JP2000214107A - 蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査型蛍光Ｘ線分析装置や全反射蛍光Ｘ線分
析装置において、Ｘ線管から検出器に至る光路上に配置
された光学素子を含む部品の物質の影響を受けないよう
にして、分析精度を向上することができる蛍光Ｘ線分析
装置を提供する。 【解決手段】 走査型蛍光Ｘ線分析装置においては、試
料Ｓから検出器８に至る光路上に配置した光学素子を含
む部品４，５，７を、Ｘ線管２のターゲット材３と同一
の物質で構成しまたは表面を被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料にＸ線管から
のＸ線を照射し、試料から発生した蛍光Ｘ線の強度を検
出器で測定して試料を分析する蛍光Ｘ線分析装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、Ｘ線を照射した試料から発生
する蛍光Ｘ線の強度を測定して試料を分析する蛍光Ｘ線
分析装置が知られている。このうち、波長分散型の蛍光
Ｘ線分析装置、例えば走査型の蛍光Ｘ線分析装置は、タ
ーゲット材から放射されるＸ線を試料に照射するＸ線
管、試料の測定部位からの蛍光Ｘ線のみを後述する検出
器に取り込むように視野制限する絞り孔をもつ視野制限
絞り、視野制限された蛍光Ｘ線を平行化する一次ソーラ
スリット、蛍光Ｘ線を分光する分光結晶、分光した蛍光
Ｘ線を平行化する二次ソーラスリット、分光した蛍光Ｘ
線の強度を検出する検出器、および分光結晶と検出器を
一定の角度関係を保って回動させるゴニオメータを備え
ている。すなわち、走査型蛍光Ｘ線分析装置とは、試料
からの蛍光Ｘ線を分光結晶で分光し、その分光したＸ線
の強度を検出器で測定し、さらに上記結晶、二次ソーラ
スリット、検出器等を駆動することにより、複数の蛍光
Ｘ線の強度を測定して、試料を分析する形式の蛍光Ｘ線
分析装置である。

【０００３】上記視野制限絞り、一次，二次ソーラスリ
ット等の光学素子は、一般にステンレス鋼や真鍮等によ
り構成され、特にソーラスリットでは、Ｘ線の透過を防
止するため、重金属メッキを施している場合もある。こ
の重金属からの蛍光Ｘ線はバックグラウンドとして処理
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｘ線管のター
ゲット材から放射されるＸ線は、連続Ｘ線と特性Ｘ線か
ら成る、図６のようなエネルギー分布を持っており、そ
のうち特性Ｘ線が特に強くなっている。したがって、検
出器で検出するＸ線には、試料からの蛍光Ｘ線のみなら
ず、Ｘ線管のターゲット材から放射されたＸ線が試料で
散乱されたものも含まれており、その中でも特性Ｘ線が
比較的強い。この散乱線は上記光学素子を構成する物質
中の元素から蛍光Ｘ線を発生させる場合がある。走査型
の蛍光Ｘ線分析装置では、種々の波長の蛍光Ｘ線（分析
対象Ｘ線）が共通の光学素子を通過するから、分析対象
の蛍光Ｘ線の波長が光学素子からの蛍光Ｘ線の波長と重
なる場合がある。

【０００５】このため、例えば光学素子がステンレス鋼
（鉄）で構成されている場合、試料中の鉄を分析すると
きには、この光学素子から発生した鉄（Ｆｅ）の蛍光Ｘ
線のため、分析精度が低下するという問題があった。す
なわち、走査型の場合、試料から検出器に至る光路上に
光学素子を含む部品が配置されており、試料と検出器間
に配置された各部品からの蛍光Ｘ線の影響による分析精
度の低下が問題となる。なお、波長分散型でも、いわゆ
る多元素同時蛍光Ｘ線分析装置は、分析対象Ｘ線ごとに
対応する光学素子（固定ゴニオ）を備えるので、かかる
問題は生じにくい。

【０００６】一方、全反射蛍光Ｘ線分析装置等のエネル
ギー分散型の蛍光Ｘ線装置においては、半導体検出器
（ＳＳＤ）のようなＸ線検出器を収容する密閉容器の内
面および窓の縁の部分に、励起用の一次Ｘ線および試料
で発生した二次Ｘ線が入射し、これらＸ線で励起されて
発生した蛍光Ｘ線が検出器に入射するため、この部分か
らの蛍光Ｘ線に起因して分析精度が劣化するという問題
があり、この容器の内面および窓の縁の部分を、検出し
ようとする物質に含まれるおそれのない物質で被覆し
て、この部分からの蛍光Ｘ線に起因する分析精度の低下
を防止したものが知られている（実公平８−２６０４
号）。また、このエネルギー分散型の場合、試料の表面
と検出器とを接近させて配置しており、走査型のように
試料と検出器間の光学素子の存在が問題となることは少
ない。

【０００７】しかし、Ｘ線管から試料に至る光路上に、
一次Ｘ線の単色化のための分光結晶や、全反射が起こる
ような微小な入射角を実現し、試料の測定部位のみに一
次Ｘ線を照射するためのスリット等の光学素子を含む部
品が配置されており、Ｘ線管と試料間に配置された各部
品からの蛍光Ｘ線の影響による分析精度、感度の低下が
問題となる。

【０００８】本発明は上記問題点を解決して、走査型蛍
光Ｘ線分析装置や全反射蛍光Ｘ線分析装置において、Ｘ
線管から検出器に至る光路上に配置された光学素子を含
む部品の物質の影響を受けないようにして、分析精度を
向上することができる装置を提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、試料にＸ線管からのＸ線を照射
し、試料から発生した蛍光Ｘ線を分光結晶で分光し、分
光した蛍光Ｘ線の強度を検出器で測定して試料を分析す
る走査型蛍光Ｘ線分析装置であって、試料から検出器に
至る光路上に配置した光学素子を含む１つ以上の部品の
うちの１つまたは複数について、その部品の少なくとも
一部分を、Ｘ線管のターゲット材と同一の物質で構成し
または表面を被覆している。

【００１０】上記構成によれば、Ｘ線管のターゲット材
と同一の物質で構成しまたは表面を被覆している部品か
ら発生する蛍光Ｘ線は、ターゲット材から放射されて周
囲の部品で散乱した特性Ｘ線の散乱線と同一のエネルギ
ーであり、通常、特性Ｘ線の散乱線の付近の元素分析は
しないので、新たに分析の妨害となることがないから、
分析対象元素の分析精度が向上する。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、さらに、前記Ｘ線管が、相異なる物質のターゲット
材を複数有して各ターゲット材が選択可能に設けられ、
前記部品の少なくとも１つは、相異なる前記物質で構成
されまたは表面が被覆された構成部分を複数有し、選択
されたターゲット材に応じた前記物質の構成部分を前記
光路上に配置させる交換機構を備えている。したがっ
て、ターゲット材に応じた物質の構成部分を容易に光路
上に配置させることができる。

【００１２】請求項３の発明は、試料にＸ線管からのＸ
線を照射し、試料から発生した蛍光Ｘ線を分光結晶で分
光し、分光した蛍光Ｘ線の強度を検出器で測定して試料
を分析する走査型蛍光Ｘ線分析装置であって、試料から
検出器に至る光路上に配置した光学素子を含む１つ以上
の部品のうちの１つまたは複数について、その部品の少
なくとも一部分を、試料の分析対象物質の特性Ｘ線に近
接したエネルギーの特性Ｘ線を持たない物質で構成しま
たは表面を被覆している。

【００１３】上記構成によれば、試料の分析対象物質の
特性Ｘ線に近接したエネルギーの特性Ｘ線を持たない物
質で構成しまたは表面を被覆している部品から発生する
蛍光Ｘ線は、分析対象である試料中の元素からの蛍光Ｘ
線とはエネルギーが近接していないので、新たに分析の
妨害となることがないから、分析対象元素の分析精度が
向上する。

【００１４】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、さらに、前記部品少なくとも１つは、相異なる前記
物質で構成されまたは表面が被覆された構成部分を複数
有し、試料に応じた前記物質の構成部分を前記光路上に
配置させる交換機構を備えている。したがって、試料に
応じた物質の構成部分を容易に光路上に配置させること
ができる。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかにおいて、前記部品の少なくとも１つは、一次ソ
ーラスリットである。

【００１６】請求項６の発明は、試料にＸ線管からのＸ
線を照射して全反射させ、試料から発生した蛍光Ｘ線の
強度を検出器で測定して試料を分析する全反射蛍光Ｘ線
分析装置であって、Ｘ線管から検出器に至る光路上に配
置した光学素子を含む１つ以上の部品のうちの１つまた
は複数について、その部品の少なくとも一部分を、試料
の分析対象物質の特性Ｘ線に近接したエネルギーの特性
Ｘ線を持たない物質で構成しまたは表面を被覆してい
る。請求項６の発明によれば、上記請求項３の発明と同
様の作用効果がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係
る走査型蛍光Ｘ線分析装置の正面図を示す。本装置は、
試料Ｓが載置される試料台９、ターゲット材３から放射
される一次Ｘ線Ｂ１を試料Ｓに照射するＸ線管２、試料
Ｓの測定部位からの蛍光Ｘ線（二次Ｘ線）Ｂ２のみを後
述する検出器８に取り込むように視野制限する絞り孔４
ａをもつ視野制限絞り４、視野制限された蛍光Ｘ線Ｂ２
を平行化する一次ソーラスリット５、ブラッグの式を満
足する波長の蛍光Ｘ線Ｂ２のみを入射角θと同一の回折
角θで回折する分光結晶６、回折した蛍光Ｘ線Ｂ３を平
行化する二次ソーラスリット７、および蛍光Ｘ線Ｂ３の
強度を検出する検出器８を備えており、この検出値に基
づいて試料Ｓの元素分析がなされる。分光結晶６と検出
器８とは、図示しないゴニオメータにより、分光結晶６
で分光される蛍光Ｘ線Ｂ３の波長を変えながら分光され
た蛍光Ｘ線Ｂ３が検出器８に入射するように、一定の角
度関係を保って回動される。つまり、本装置は走査型の
蛍光Ｘ線分析装置である。

【００１８】ターゲット材３には、一般に、軽元素分析
用にはロジウム（Ｒｈ），クロム（Ｃｒ）等、重元素分
析用にはタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ）等が
用いられる。一次，二次ソーラスリット５，７は、図１
の紙面に垂直に置かれた多数の箔（平板）を同一間隔で
平行に並べてその間にＸ線を通過させ、所望の方向に平
行化したＸ線を得るものである。分光系の光学素子であ
る視野制限絞り４、一次，二次ソーラスリット５，７
は、例えばステンレス鋼を母材として構成される。

【００１９】本装置は、試料Ｓから検出器８に至る光路
Ｌ上に配置した光学素子４，５，７を、Ｘ線管２のター
ゲット材３と同一の物質でその表面を被覆している。例
えば、Ｘ線管２のターゲット材３にロジウム（Ｒｈ）を
用いる場合、図２（ａ）に示すように、視野制限絞り４
の母材３１の表面に、Ｒｈメッキ５０が施される。同様
に、図２（ｂ）に示すように、一次ソーラスリット５の
上記多数の箔３２およびこれらの箔３２を囲む外板３３
の表面にもＲｈメッキ５０が施される。二次ソーラスリ
ット７も同様である。このＲｈメッキの厚さは、母材３
１、３２、３３がステンレス鋼（Ｆｅ）である場合、約
１μｍ以下でよい。ターゲット材３（図１）にクロム
（Ｃｒ）を用いる場合には、各光学素子の表面にＣｒメ
ッキが施される。上記メッキの他、スパッタ蒸着、電子
ビーム蒸着等で被覆するようにしてもよい。

【００２０】上記構成の装置の動作を説明する。図１に
おいて、試料Ｓ中の元素分析を行う際に、まず、Ｘ線管
２のターゲット材３から発生した一次Ｘ線Ｂ１が試料Ｓ
に照射される。試料Ｓからは、試料Ｓ中の元素の蛍光Ｘ
線とともに、ターゲット材３からの１次Ｘ線Ｂ１の散乱
線が、分光系の各光学素子４，５，７に入射する。各光
学素子４，５，７は、その表面にターゲット材３と同一
の物質であるロジウム（Ｒｈ）メッキが施されている。

【００２１】上記蛍光Ｘ線Ｂ２は、視野制限絞り４によ
り視野制限され、一次ソーラスリット５により平行化さ
れ、分光結晶６によりブラッグの式を満足する所定の波
長の蛍光Ｘ線Ｂ２のみが入射角θと同一の回折角θで回
折される。つぎに、回折された蛍光Ｘ線Ｂ３は、二次ソ
ーラスリット７により平行化され、検出器８により蛍光
Ｘ線Ｂ３の強度が検出される。

