung des Isoliermaterialtargets, das leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer geringen Energie von 2 bis 100 keV zu erzeugen, und eine Ausrüstung von geringer Größe und von verminderten Kosten, ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Analysieren und zum Auswerten von Elementen unter Verwendung der derart erzeugten charakteristischen Röntgenstrahlung.It There is provided a method for generating characteristic X-rays of light elements that is able to effectively characteristic x-ray radiation of light elements contained in an insulating material sample or non-conductor sample by irradiating the insulating material target contains light elements, with positive ions with a low energy of 2 to 100 keV generate, and equipment of small size and of reduced costs, further an apparatus and a method for Analyze and evaluate elements using the thus generated characteristic X-ray.

Claims (20)

Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen, gekennzeichnet durch die Bestrahlung eines Isolator- bzw. Isoliermaterialtargets bzw. Nichtleitermaterialtargets, das leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie von bzw. bei 2 bis 100 keV, um so charakteristische Röntgenstrahlung der leichten Elemente, die in dem Isoliermaterialtarget enthalten sind, zu erzeugen.Method for generating characteristic X-radiation of light elements, characterized by the irradiation of a Insulator or dielectric material targets or non-conductive material targets, that contains light elements, with positive ions with a low energy from or at 2 to 100 keV, so characteristic X-ray radiation of the light Produce elements contained in the insulating material target. Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen nach Anspruch 1, bei dem die leichten Elemente Elemente mit Atomzahlen bzw. Kernladungszahlen von 4 bis 17 sind.A method for generating characteristic X-ray radiation of light elements according to claim 1, in which the light elements are elements with atomic numbers or atomic numbers of 4 to 17. Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem der positive Ionenstrahl durch die Aufbringung wenigstens eines elektrischen Feldes und/oder magnetischen Feldes fokussiert wird.Method for generating characteristic X-radiation light elements according to one of claims 1 or 2, wherein the positive Ion beam by the application of at least one electrical Field and / or magnetic field is focused. Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem durch Aufbringung wenigstens eines elektrischen Feldes und/oder magnetischen Feldes bewirkt wird, dass die positiven Ionen über das Isoliermaterialtarget gescannt bzw. bewegt werden.Method for generating characteristic X-radiation lightweight elements according to any one of claims 1 to 3, wherein Application of at least one electric field and / or magnetic field causes the positive ions over the Isoliermaterialtarget be scanned or moved. Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem charakteristische Röntgenstrahlung von leichten Elementen erzeugt wird durch Veränderung der Temperatur des Isoliermaterialtargets.Method for generating characteristic X-radiation of light elements according to any one of claims 1 to 4, wherein the characteristic X-rays of light elements is produced by changing the temperature of the Isoliermaterialtargets. Verfahren zum Erzeugen charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die charakteristische Röntgenstrahlung der leichten Elementen erzeugt wird durch Anordnung des Isoliermaterialtargets in einem Vakuum.Method for generating characteristic X-radiation of light elements according to any one of claims 1 to 5, wherein the characteristic X-rays of the light elements is created by placing the insulating material target in a vacuum. Vorrichtung zum Analysieren und zum Auswerten von leichten Elementen in einer Isolator- bzw. Isolierprobe bzw. einer Nichtleiterprobe, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine Ionenerzeugungsquelle zum Bestrahlen einer Isolierprobe, die leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie von bzw. bei 2 bis 100 keV; einen Röntgenstrahlungsdetektor zum Detektieren charakteristischer Röntgenstrahlung, die von den leichten Elementen erzeugt wird, die in der Isolierprobe enthalten sind, durch die Bestrahlung mit den positiven Ionen; und eine Kammer, in der die Isolierprobe angeordnet ist.Device for analyzing and evaluating light elements in an isolator or insulating sample or a Non-conductor sample, characterized in that it comprises: a Ion generation source for irradiating an insulating sample, the light Contains elements with positive ions with a low energy from or at 2 to 100 keV; an X-ray detector for detecting characteristic X-rays emitted by the light elements contained in the insulating sample are, by the irradiation with the positive ions; and a Chamber in which the insulating sample is arranged. Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen gemäß Anspruch 7, bei der die leichten Elemente als das Objekt der Messung in der Isolierprobe Elemente mit Atomzahlen von 4 bis 17 sind.Device for analyzing and evaluating light weight Elements according to claim 7, in which the light elements as the object of measurement in the Insulating sample elements with atomic numbers from 4 to 17 are. Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen gemäß Anspruch 7 oder 8, bei der Strahlfokussierungsmittel zum Fokussieren des positiven Ionenstrahls von der Ionenerzeugungsquelle vorgesehen sind.Device for analyzing and evaluating light weight Elements according to claim 7 or 8, in the beam focusing means for focusing the positive ion beam provided by the ion generation source are. Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der Strahlscanmittel zum Scannen bzw. Bewegen des positiven Ionenstrahls von der Ionenerzeugungsquelle über die Isolierprobe vorgesehen sind.Device for analyzing and evaluating light weight Elements according to one the claims 7 to 9, at the beam scanning means for scanning or moving the positive Ion beam provided by the ion generating source via the insulating sample are. Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der Mittel zum Verändern der Temperatur der Isolierprobe vorgesehen sind.Device for analyzing and evaluating light weight Elements according to one of the claims 7 to 10, in the means of changing the temperature of the insulating sample are provided. Vorrichtung zum Analysieren und Auswerten von leichten Elementen gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der Mittel zum Anordnen der Isolierprobe in einem Vakuum vorgesehen sind.Device for analyzing and evaluating light weight Elements according to one the claims 7 to 11, wherein the means for placing the insulating sample in one Vacuum are provided. Verfahren zum Analysieren und zum Auswerten von Elementen in einer Isolierprobe bzw. Nichtleiterprobe, gekennzeichnet durch die Bestrahlung einer Isolierprobe, die leichte Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie bei bzw. von 2 bis 100 keV zur Erzeugung von charakteristischer Röntgenstrahlung von leichten Elementen, die in der Isolierprobe enthalten sind, und zum Detektieren der erzeugten charakteristischen Röntgenstrahlung, um die leichten Elemente, die in der Isolierprobe enthalten sind, zu analysieren und auszuwerten.Method for analyzing and evaluating Elements in an insulating or non-conductor sample, characterized by irradiating an insulating sample containing light elements positive ions with a low energy at or from 2 to 100 keV for the production of characteristic X-rays of light Elements contained in the insulating sample and for detection the generated characteristic X-ray, around the light To analyze elements contained in the insulating sample and evaluate. Verfahren zum Analysieren und Auswerten von Elementen in einer Isolierprobe bzw. Nichtleiterprobe, gekennzeichnet durch die Bestrahlung einer Isolierprobe, die schwere Elemente enthält, mit positiven Ionen mit einer niedrigen Energie bei bzw. von 2 bis 100 keV zur Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung mit niedriger Energie von 2 keV oder niedriger der schweren Elemente, die in der Isolierprobe enthalten sind, und zum Detektieren der erzeugten charakteristischen Röntgenstrahlung mit niedriger Energie, um so die schweren Elemente, die in der Isolierprobe enthalten sind, zu analysieren und auszuwerten.Method for analyzing and evaluating elements in an insulating or non-conductor sample, characterized by the irradiation of an insulating sample containing heavy elements, with positive ions with a low energy at or from 2 to 100 keV for generating characteristic X-rays with lower Energy of 2 keV or lower of the heavy elements used in the Insulating sample are included, and for detecting the generated characteristic X-rays with low energy, so the heavy elements in the insulation sample are included, analyzed and evaluated. Elementanalysier- und auswerteverfahren nach Anspruch 13, bei dem die leichten Elemente als Objekt bzw. Gegenstand der Messung in der Isolierprobe Elemente mit Atomzahlen von 4 bis 17 sind.Element analysis and evaluation method according to claim 13, in which the light elements as object or object of Measurement in the insulating sample elements with atomic numbers from 4 to 17 are. Elementanalyse- und auswerteverfahren nach Anspruch 14, bei dem die schweren Elemente als Objekt der Messung in der Isolierprobe Elemente mit Atomzahlen von 18 oder höher sind.Element analysis and evaluation method according to claim 14, in which the heavy elements as the object of measurement in the Insulating sample are elements with atomic numbers of 18 or higher. Elementanalyse- und auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem der positive Ionenstrahl durch die Anwendung bzw. Aufbringung wenigstens eines elektrischen Feldes und/oder magnetischen Feldes fokussiert wird.Element analysis and evaluation method after one the claims 13 to 16, in which the positive ion beam through the application or application of at least one electric field and / or magnetic Field is focused. Elementanalyse- und auswerteverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 13 bis 17, bei dem der positive Ionenstrahl mittels Anwendung wenigstens eines elektrischen Feldes und/oder eines magnetischen Feldes über die Isolierprobe gescannt bzw. bewegt wird.Element analysis and evaluation method after one of the preceding claims 13 to 17, wherein the positive ion beam by application at least an electric field and / or a magnetic field over the Insulation sample is scanned or moved. Elementanalyse- und auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei der die Temperatur der Isolierprobe verändert wird.Element analysis and evaluation method after one the claims 13 to 18, in which the temperature of the insulating sample is changed. Elementanalyse- und auswerteverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei dem die Isolierprobe in einem Vakuum angeordnet wird.Element analysis and evaluation method after one the claims 13 to 19, in which the insulating sample is placed in a vacuum.
DE112005001853T 2004-07-30 2005-07-29 Method for generating characteristic X-radiation Withdrawn DE112005001853T5 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-224590 2004-07-30
JP2004-224591 2004-07-30
JP2004224591A JP4452811B2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Elemental analysis and evaluation method in insulators by low energy ion irradiation
JP2004224587A JP4644853B2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Light element characteristic X-ray generation method from insulator by low energy ion irradiation
JP2004224590A JP2006046964A (en) 2004-07-30 2004-07-30 Apparatus for analyzing/evaluating light element in insulator by irradiation of low energy ions
JP2004-224587 2004-07-30
PCT/JP2005/014355 WO2006011677A1 (en) 2004-07-30 2005-07-29 Method of emitting light-element characteristic x-ray, and elemental analysis/estimation apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112005001853T5 true DE112005001853T5 (en) 2007-06-06

