FR2782385A1 - Determination de la tache de mesure dans l'analyse par fluorescence x - Google Patents

Determination de la tache de mesure dans l'analyse par fluorescence x Download PDF

Info

Publication number
FR2782385A1
FR2782385A1 FR9910162A FR9910162A FR2782385A1 FR 2782385 A1 FR2782385 A1 FR 2782385A1 FR 9910162 A FR9910162 A FR 9910162A FR 9910162 A FR9910162 A FR 9910162A FR 2782385 A1 FR2782385 A1 FR 2782385A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
probe
sample element
measurement spot
primary
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.)
Granted
Application number
FR9910162A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2782385B1 (fr
Inventor
Volker Rossiger
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.)
Helmut Fischer GmbH and Co
Original Assignee
Helmut Fischer GmbH and Co
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
Application filed by Helmut Fischer GmbH and Co filed Critical Helmut Fischer GmbH and Co
Publication of FR2782385A1 publication Critical patent/FR2782385A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2782385B1 publication Critical patent/FR2782385B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating 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
    • G01N23/22Investigating 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
    • G01N23/223Investigating 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 by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/07Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission
    • G01N2223/076X-ray fluorescence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (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)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Un élément d'échantillon (10) pour la détermination des données d'intensité d'une tache de mesure (13) dans l'analyse à fluorescence X se distingue par le fait qu'il présente un contour défini par une sonde (12) entourée par un matériau périphérique (11), le matériau périphérique (11) et le matériau de la sonde (12) présentant les mêmes coefficients d'affaiblissement linaire du rayonnement à fluorescence X (8) émis. Par le procédé selon l'invention, on peut déterminer tant le barycentre des intensités que le contour de la tache de mesure.

Description

Détermination de la tache de mesure dans l'analyse par fluorescence X
L'invention concerne un élément d'échantillon et un procédé de détermination des données d'intensité d'une tache de mesure dans l'analyse à fluorescence X. Si une substance est irradiée par un rayonnement X dur, donc à onde courte et ainsi riche en énergie, les électrons qui se trouvent dans les atomes de ces substances, en particulier des couches internes, sont ionisés, et par suite, cet emplacement vide est comblé par des électrons issus des couches externes. On émet ainsi ce que l'on appelle le rayonnement à fluorescence X (rayonnement secondaire)qui est plus doux donc à onde plus longue et ainsi plus pauvre en énergie que le rayonnement X primaire incident. Le rayonnement secondaire émis est caractéristique de chaque atome du système périodique. Chaque spectre de fluorescence X émis par l'atome est constitué seulement de quelques lignes caractéristiques, à l'aide desquelles il est identifiable de façon univoque. Pour procéder à une analyse quantitative, outre la longueur d'onde, on mesure également l'intensité, donc l'amplitude du rayonnement émis, qui est une indication quantitative de la teneur du type d'atome correspondant dans la sonde, pour l'épaisseur de couche et la concentration
du type d'atome correspondant.
L'analyse à fluorescence X est entre autres d'une grande importance comme méthode de contrôle non destructif des matériaux pour l'analyse des épaisseurs de couches et des compositions d'échantillons en couches et massifs, en particulier pour l'analyse d'échantillons très petits et/ou structurés, tels que des pistes conductrices, de surfaces de brasage ou de liaison, ainsi que d'autres surfaces de contact, telles
que des revêtements électrolytiques.
Dans l'analyse à fluorescence X, l'échantillon à examiner est excité avec le rayonnement polychromatique dur d'un tube à rayon X pour produire une émission de rayonnement de fluorescence. Le rayon primaire tombant sur le matériau de l'échantillon est alors focalisé, soit au moyen de collimateurs constitués de métal ou de verre, ou d'éléments focalisateurs tels que des capillaires en verre. La plage d'analyse excitée par le rayonnement primaire du matériau de l'échantillon ou la surface du rayonnement primaire arrivant sur l'échantillon est appelée la tache de mesure. La taille de la tache de mesure de l'analyse à fluorescence X des petits objets à mesurer est d'environ 10 à 100 mm. Le rayonnement à fluorescence X émis par le matériau de l'échantillon est décelé par des détecteurs appropriés, tels que des tubes de comptage proportionnel ou bien des détecteurs
à semiconducteurs.
En particulier, lors de l'analyse de petits échantillons, il s'avère nécessaire de, non seulement limiter suffisamment les dimensions géométriques de la tache de mesure, mais également de donner une présentation visualisable pour positionner précisément l'échantillon. Pour la représentation de la tache de mesure, il faut, d'une part, déterminer le centre du rayon primaire arrivant sur l'échantillon et, d'autre part, déterminer l'étendue spatiale ou le contour de la
tache de mesure.
Pour déterminer le centre du rayon, par exemple il est connu de déplacer sur la largueur de la tache de mesure la face limite plane d'un matériau fluorescent et d'un matériau non fluorescent pour la même excitation, et de mesurer le rayonnement de fluorescence émis par le matériau fluorescent pour différentes positions relatives par rapport au rayon primaire. Si la surface limite se trouve au centre du rayon, alors l'intensité de ce rayonnement de fluorescence est précisément de la moitié de ce qu'il est lorsque la totalité de la surface du matériau fluorescent est excitée par le rayon primaire. Cette position o l'on a une demi intensité sert alors au réglage, par exemple d'un réticule à croisée de fils d'un appareil d'observation, tel qu'une caméra vidéo. Dans les méthodes décrites, il s'avère désavantageux qu'elles soient entachées d'erreur du fait que les matériaux différents s'influencent mutuellement dans la zone de leurs surfaces limites, en particulier pour de petites taches de mesure. La cause des erreurs réside dans le fait que le rayon primaire pénètre relativement profondément dans l'échantillon et, ainsi, non seulement sur la surface de l'échantillon, mais, au contraire, il se produit un rayonnement de fluorescence aussi dans des zones plus profondes, rendant ainsi l'affaiblissement du rayonnement de fluorescence produit dans le matériau de l'échantillon important pour l'intensité mesurée. Cet affaiblissement suit la loi d'affaiblissement connue: I = Io e'Lx o Io est l'intensité du rayonnement de fluorescence X émis directement sur un atome excité et I est l'intensité de rayonnement après passage de la veine x d'un matériau ayant un coefficient
d'affaiblissement linéaire g.
Le coefficient d'affaiblissement linéaire g
dépend du matériau.
Pour déterminer les dimensions géométriques (contours) de la tache de mesure, il est connu d'estimer celle-ci selon la section transversale du collimateur utilisé, ou bien selon les espacements qui existent entre la source de rayonnement, le collimateur et l'échantillon. La forme et la taille de la tache de mesure réelle peuvent différer de la forme ainsi construite, du fait que les suppositions prises comme base ne correspondent qu'approximativement à la réalité, du fait que la taille et la position réelles du point projeté de la source de rayonnement ne sont pas exactement connues. En outre l'axe de rayon primaire est modifié par rapport à l'axe optique sous l'effet des influences thermiques. En outre l'absorption incomplète du rayonnement primaire sur les bords du collimateur n'est pas prise en compte. On ne remarquera pas l'éventualité d'un écart des conditions réelles (taille du point, erreur d'ajustement pour le
centre du rayon).
En outre, il est connu pour déterminer le contour de la tache de mesure d'éclairer au lieu d'un échantillon un matériau en film sensible pour le rayonnement x dont la longueur d'onde est située dans la plage du rayonnement primaire. Cette méthode fournit certes une représentation réaliste de la tache de mesure, cependant le matériau du film doit être enlevé pour procéder au développement et l'information
concernant le centre du rayon est perdue.
L'invention a pour but, en évitant les inconvénients précités, de proposer un élément d'échantillon et un procédé pour déterminer tant le barycentre des intensités qu'également la distribution des intensités d'une tache de mesure, donc les données d'intensité d'un rayon x incident sur une surface, dans l'analyse à fluorescence X. Le problème est résolu selon l'invention, avec un élément d'échantillon pour la détermination des données d'intensité d'une tache de mesure dans l'analyse à fluorescence X, par le fait que l'élément d'échantillon présente un contour défini par une sonde entourée par un matériau périphérique, le matériau périphérique et le matériau de la sonde présentant les mêmes coefficients d'affaiblissement linaire du
rayonnement à fluorescence X émis.
Pour déterminer le barycentre des intensités de la tache de mesure, l'élément d'échantillon selon l'invention est déplacé sur la largeur de la tache de mesure, si bien que soit la sonde, soit le matériau périphérique, ou tant la sonde que le matériau
périphérique, sont excités par le rayonnement primaire.
Du fait que la sonde et le matériau périphérique sont différents, les spectres de fluorescence caractéristiques peuvent être différents. Du fait que, selon l'invention le matériau de la sonde et le matériau périphérique présentent les mêmes coefficients d'affaiblissement linéaire pour le rayonnement de fluorescence émis, les intensités (amplitudes) du rayonnement fluorescent émis à des profondeurs différentes de la sonde ainsi que du matériau périphérique de la partie d'échantillon sont affaiblies ou absorbées de la même manière, si bien que, à la limite entre l'échantillon et le matériau périphérique, il n'y a aucune influence mutuelle des segments et que les intensités des spectres de fluorescence émis par l'échantillon et le matériau périphérique sont comparables. Un rayon secondaire, émis par exemple dans un plan plus profond de l'échantillon, subit donc le même affaiblissement après la sortie du matériau de la
sonde dans le matériau périphérique.
L'élément d'échantillon selon l'invention peut, par exemple, être relié rigidement à une table à échantillon programmable à l'aide de laquelle on peut effectuer des déplacements locaux définis par rapport
au rayonnement primaire qui est localement fixe.
L'élément d'échantillon constitué de la sonde et du matériau périphérique présente de préférence une face supérieure plane, si bien que la sonde est en alignement avec le matériau périphérique et qu'il ne se produit aucun effet d'absorption et de dispersion sur
les arêtes en saillie.
Selon un mode de réalisation préféré, la sonde et le matériau périphérique sont proches de la saturation au sens de la fluorescence X. La forme définie de la sonde de la partie d'échantillon selon l'invention peut, par exemple, être ronde ou polygonale. Les dimensions de la section transversales de la sonde sont alors de préférence inférieures à celles de la section transversale du rayon primaire incident sur la partie d'échantillon et, de préférence, inférieure à 100 gm. Si la surface de la sonde est plus petite que la tache de mesure, la distribution d'intensité, déterminée par l'intensité du rayonnement de fluorescence émis, du rayon primaire constitue déjà un modèle réaliste du profil d'intensité du rayon primaire, en ce que le maximum d'intensité est identifiée sous la forme d'un pic discret. Si la surface de la sonde est d'une surface supérieure à celle de la tache de mesure, le maximum d'intensité est identifié comme étant un plateau. La sonde peut par exemple être constituée d'un morceau de film métallique
noyé dans le matériau périphérique.
Comme déjà mentionné, la sonde et le matériau périphérique sont constitués de matériaux différents, possédant ainsi des spectres de fluorescence différents, mais des coefficients d'amortissement linéaire identiques pour le rayonnement de fluorescence émis. Ainsi par exemple, les deux composants, la sonde et le matériau périphérique, peuvent être constitués d'alliages formés de constituants d'alliages différents, ou bien soit la sonde soit le matériau sont constitués d'un métal pur, tandis que à chaque fois l'autre composant est constitué d'un alliage qui ne
contient pas ce métal pur comme constituant d'alliage.
Le choix d'un métal pour la sonde ainsi que d'un alliage de même coefficient d'amortissement linéaire va
être explicité ci-après.
Le problème de l'invention est résolu par un procédé de détermination des données d'intensité d'une tache de mesure dans l'analyse à fluorescence X, en ce que le rayonnement à fluorescence X est mesuré, au moins pour plusieurs positions relatives de la tache de mesure d'un contour défini, à partir de la sonde et d'un matériau périphérique, dont les coefficients
d'affaiblissement linéaires sont identiques.
Des matériaux de la sonde et le matériau périphérique sont choisis de manière qu'ils présentent un coefficient d'amortissement linéaire identique et qu'au moins l'un des matériaux, en cas d'excitation par des quanta de rayonnements X, dont la longueur d'onde est située sur la plage de la longueur d'onde du rayonnement primaire, émette un rayonnement de fluorescence. Pour déterminer le barycentre des intensités de la tache de mesure, et celui du rayon primaire tombant sur la partie échantillon, on peut, pour plusieurs positions relatives de la sonde et de la tache de mesure, mesurer soit le rayonnement de fluorescence de la sonde, soit celui du matériau périphérique. Tandis que, dans la premier cas, le barycentre des intensités du rayonnement de fluorescence X mesurées correspond au barycentre des intensités de la tache de mesure, dans le deuxième cas le minimum d'intensité mesurée du rayonnement de fluorescence X correspond au barycentre d'intensités de la tache de mesure, le barycentre des intensités de la tache de mesure ou le centre de la tache de mesure, dans chaque cas, étant obtenus pour la position de la partie échantillon dans laquelle la sonde - qui de préférence est petite par rapport à la tache de mesure - est congruente avec le maximum d'intensité de la tache de mesure. Si les matériaux de la sonde et du matériau périphérique sont choisis de manière que seul l'un des matériaux émette un rayonnement de fluorescence, lors de l'excitation par des quanta de rayonnements X, dans la plage de longueurs d'ondes du rayon primaire, les chevauchements entre les lignes des spectres de fluorescence de la sonde et du matériau
périphérique sont ainsi exclus.
Pour effectuer le marquage du centre ainsi obtenu de la tache de mesure, on peut utiliser comme moyen d'ajustement, de manière connue, un réticule à croisée de fils d'un appareil d'observation, par exemple, d'une caméra de vidéo, faisant que le
croisement de fil chevauche la partie échantillon.
Selon un mode de réalisation préféré, la partie échantillon est installée à demeure sur une table d'échantillon, de préférence programmable, la sonde se déplaçant ainsi par rapport au rayonnement primaire localement fixe, au moyen de mouvements de pivotement
programmables, par la table d'échantillon.
Pour déterminer la distribution des intensités, et ainsi le contour de la tache de mesure; il est prévu, selon un mode de réalisation préféré, une approximation numérique effectuée après détermination du centre de la tache de mesure. L'approximation numérique repose sur le fait que l'intensité mesurée au moyen de la partie échantillon selon l'invention, concernant le rayonnement à fluorescence X émis, est proportionnelle à la fraction du rayon primaire qui recouvre la surface de la sonde. L'intensité I (x, y) mesurée, du rayonnement à fluorescence X émis, en fonction des coordonnées x et y, qui couvrent un système de coordonnées plan parallèle à la surface plane de la partie échantillon selon l'invention, peut être décrite par conséquent par l'équation (2): I (x, y) = K p (x', y') dx' dy (2) o p (x', y') est la distribution des intensités du rayonnement primaire et K est une constante de la matière qui prend en compte le rapport des intensités entre le rayonnement primaire et secondaire (rayonnement à fluorescence X émis), par exemple, du matériau de la sonde, et l'intégrale de la distribution latérale des intensités p (x, y) sur la surface S=f(x, y) de la sonde devant être formée, les coordonnées locales x et y marquant, de manière
appropriée, le centre des surfaces de sonde.
L'équation (2) décrit la relation entre les intensités du rayonnement secondaire I mesurées et le rayonnement primaire p pour le cas dans lequel le rayonnement à fluorescence X de la sonde est mesuré et, par conséquent, pour une irradiation sur toute la surface de la sonde avec le rayon primaire, on obtient un centre de gravité des intensités du rayonnement à fluorescence X. Si, par contre, le rayonnement à fluorescence X du matériau périphérique est mesuré et que, par conséquent, on obtient pour une irradiation sur toute la surface de la sonde un minimum d'intensité du rayonnement de fluorescence, alors du côté gauche de l'équation (2), on va utiliser Imax - au lieu d'utiliser I (x, y), Imax étant l'intensité maximale du rayonnement à fluorescence loin à l'extérieur de la sonde en cas d'irradiation sur toute la surface du
matériau périphérique.
L'intensité Pi du rayon primaire (7) dans la distribution d'intensité I (x, y) est approximée par une fonction constante par élément: p(x,y) = Pij et pour yi ≤ Y < yj+i pour xi ≤ x < xi+1 p étant l'intensité de la radiation primaire et les coordonnées x, y étant alors identiques à celles
que l'on a au centre de la sonde (12).
Pour déterminer la distribution latérale des intensités, p(x', y') du rayon primaire. On choisit comme équation mathématique de préférence une fonction en escalier à deux niveaux, dont les valeurs varient entre 0 (loin à l'extérieur de la tache de mesure) et Pmax (au centre de la tache de mesure). Pour cela, la tache de mesure est subdivisée à la façon d'une trame en N éléments de surface ayant une taille et un contour définis, pour lesquels on suppose que l'intensité p(x', y') est constante. Cette approximation s'avère en particulier suffisamment exacte pour de très petits
éléments de surface.
Dans l'hypothèse selon laquelle l'intensité p du rayon primaire serait constante pour tout élément de surface dx dy, l'équation (2) peut être exécutée: I (x, y) = K - aij(x, y) Pij (3) K étant une constante,, et aij(x,y) étant des coefficients destinés à décrire le recouvrement des éléments de surface ij(xi ≤ x < xi+ 1 et pour yi ≤ y < Yj+I) et la surface de la sonde à la position (x,y) et pij étant l'intensité supposée constante du rayon
primaire dans cet élément de surface ij, et la somma-
tion étant faite pour tous les éléments de surface ij.
Si par exemple, le rayonnement de fluorescente I de la sonde est mesuré, alors les coefficients aij décrivent le recouvrement du ijème élément de surface par la surface de la sonde. Si le ijème élément de surface est complètement sur le matériau périphérique, alors a est de valeur 0; si le ijème élément de surface est complètement sur la sonde alors a = 1. Les intensités Pi déterminées du rayon primaire pour différentes positions relatives du rayon primaire et l'élément échantillon selon l'invention sont, de préférence, déterminés au moyen d'un système d'équation linéaire, pour chaque position de l'élément échantillon dans la trame des N éléments de surface, le rayonnement de fluorescence I étant déterminé; on
obtiendra ensuite N équations.
Pour fixer statistiquement les valeurs de mesure I de rayonnement de fluorescence obtenues pour la détermination du contour de la tache de mesure et pour estimer leur variance et leur écart type, on prévoit au maximum de préférence que, pour chaque élément de surface dans la trame, on procède à une détermination à plusieurs reprises de rayonnement de l'intensité I déterminée du rayonnement à fluorescence X et on utilise à chaque fois les valeurs moyennes des déterminations à plusieurs reprises dans
l'équation (3).
Le contour obtenu de la manière décrite concernant la tache de mesure peut être contrôlé, par exemple, avec un appareil d'observation tel qu'une caméra vidéo, dans lequel le contour calculé de la tache de mesure, ainsi que le centre de cette tache de mesure sont affichés sur le moniteur de l'appareil d'observation. Les quatre matériaux différents de l'élément échantillon sont alors assemblés de façon orthogonale en forme de secteur. Le centre du rayon est identique au point d'impact visible des secteurs, lorsque les intensités relatives de fluorescence de la totalité des quatre matériaux sont chacune de 25 %. Dans un mode de réalisation extrêmement préféré, on peut effectuer un centrage grossier. Il est prévu ici de disposer quatre matériaux jointifs en un point de contact commun, ayant des spectres de fluorescence connus, disposition dans laquelle, en particulier la sonde est noyée dans l'un des quatre matériaux périphériques. Un ajustement est effectué de manière que le matériau de la sonde ou le matériau périphérique soit utilisé sans excitation secondaire et que le rayonnement de fluorescence du matériau soit mesuré, faisant qu'il n'ait pas d'excitation secondaire. En outre, on peut prévoir que par une mesure du spectre de fluorescence, au moyen d'un élément d'ajustement ayant quatre matériaux jointifs sur une arête de contact commun, des matériaux connus, le point d'impact soit déterminé à titre de rayon primaire par rapport à l'arête de contact commune, et en particulier le point d'impact du rayon primaire est placé en coïncidence avec l'arête de contact, à cette fin, en règle générale, le déplacement étant effectué sur l'élément échantillon. Une telle manière de procéder est avantageuse en particulier pour de très petits diamètres de rayon, de 20 pm ou moins, et des éléments d'échantillon de plus petites tailles correspondantes, de 50 Mm ou moins, du fait qu'alors le nombre des quantités nécessaires à la détermination proprement dite de barycentre des intensités est réduit. L'invention va être explicitée en détail ci-après à l'aide d'une forme de réalisation préférée en se référant aux dessins. Dans le dessin: La figure 1 représente une coupe d'un élément échantillon selon l'invention; la figure 2 représente une vue de dessus d'un élément échantillon selon l'invention; et 15. la figure 3 représente une partie échantillon ayant quatre quadrants et un quadrant dans lequel la sonde
est noyée.
Un dispositif pour effectuer l'analyse de fluorescence X présente un tube à rayons X utilisé comme source de rayonnement, qui émet à titre de rayonnement primaire 7 des quanta de rayons X, à ondes courtes et ainsi riches en énergie. Le rayon primaire 7 est focalisé à l'aide d'un collimateur, si bien que la partie échantillon 10 est excitée par des rayons primaires 7 qui tombent à peu près parallèlement. Grâce à l'excitation de la partie échantillon 10 par des quanta de rayons 7 riches en énergie, celle-ci émet un rayonnement à fluorescence X 8 (rayonnement secondaire) qui peut être dirigé parallèlement à l'aide d'un autre
collimateur et qui est appréhendé par un récepteur 6.
L'élément échantillon 10 selon l'invention, représenté en coupe sur la figure 1, est constitué d'une sonde 12 et d'un matériau périphérique 11 et présente une face supérieure 13 plane. Les dimensions transversales D de la sonde 10 sont inférieures aux dimensions transversales d du rayon primaire 7 incident, et à celles de la tache de mesure (figure 2), faisant que le barycentre des intensités du rayon primaire 8 est identifiable sous la forme d'un pic. Les matériaux 11, 12 sont choisis par exemple de manière que, sur la plage des longueurs d'onde de l'excitation, seul le matériau de la sonde 12 émette le rayonnement
de fluorescence 8.
Sur la figure 2, l'élément échantillon 10
selon l'invention est représenté vu de dessus.
L'élément échantillon 10 est par exemple installé à demeure sur une table à échantillon programmable (non illustrée) au moyen de laquelle la sonde 12 est déplaçable par rapport à la tache de mesure 18 localement fixe, dans les directions x et y du système
de coordonnées 16.
La figure 3 représente un élément échantillon 10 ayant quatre quadrants 11, lia, l1b, llc, qui coïncident en une arête 10' commune (parallèlement à la direction d'incidence E du rayon X) en constituant dans la face supérieure de l'élément échantillon 10 un point de croisement. Dans l'un des quadrants est constitué le
matériau périphérique 11 destiné à la sonde 12.
L'élément échantillon 10 est relié à demeure à une tache de mesure programmable. Les spectres des quatre matériaux des quatre quadrants 11, lla, llb, llc sont connus. La position de la tache de mesure par rapport à l'arête de contact 10' ou au point de croisement constitué par celle-ci dans la face supérieure est donnée à l'aide d'un spectre mesuré réel. L'élément échantillon 10 peut se déplacer sous le rayon X, de
manière que les rayons arrivent au point de croisement.
Dans ce cas, le centre du rayon est sensiblement identique au point de croisement lorsque les intensités de fluorescence relatives de tous les quatre matériaux sont chacune identiques et de 25 %. Du fait des espacements a et b protoconaux connus de la sonde 12 par rapport à l'arête 10', le rayon x peut être placé dans la zone de la sonde 12 et ensuite le procédé selon l'invention proprement dit de détermination précise des données d'intensité du rayon primaire ou de la tache de mesure peut être mis en oeuvre. Dans un exemple 'de réalisation concret on noie un fil en nickel mince dans un alliage AlSn faisant office de matériau périphérique, l'étape consistant à noyer l'élément pouvant s'effectuer en procédant à un enfoncement. On effectue un meulage plan transversalement par rapport à la direction du fil, si bien que l'on obtient une face supérieure plane de la totalité de l'élément d'échantillon 10 donc de la sonde 12 et du matériau
périphérique 11.
Comme expliqué, le coefficient d'affaiblissement linéaire de la composante de rayonnement à fluorescence mesurée du matériau à environnement 11 doit correspondre à la composante d'affaiblissement linéaire du matériau de la sonde. En bonne approximation en cas d'alliage, les coefficients d'affaiblissement linéaire se comportent comme des moyennes pondérées correspondant aux fractions massiques. Le coefficient d'affaiblissement linéaire AAlSn d'un alliage AlSn ayant la proportion massique de Sn CSn est alors PAlSn (CSn) = CSn * LSn + (1- CSn) * Al Le coefficient d'affaiblissement linéaire AAlSn de l'alliage AlSn doit être à présent égal au coefficient d'affaiblissement linéaire du matériau de la sonde, Ni, et précisément pour l'énergie de la composante Ni-K-a. Les coefficients d'affaiblissement des trois matériaux utilisés sont: Ni = 535 cm 1
-1 -1
USN = 2150 cm et P AL = 145 cm. Avec l'équation ci-dessus on obtient ainsi une fraction massique de 20 % en Sn pour un alliage dont le coefficient d'affaiblissement linéaire correspond à celui du matériau de la sonde qui est le Nickel. Avec une telle partie d'échantillon, on effectue la détermination des données d'intensité, de la manière selon l'invention, si l'on procède à une répétition d'essais de mesure on obtient une possibilité de révolution du centre
d'intensité avec une précision de 1 gm.

Claims (31)

REVENDICATIONS
1. Elément d'échantillon (10) pour la détermination des données d'intensité d'une tache de mesure (13) dans l'analyse à fluorescence X, caractérisé en ce que l'élément d'échantillon (10) présente un contour défini par une sonde (12) entourée par un matériau périphérique (11), le matériau périphérique (11) et le matériau de la sonde (12) présentant les mêmes coefficients d'affaiblissement
linaire du rayonnement à fluorescence X (8) émis.
2. Elément d'échantillon selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente une
face supérieure (13) plane.
3. Elément d'échantillon selon l'une
quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce
que son épaisseur correspond au moins à la profondeur
de pénétration du rayon primaire (7).
4. Elément d'échantillon selon l'une
quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
que la sonde (12) a une section transversale circulaire.
5. Elément d'échantillon selon l'une
quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
que la sonde a une section transversale polygonale.
6. Elément d'échantillon selon l'une
quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
que les dimensions D en section transversale de la sonde (12) sont inférieures à celles de la section transversale "d"' du rayon primaire (7) incident
arrivant sur l'élément d'échantillon (10).
7. Elément d'échantillon selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dimensions "D" en section transversale de la sonde (12) sont
inférieures à 100 pm.
8. Elément d'échantillon selon l'une des
revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la
sonde (12) est constituée d'un morceau de fil
métallique, noyé dans le matériau périphérique (11).
9. Elément d'échantillon selon l'une des
quelconques revendications 1 à 8, caractérisé en ce que
la sonde (12) et le matériau périphérique (11) sont constitué d'alliages présentant des composants
d'alliages différents.
10. Elément d'échantillon selon l'une
quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce
que la sonde (12) est constituée d'un métal pur et le matériau périphérique (11) est constitué d'un alliage, qui ne contient pas le métal de la sonde (12) à titre
de composant d'alliage.
11. Elément d'échantillon selon l'une
quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce
que le matériau périphérique (11) est constitué d'un métal pur et la sonde (12) est constituée d'un alliage, qui ne contient pas le métal du matériau
périphérique (11) comme matériau d'alliage.
12. Elément d'échantillon selon l'une
quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce
que le matériau de la sonde (12) ou le matériau périphérique (11) ne produit aucune excitation secondaire.
13. Elément d'échantillon en particulier
selon l'une quelconque des revendications 1 à 12,
caractérisé par quatre matériaux (11, lia, 11b, 11c) jointifs sur une arête de contact commune et présentant des spectres de fluorescence connus, s'il existe au moins un chevauchement entre la surface de
mesure et la surface de la sonde.
14. Elément d'échantillon selon la revendication 13, caractérisé en ce que la sonde (12) est noyée dans l'un des quatre matériaux faisant office
de matériau périphérique (11).
15. Procédé de détermination des données d'intensité d'une tache de mesure (18) dans l'analyse à fluorescence X, caractérisé en ce que le rayonnement à fluorescence X (8) est mesuré, au moins pour plusieurs positions relatives de la tache de mesure (18) d'un contour défini, à partir de la sonde (12) et d'un matériau périphérique (11), ayant des coefficients
d'affaiblissement linéaires identiques.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le rayonnement de fluorescence
X (8) de la sonde (12) est mesuré.
17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le rayonnement à fluorescence
X (8) du matériau périphérique (11) est mesuré.
18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le barycentre de la distribution d'intensité du rayonnement à fluorescence X (8) émis est déterminé et en ce qu'à ce barycentre est associée la position de la sonde (12), à titre de centre de la
tache de mesure.
19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la distribution d'intensité du rayonnement à fluorescence X (8) émis est déterminée et celle-ci est inversée en procédant à une transformation linéaire de manière qu'on ait valeur maximale = zéro et valeur minimale = 1, et en ce qu'au barycentre de cette distribution inversée de l'intensité est associée la position de la sonde, à titre de centre de la tache de mesure.
20. Procédé selon l'une des
revendications 15 à 19, caractérisé en ce que le centre
de la tache de mesure est marqué par superposition avec
un moyen d'ajustement.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'on utilise comme moyen d'ajustement un réticule à croisée de fils d'un
appareil d'observation.
22. Procédé selon l'une des
revendications 15 à 21, caractérisé en ce que l'élément
d'échantillon (10) est installé à demeure sur une table de sonde, en particulier programmable, au moyen de laquelle la sonde (12) est positionnée par rapport au
centre de la tache de mesure.
23. Procédé selon une des revendications 15 à
22 caractérisé en ce que la détermination de la distribution d'intensité d'une tache de mesure (18) lors de l'analyse à fluorescence X pour déterminer le centre de la tache de mesure est effectuée par une
approximation numérique.
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'intensité Pi du rayon primaire (7) dans la distribution d'intensité I (x, y) est approximée par une fonction constante par élément: p(x,y) = Pij et pour yi ≤ Y < yj+i pour xi ≤ x < xi+1 p étant l'intensité de la radiation primaire et les coordonnées x, y étant alors identiques à celles
que l'on a au centre de la sonde (12).
25. Procédé selon la revendication 23 ou 24, caractérisé en ce que les intensités I (x, y) du rayonnement à fluorescence X émis, mesurées suivant une trame x-y qui couvre au moins la tache de mesure, sont décrites par l'équation: I(x,y) = K * aij(x,y) pij K étant une constante, et aij(x,y) étant des coefficients destinés à décrire le recouvrement des éléments de surface ij(xi ≤ x < xi+ 1 et pour Yi ≤ y < Yj+i) et la surface de la sonde à la position (x,y) et pij étant l'intensité supposée constante du rayon
primaire dans cet élément de surface ij, et la somma-
tion étant faite pour tous les éléments de surface ij.
26. Procédé selon l'une des
revendications 23 à 25, caractérisé en ce que le
rayonnement à fluorescence X (8) émis est déterminé à plusieurs reprises dans chaque élément de surface pour déterminer l'intensité p du rayonnement primaire (7).
27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que, pour les intensités I (i), on utilise les valeurs moyennes issues des déterminations
faites à plusieurs reprises.
28. Procédé selon l'une des
revendications 15 à 27, caractérisé en ce que le
matériau de la sonde ou de l'environnement est utilisé sans excitation secondaire et en ce qu'on mesure le rayonnement de fluorescence du matériau n'ayant pas
d'excitation secondaire.
29. Procédé, en particulier selon l'une des
revendications 15 à 28, caractérisé en ce que, par une
mesure du spectre de fluorescence au moyen d'une partie d'ajustement avec quatre matériaux jointifs sur une arête de contact commune, ces matériau étant connus, on détermine le point d'impact en tant que rayon primaire,
par rapport à l'arête de contact de commune.
30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que le point d'impact du rayon primaire est placé en coïncidence avec l'arête de contact.
31. Procédé selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'on place le point d'impact du rayon primaire par rapport à la sonde, et l'on détermine ensuite les données d'intensité du champ de mesure en connaissant les coordonnées relatives connues
de la sonde par rapport à l'arête de contact.
FR9910162A 1998-08-14 1999-08-03 Determination de la tache de mesure dans l'analyse par fluorescence x Expired - Fee Related FR2782385B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19836884A DE19836884C1 (de) 1998-08-14 1998-08-14 Bestimmung des Meßflecks bei der Röntgenfluoreszenzanalyse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2782385A1 true FR2782385A1 (fr) 2000-02-18
FR2782385B1 FR2782385B1 (fr) 2004-11-05

Family

ID=7877533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9910162A Expired - Fee Related FR2782385B1 (fr) 1998-08-14 1999-08-03 Determination de la tache de mesure dans l'analyse par fluorescence x

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6364528B1 (fr)
JP (1) JP2000065767A (fr)
DE (1) DE19836884C1 (fr)
FR (1) FR2782385B1 (fr)
GB (1) GB9917798D0 (fr)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7180981B2 (en) * 2002-04-08 2007-02-20 Nanodynamics-88, Inc. High quantum energy efficiency X-ray tube and targets
DE10320361B3 (de) * 2003-05-07 2004-12-16 Siemens Ag Vorrichtung mit einem in einem Fluid eingetauchten Drehkörper, insbesondere Röntgenstrahler
US7916834B2 (en) * 2007-02-12 2011-03-29 Thermo Niton Analyzers Llc Small spot X-ray fluorescence (XRF) analyzer
US8610019B2 (en) * 2009-02-27 2013-12-17 Mineral Separation Technologies Inc. Methods for sorting materials
CN103962316B (zh) * 2010-02-25 2016-08-24 矿物分离技术股份有限公司 材料分选方法
US9114433B2 (en) 2012-01-17 2015-08-25 Mineral Separation Technologies, Inc. Multi-fractional coal sorter and method of use thereof
JP6185697B2 (ja) * 2012-08-16 2017-08-23 株式会社堀場製作所 X線分析装置
DE102014102684A1 (de) * 2014-02-28 2015-09-03 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Verfahren zur Messung eines Messobjektes mittels Röntgenfluoreszenz
DE102021116258A1 (de) 2021-06-23 2022-12-29 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Messobjekt, Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Röntgenquelle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6239707A (ja) * 1985-08-15 1987-02-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 複合金属材の幅検出方法
JPS6239706A (ja) * 1985-08-15 1987-02-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 複合金属条の幅検出方法
JPH01307629A (ja) * 1988-06-07 1989-12-12 Toshiba Corp ビーム位置決め装置
JPH06300853A (ja) * 1993-04-19 1994-10-28 Seiko Instr Inc X線ビーム幅測定方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4803644A (en) * 1985-09-20 1989-02-07 Hughes Aircraft Company Alignment mark detector for electron beam lithography
JP3278012B2 (ja) * 1993-10-29 2002-04-30 セイコーインスツルメンツ株式会社 X線マッピング分析方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6239707A (ja) * 1985-08-15 1987-02-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 複合金属材の幅検出方法
JPS6239706A (ja) * 1985-08-15 1987-02-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 複合金属条の幅検出方法
JPH01307629A (ja) * 1988-06-07 1989-12-12 Toshiba Corp ビーム位置決め装置
JPH06300853A (ja) * 1993-04-19 1994-10-28 Seiko Instr Inc X線ビーム幅測定方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 223 (P - 597) 21 July 1987 (1987-07-21) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 104 (P - 1013) 26 February 1990 (1990-02-26) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 01 28 February 1995 (1995-02-28) *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000065767A (ja) 2000-03-03
US6364528B1 (en) 2002-04-02
DE19836884C1 (de) 2000-06-21
GB9917798D0 (en) 1999-09-29
FR2782385B1 (fr) 2004-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brouwer Theory of XRF
EP2798339B1 (fr) Procédé d&#39;analyse d&#39;un échantillon de matériau par diffractométrie et diffractomètre associé
US6798503B2 (en) Edge flaw inspection device
FR2782385A1 (fr) Determination de la tache de mesure dans l&#39;analyse par fluorescence x
KR102190465B1 (ko) 광학 미러, 엑스선 형광 분석 장치 및 엑스선 형광 분석 방법
EP2406662B1 (fr) Dispositif de caractérisation radiologique protégé contre des sources de rayonnement ionisant parasites
CA2705556A1 (fr) Objet-test pour le controle qualite d&#39;un appareil de traitement par radiotherapie et procedes de fabrication et d&#39;utilisation dudit objet-test
JP5957825B2 (ja) ラマン分光装置およびラマン分光測定法
FR2785390A1 (fr) Determination de la forme d&#39;un echantillon par la mesure de la pente d&#39;une surface au moyen d&#39;un microscope electronique a balayage
EP2898315B1 (fr) Procede d&#39;analyse par diffractometrie et diffractometre associe, particulierement adaptes a des echantillons comportant plusieurs couches de materiaux
EP0449690A1 (fr) Dispositif pour la visualisation de désintégrations de positons
EP3185002B1 (fr) Procédé de calibration d&#39;un système d&#39;analyse par diffraction x
FR2519772A1 (fr) Dispositif de detection de reference pour tomodensitometre multidetecteur et tomodensitometre comportant un tel dispositif
JPH11258186A (ja) X線による応力測定方法及び装置
WO2004083772A2 (fr) Procede de mesure d&#39;objets tridimensionnels par ombroscopie optique a une seule vue
EP1853898A1 (fr) Procédé et système d&#39;analyse physicochimique à l&#39;aide d&#39;une ablation par pulse laser
FR2806472A1 (fr) Procede de reglage de la position d&#39;un instrument de mesure lors de la mesure de l&#39;epaisseur de couche avec un fluorescence x
EP2450083B1 (fr) Objet-test pour le contrôle qualité d&#39;un appareil de traitement par radiothérapie et procédés de fabrication et d&#39;utilisation dudit objet-test
EP3828534B1 (fr) Imagerie par fluorescence x pour déterminer des épaisseurs de couches
JP3049313B2 (ja) X線撮像分析方法および装置
JP4487921B2 (ja) 近接場分光解析のための標準試料およびこの標準試料を用いた空間分解能評価方法
EP3864624B1 (fr) Procédé de correction d&#39;une image spectrale
CN109839398B (zh) 一种用于同步辐射共聚焦荧光实验的标样制备方法
EP0682245B1 (fr) Procédé d&#39;analyse de la composition d&#39;un liquide à l&#39;aide d&#39;un spectrophotomètre à plages de détection multiples
EP3617646B1 (fr) Methode de mesure de la rugosite de ligne d&#39;un reseau de lignes par diffraction de rayons x

Legal Events

Date Code Title Description
CD Change of name or company name
ST Notification of lapse

Effective date: 20100430