【００２２】この場合、ターゲット材３からの１次Ｘ線
Ｂ１の散乱線が、上記視野制限絞り４、一次ソーラスリ
ット５、二次ソーラスリット７の各光学素子の表面のＲ
ｈメッキに当たって、これらに含まれる元素の蛍光Ｘ
線、つまり、Ｒｈの蛍光Ｘ線が発生し、検出器８に入射
される。

【００２３】これらの蛍光Ｘ線は、もともとターゲット
材３からの特性Ｘ線として検出されていたＸ線と同一の
エネルギーであり、通常、Ｒｈの特性Ｘ線の付近の元素
分析はしないことから、新たに分析の妨害となることが
ない。

【００２４】なお、この実施形態では、視野制限絞り
４、一次ソーラスリット５、二次ソーラスリット７につ
いて、ターゲット材３と同一の物質で表面を被覆してい
るが、いずれか１つ、例えば一次ソーラスリット５のみ
を被覆してもよいし、さらに、上記光学素子の他に、分
光結晶６や検出器８の図示しない架台、分光系のチャン
バーの内面等の部品に適用してもよい。

【００２５】なお、この実施形態では、各光学素子を、
ターゲット材３と同一の物質で表面を被覆しているが、
各光学素子の全体をターゲット材３と同一の物質で構成
してもよい。

【００２６】本発明の第２実施形態を図３に示す。本装
置では、試料Ｓから検出器８に至る光路Ｌ上に配置した
光学素子である視野制限絞り１４、一次ソーラスリット
１５、二次ソーラスリット１７は、試料Ｓの分析対象物
質の特性Ｘ線に近接したエネルギーの特性Ｘ線を持たな
い物質でその表面が被覆されている。上記光学素子１
４，１５，１７は、それぞれ、相異なる上記物質でその
表面が被覆されて独立して光学素子の機能を果たす構成
部分を複数有し、各交換機構２４，２５，２７は、それ
ぞれ試料Ｓに応じた物質の構成部分を光路Ｌ上に配置さ
せる。この例では、各光学素子１４，１５，１７は、各
素子ごとに、相異なる複数のメッキ材でその表面がそれ
ぞれメッキされた構成部分を複数有している。その他の
構成は図１と同様である。

【００２７】上記複数の視野制限絞り１４は、試料Ｓか
らの蛍光Ｘ線Ｂ２を通過させる光路Ｌと直交するように
置かれた、例えば１枚の円盤状に形成されている。その
交換機構２４は、例えば視野制限絞り１４をその軸１４
ａ回り（Ｒ１方向）に回動させるロータリー型であり、
光路Ｌと平行な軸心回りに回動させることにより、図４
に示す視野制限絞り１４の複数の絞り孔１４Ａ〜１４Ｇ
（構成部分）のいずれか１つに交換するものである。こ
の例ではロータリー型にしているが、光路Ｌ（図３）に
直交する方向に進退させるスライド型であってもよい。
視野制限絞り１４は、試料Ｓ（図３）が小さく絞り孔径
が小さい程、絞り孔の周辺部分に衝突するＸ線の量の、
絞り孔を通過するＸ線の量に対する比率が増すので、そ
の構成物質から出る蛍光Ｘ線の影響が大きくなる。絞り
孔径の小さい絞り孔については、同一孔径同士の複数の
絞り孔（例えば１４Ａ，１４Ｂ）を１組とし、孔径の異
なる複数の組が設けられており（１４Ａ，１４Ｂと１４
Ｃ，１４Ｄ）、同一孔径同士の絞り孔の周縁部（構成部
分）は、それぞれ、相異なるメッキ材５１，５２でその
表面がメッキされている。絞り孔径の大きい１４Ｅ〜１
４Ｇにはメッキが施されていない。

【００２８】図３の上記複数の一次ソーラスリット１５
（１５Ａ〜１５Ｃ）は、蛍光Ｘ線Ｂ２を通過させる光路
Ｌ方向の長さは同一で、光路Ｌと直交する方向に連結さ
れている。その交換機構２５は、例えばスライド式であ
り、視野制限絞り１４で視野制限された蛍光Ｘ線Ｂ２の
光路Ｌと直交する方向に進退させることにより、スリッ
ト１５Ａ〜１５Ｃ（構成部分）のいずれか１つを光路Ｌ
上に進出させるものである。この例ではスライド型にし
ているが、光路Ｌと平行な軸心回りに回動させるロータ
リー型であってもよい。二次ソーラスリット１７および
その交換機構２７も同様の構成である。

【００２９】複数の分光面を円周上に配置した分光結晶
１６（１６Ａ〜１６Ｊ）は、蛍光Ｘ線Ｂ２がその分光面
により所定の分光角を得られるように配置されている。
その交換機構２６は、例えば分光結晶１６をその軸１６
ａ回り（Ｒ２方向）に回動させるロータリー型であり、
図３の紙面に垂直な軸心回りに回動させることにより、
任意の分光結晶１６Ａ〜１６Ｊに交換するものである。

【００３０】なお、この実施形態では、各光学素子を、
試料Ｓの分析対象物質の特性Ｘ線に近接したエネルギー
の特性Ｘ線を持たない物質で表面を被覆しているが、各
光学素子の全体をこの物質で構成してもよい。

【００３１】上記構成の装置の動作を説明する。試料Ｓ
中の元素分析を行う際に、まず、Ｘ線管２から発生した
一次Ｘ線Ｂ１が試料Ｓに照射される。試料Ｓから、試料
Ｓ中の元素の蛍光Ｘ線Ｂ２が分光系の各光学素子１４，
１５，１７に入射する。各光学素子１４，１５，１７
は，試料Ｓの分析対象物質の特性Ｘ線に近接したエネル
ギーの特性Ｘ線を持たない相異なる物質のメッキが個々
の構成部分に施されており、試料Ｓに応じて各交換機構
２４，２５，２７により構成部分が交換される。したが
って、試料Ｓに応じた物質の構成部分を容易に光路Ｌ上
に配置させることができる。

【００３２】この場合、光路Ｌ上の光学素子１４，１
５，１７から発生する蛍光Ｘ線は、分析対象である試料
Ｓ中の元素からの蛍光Ｘ線とはエネルギーが近接してい
ないので、新たに分析の妨害となることがないから、分
析対象元素の分析精度が向上する。

【００３３】ここで、分析対象の試料Ｓとメッキ材との
組合せ例を示す。分析対象の試料Ｓがステンレス鋼の場
合、メッキ材として例えばＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃ
ｄ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔｅのいずれかが選択される。
分析対象の試料Ｓがセラミックの場合、メッキ材として
例えばＲｕ，Ｒｈ，Ｐｔ，Ａｕのいずれかが選択され
る。

【００３４】また、試料Ｓの分析対象物質の特性Ｘ線
と、光学素子のメッキ材の特性Ｘ線は、装置の波長（エ
ネルギー）分解能や分析対象Ｘ線の波長に大きく依存す
るが、エネルギーが約５０〜５００ｅＶ程度離れている
必要がある。

【００３５】この実施形態では、各ソーラスリット１５
Ａ〜１５Ｃ，１７Ａ〜１７Ｃの箔間隔は同一でもよい
が、装置の要求される分解能と感度によっては、箔間隔
を変えたものを用いるようにしてもよい。例えば、箔間
隔を狭くして高分解能に、箔間隔を広くして高感度にす
る。特に、二次ソーラスリット１７においては、軽元素
分析用では蛍光収率が小さく高感度にする必要があるこ
とから箔間隔を広くし、重元素分析用ではスペクトルが
接近して高分解能にする必要があることから箔間隔を狭
くする。また、検出器８も、軽元素分析用は例えば比例
計数管（ＰＣ）、重元素分析用では例えばシンチレーシ
ョンカウンタ（ＳＣ）を交換して使用する。

【００３６】なお、この実施形態によれば、複数の光学
素子（構成部分）を交換する交換機構を有しているが、
交換機構を設けずにそれぞれ単一の光学素子を用いても
よい。

【００３７】また、この実施形態では、視野制限絞り１
４、一次ソーラスリット１５、二次ソーラスリット１７
について、試料Ｓの分析対象物質の特性Ｘ線に近接した
エネルギーの特性Ｘ線を持たない物質で表面を被覆して
いるが、いずれか１つ、例えば一次ソーラスリット１５
のみを被覆してもよいし、さらに、上記光学素子の他
に、分光結晶１６や検出器８の図示しない架台、分光系
のチャンバーの内面等の部品に適用してもよい。

【００３８】本発明の第３実施形態を図５に示す。本装
置は、第１実施形態のように、Ｘ線管２のターゲット材
３と同一の物質で部品３４，３５，３７を構成しまたは
表面を被覆して、部品３４，３５，３７から発生する蛍
光Ｘ線が新たに分析の妨害となることがないようにした
ものであるが、第１実施形態と異なり、Ｘ線管２は、相
異なる物質のターゲット材３を複数有して、各ターゲッ
ト材３が選択可能に設けられている。これとともに、本
装置は、第２実施形態のように、部品３４，３５，３７
が相異なる物質で構成されまたは表面が被覆された構成
部分を複数有し、選択されたターゲット材３に応じた物
質の構成部分を光路Ｌ上に配置させる交換機構２４，２
５，２７を備えている。

【００３９】図５（ｂ）のように、ターゲット材３は、
例えばＲｈ／ＣｒデュアルターゲットＸ線管のように半
円形の異なる材質のターゲット材２つが組み合わされて
いる。ターゲット材３の周りには電子源となるフィラメ
ントＦが設けられている。フィラメントＦは各ターゲッ
ト材３に相対してＡ領域とＢ領域を有し、これら各領域
に独立に電流を流す切替スイッチ２８（図５（ａ））が
設けられている。この切り替えにより、Ａ領域とＢ領域
のいずれか一方のみを発熱させ、熱電子を放出させるこ
とができる。この熱電子はフィラメントＦとターゲット
材３間の電位差により加速されてターゲット材３に入射
し、Ｘ線が発生する。このＸ線管をＲｈＸ線管として使
用するときにはフィラメントＦのＡ領域に電流が流さ
れ、この領域から放出された熱電子はＲｈ部分に入射す
る。同様に、ＣｒＸ線管として使用するときにはフィラ
メントＦのＢ領域に電流が流される。

【００４０】図５（ａ）の部品３４，３５，３７は、例
えばＲｈメッキが施された構成部分とＣｒメッキが施さ
れた構成部分を有し、交換機構２４，２５，２７は、タ
ーゲット材３にＣｒが選択されるとき、それぞれＣｒメ
ッキが施された構成部分を光路Ｌ上に配置させる。これ
により、選択されたターゲット材３に応じた物質の構成
部分を光路Ｌ上に配置させるので、部品３４，３５，３
７から発生する蛍光Ｘ線は新たに分析の妨害となること
がないから、分析対象元素の分析精度が向上する。

【００４１】次に、本発明の第４実施形態の装置につい
て説明する。図７に示すように、この装置は、いわゆる
全反射蛍光Ｘ線分析装置であって、試料台９に載置され
た半導体ウエハ等の試料Ｓに、例えば０．０８度程度の
微小な入射角で一次Ｘ線Ｂ５を照射し、全反射したＸ線
Ｂ６を試料Ｓの直上に位置するＳＳＤ等の検出器８に入
射させないように逃がしつつ、試料Ｓから発生した蛍光
Ｘ線Ｂ２の強度を検出器８で測定して試料Ｓを分析す
る。

【００４２】ここで、試料Ｓに入射される一次Ｘ線Ｂ５
は、試料Ｓにおいて分析対象物質の特性Ｘ線に近接した
エネルギーの特性Ｘ線を励起しないように、すなわち分
析線に重なって測定の妨害となるような蛍光Ｘ線を発生
させないように、Ｘ線管２から発生したＸ線Ｂ４を分光
結晶６で単色化したものである。また、試料Ｓに入射さ
れる一次Ｘ線Ｂ５は、上記全反射が起こるような微小な
入射角を実現するために、分光結晶６に対向する光学素
子であるナイフエッジ４１、および、スリット孔（紙面
に垂直な線状の孔）４２ａ，４３ａを有して分光結晶６
から試料Ｓまでの光路Ｌ上に配置された光学素子である
２つのスリット４２，４３により、絞られ、紙面に垂直
な方向に幅をもつ帯状のＸ線である。

【００４３】さて、このように全反射蛍光Ｘ線分析装置
においてＸ線管２から検出器８に至る光路Ｌ上に配置し
た光学素子であるナイフエッジ４１およびスリット４
２，４３は、従来はＭｏで構成されていた。しかし、試
料Ｓの分析対象物質がＭｏである場合には、Ｘ線管２か
ら発生したＸ線Ｂ４や分光結晶６で単色化された一次Ｘ
線Ｂ５により、ナイフエッジ４１やスリット４２，４３
のＭｏが励起されて特性Ｘ線Ｍｏ−Ｋαが発生し、それ
が検出器８に入射すると、本来検出器８で測定されるべ
き試料Ｓ中のＭｏからの特性Ｘ線Ｍｏ−Ｋαのバックグ
ラウンドとなるので、Ｍｏについて感度が不十分であっ
た。

【００４４】そこで、この第４実施形態の装置では、ナ
イフエッジ４１およびスリット４２，４３を、Ｐｄで構
成している。すなわち、Ｘ線管２から検出器８に至る光
路Ｌ上に配置した光学素子４１，４２，４３を、試料Ｓ
の分析対象物質Ｍｏの特性Ｘ線Ｍｏ−Ｋαに近接したエ
ネルギーの特性Ｘ線を持たない物質Ｐｄで構成してい
る。

【００４５】第４実施形態の装置によれば、全反射蛍光
Ｘ線分析において、光路Ｌ上の光学素子４１，４２，４
３から蛍光Ｘ線Ｐｄ−Ｋαが発生しても、分析対象であ
る試料Ｓ中の元素Ｍｏからの蛍光Ｘ線Ｍｏ−Ｋαとはエ
ネルギーが近接していないので、新たに分析の妨害（バ
ックグラウンド）となることがないから、分析対象元素
Ｍｏの分析精度、感度（Ｓ／Ｎ比）が向上する。しか
も、Ｐｄで構成すれば、Ｍｏで構成するのと同様に、加
工が精度よくできるので、スリット孔４２ａ，４３ａの
形状を正確に作製できる。

【００４６】なお、この実施形態の装置では、ナイフエ
ッジ４１およびスリット４２，４３について、試料Ｓの
分析対象物質の特性Ｘ線に近接したエネルギーの特性Ｘ
線を持たない物質で構成しているが、いずれか１つ、例
えばスリット４３のみをそのような物質で構成してもよ
いし、さらに、上記光学素子４１，４２，４３の他に、
分光結晶６や検出器８の図示しない架台、一次Ｘ線光学
系のチャンバーの内面等の部品に適用してもよい。

【００４７】また、この実施形態の装置では、各光学素
子４１，４２，４３全体を、試料Ｓの分析対象物質の特
性Ｘ線に近接したエネルギーの特性Ｘ線を持たない物質
で構成しているが、各光学素子４１，４２，４３の表面
をこの物質で被覆してもよい。

【００４８】さらに、この実施形態では、各光学素子４
１，４２，４３を、試料Ｓの分析対象物質の特性Ｘ線に
近接したエネルギーの特性Ｘ線を持たない物質で構成し
ているが、各光学素子をターゲット材３と同一の物質で
構成するか、ターゲット材３と同一の物質で表面を被覆
してもよい。その場合には、第１実施形態の装置と同様
の作用効果が得られる。

【００４９】さらにまた、この実施形態の装置では、交
換機構を設けずにそれぞれ単一の光学素子４１，４２，
４３を用いているが、第２実施形態または第３実施形態
の装置のように、各光学素子について、複数の光学素子
（構成部分）とそれを交換する交換機構を有してもよ
い。その場合には、第２実施形態または第３実施形態の
装置と同様の作用効果が得られる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明の一構成によれ
ば、走査型蛍光Ｘ線分析装置や全反射蛍光Ｘ線分析装置
において、Ｘ線管のターゲット材と同一の物質で構成し
または表面を被覆している部品から発生する蛍光Ｘ線
は、ターゲット材から放射されて周囲の部品で散乱した
特性Ｘ線の散乱線と同一のエネルギーであり、通常、特
性Ｘ線の散乱線の付近の元素分析はしないので、新たに
分析の妨害となることがないから、分析対象元素の分析
精度が向上する。

【００５１】また、本発明の他の構成によれば、走査型
蛍光Ｘ線分析装置や全反射蛍光Ｘ線分析装置において、
試料の分析対象物質の特性Ｘ線に近接したエネルギーの
特性Ｘ線を持たない物質で構成しまたは表面を被覆して
いる部品から発生する蛍光Ｘ線は、分析対象である試料
中の元素からの蛍光Ｘ線とはエネルギーが近接していな
いので、新たに分析の妨害となることがないから、分析
対象元素の分析精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る走査型蛍光Ｘ線分
析装置を示す正面図である。

【図２】（ａ）は視野制限絞りを示す横断面図、（ｂ）
はソーラスリットを示す縦断面図である。

【図３】第２実施形態に係る走査型蛍光Ｘ線分析装置を
示す正面図である。

【図４】第２実施形態の視野制限絞りの平面図である。

【図５】（ａ）は第３実施形態に係る走査型蛍光Ｘ線分
析装置を示す正面図、（ｂ）はＲｈ／Ｃｒデュアルター
ゲットＸ線管の要部の概略を示す斜視図である。

【図６】Ｘ線管からのＸ線のエネルギー分布を示す特性
図である。

【図７】第４実施形態に係る全反射蛍光Ｘ線分析装置を
示す正面図である。

【符号の説明】

２…Ｘ線管、３…ターゲット材、４，１４，３４…視野
制限絞り（光学素子）、５，１５，３５…一次ソーラス
リット（光学素子）、７，１７，３７…二次ソーラスリ
ット（光学素子）、８…検出器、２４，２５，２７…交
換機構、Ｓ…試料、Ｌ…光路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料にＸ線管からのＸ線を照射し、試料
   から発生した蛍光Ｘ線を分光結晶で分光し、分光した蛍
   光Ｘ線の強度を検出器で測定して試料を分析する走査型
   蛍光Ｘ線分析装置であって、 試料から検出器に至る光路上に配置した光学素子を含む
   １つ以上の部品のうちの１つまたは複数について、その
   部品の少なくとも一部分を、Ｘ線管のターゲット材と同
   一の物質で構成しまたは表面を被覆した走査型蛍光Ｘ線
   分析装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、さらに、 前記Ｘ線管は、相異なる物質のターゲット材を複数有し
   て各ターゲット材が選択可能に設けられ、 前記部品の少なくとも１つは、相異なる前記物質で構成
   されまたは表面が被覆された構成部分を複数有し、選択
   されたターゲット材に応じた前記物質の構成部分を前記
   光路上に配置させる交換機構を備えた走査型蛍光Ｘ線分
   析装置。
3. 【請求項３】 試料にＸ線管からのＸ線を照射し、試料
   から発生した蛍光Ｘ線を分光結晶で分光し、分光した蛍
   光Ｘ線の強度を検出器で測定して試料を分析する走査型
   蛍光Ｘ線分析装置であって、 試料から検出器に至る光路上に配置した光学素子を含む
   １つ以上の部品のうちの１つまたは複数について、その
   部品の少なくとも一部分を、試料の分析対象物質の特性
   Ｘ線に近接したエネルギーの特性Ｘ線を持たない物質で
   構成しまたは表面を被覆した走査型蛍光Ｘ線分析装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、さらに、 前記部品の少なくとも１つは、相異なる前記物質で構成
   されまたは表面が被覆された構成部分を複数有し、試料
   の分析対象物質に応じた前記物質の構成部分を前記光路
   上に配置させる交換機構を備えた走査型蛍光Ｘ線分析装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかにおいて、 前記部品の少なくとも１つは、一次ソーラスリットであ
   る走査型蛍光Ｘ線分析装置。
6. 【請求項６】 試料にＸ線管からのＸ線を照射して全反
   射させ、試料から発生した蛍光Ｘ線の強度を検出器で測
   定して試料を分析する全反射蛍光Ｘ線分析装置であっ
   て、 Ｘ線管から検出器に至る光路上に配置した光学素子を含
   む１つ以上の部品のうちの１つまたは複数について、そ
   の部品の少なくとも一部分を、試料の分析対象物質の特
   性Ｘ線に近接したエネルギーの特性Ｘ線を持たない物質
   で構成しまたは表面を被覆した全反射蛍光Ｘ線分析装
   置。