Family

ID=35786403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112005001853T Withdrawn DE112005001853T5 (en) 2004-07-30 2005-07-29 Method for generating characteristic X-radiation

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112005001853T5 (en)
WO (1) WO2006011677A1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113052A (en) * 1985-11-13 1987-05-23 Oki Electric Ind Co Ltd Element analysis

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006011677A1 (en) 2006-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bertrand et al. Mitigation strategies for radiation damage in the analysis of ancient materials
DE102006037257B4 (en) Method and measuring arrangement for the non-destructive analysis of an examination object with X-radiation
DE102008041813A1 (en) Method for analyzing an organic sample
DE102009036701A1 (en) Particle beam system and investigation method for this purpose
DE112007002604T5 (en) Ion beam diagnostics
DE102015225868A1 (en) Photoelectron spectroscopy device with hard X-rays
EP2976627B1 (en) Method for generating image data relating to an object
DE69133256T2 (en) Scanning electron microscope and imaging method
DE112014006546B4 (en) Sample processing method and charged particle beam device
WO2009056236A1 (en) Liquid metal ion source, secondary ion mass spectrometer, secondary ion mass spectrometric analysis method and use thereof
DE69629653T2 (en) METHOD FOR DETERMINING THE CAUSE OF DEFECTS ON STEEL SURFACES
DE102010056321B4 (en) Particle beam microscope
DE112005001853T5 (en) Method for generating characteristic X-radiation
EP0873574A1 (en) Method to determine depth profiles in an area of thin coating
DE2363581C2 (en) Process for non-destructive chemical analysis
Nebesářová et al. The cutting of ultrathin sections with the thickness less than 20 nm from biological specimens embedded in resin blocks
DE102006007039A1 (en) Three-dimensional structural analysis system
DE3840536C2 (en) Dual-beam method for secondary ion mass spectrometry
DE102008042179B9 (en) Method for analyzing a sample
EP3011582A1 (en) Method for detecting x-rays and device
Gruia Micro-tomography and X-ray analysis of geological samples
DE10253886B4 (en) Material-analytical measuring method for the determination of carbon concentrations in a steel
DE19738408C2 (en) Device for the wavelength-dispersive analysis of fluorescent radiation
WO2003029797A2 (en) Method and device for obtaining images from inside dense plasmas
DD278866A1 (en) METHOD FOR PHOSPHORAGE DETERMINATION IN ELECTRICALLY DISCARDED METAL SUPPORTS

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal