JP2003004672A - 蛍光ｘ線分析装置 - Google Patents
蛍光ｘ線分析装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一の分光素子で広い範囲の波長にわたって
迅速正確な分析ができる蛍光Ｘ線分析装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線2 を発生するＸ線管3 と、そのＸ線
管3 から発生するＸ線2のうち、Ｘ線管3 の固有Ｘ線お
よびその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線を同
時に反射する単一の分光素子4 と、その分光素子4 で反
射されたＸ線5 を１次Ｘ線6 として照射された試料1 か
ら発生する２次Ｘ線7 の強度を測定する検出手段8 とを
備える。
迅速正確な分析ができる蛍光Ｘ線分析装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線2 を発生するＸ線管3 と、そのＸ線
管3 から発生するＸ線2のうち、Ｘ線管3 の固有Ｘ線お
よびその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線を同
時に反射する単一の分光素子4 と、その分光素子4 で反
射されたＸ線5 を１次Ｘ線6 として照射された試料1 か
ら発生する２次Ｘ線7 の強度を測定する検出手段8 とを
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線管から発生す
るＸ線を分光素子で反射（分光）して１次Ｘ線として試
料に照射し、発生する蛍光Ｘ線等の２次Ｘ線の強度を測
定する蛍光Ｘ線分析装置に関する。
るＸ線を分光素子で反射（分光）して１次Ｘ線として試
料に照射し、発生する蛍光Ｘ線等の２次Ｘ線の強度を測
定する蛍光Ｘ線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば、１次Ｘ線を試料表面
に微小な入射角で照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置で
は、バックグラウンドを減少させて微弱な蛍光Ｘ線を検
出できるように、Ｘ線管から発生する固有Ｘ線および連
続Ｘ線をそのまま照射するのではなく、分光素子で、所
定の波長をもつＸ線のみを反射して照射している。分光
素子としては、重元素からなる反射層と軽元素からなる
スペーサ層を交互に複数組積層した多層膜構造体（人工
格子）が用いられ、Ｘ線管から発生するＸ線のうち、所
定の波長をもつ１次線を反射する。
に微小な入射角で照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置で
は、バックグラウンドを減少させて微弱な蛍光Ｘ線を検
出できるように、Ｘ線管から発生する固有Ｘ線および連
続Ｘ線をそのまま照射するのではなく、分光素子で、所
定の波長をもつＸ線のみを反射して照射している。分光
素子としては、重元素からなる反射層と軽元素からなる
スペーサ層を交互に複数組積層した多層膜構造体（人工
格子）が用いられ、Ｘ線管から発生するＸ線のうち、所
定の波長をもつ１次線を反射する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、蛍光Ｘ線は、
自身よりも波長の短い（エネルギーの大きい）１次Ｘ線
でしか励起されないことから、広い範囲の波長にわたっ
て十分な強度の蛍光Ｘ線を励起して正確な分析をするた
めには、複数の分光素子を備えて切り換えて使用し、複
数種類の波長で十分な強度の１次Ｘ線を順次試料に照射
し、複数回の測定を行う必要がある。例えば、固有Ｘ線
Ｗ−Ｍ線を１次線として反射する第１の分光素子を使用
して、Ａl 等の分析を行い、固有Ｘ線Ｗ−Ｌ線を１次線
として反射する第２の分光素子を使用して、Ｆe ，Ｎi
，Ｃu 等の分析を行い、さらに波長の短い連続Ｘ線の
一部を１次線として反射する第３の分光素子を使用し
て、Ｍo，Ｒu 等の分析を行わねばならず、装置の構成
が複雑になるとともに、迅速な分析ができない。
自身よりも波長の短い（エネルギーの大きい）１次Ｘ線
でしか励起されないことから、広い範囲の波長にわたっ
て十分な強度の蛍光Ｘ線を励起して正確な分析をするた
めには、複数の分光素子を備えて切り換えて使用し、複
数種類の波長で十分な強度の１次Ｘ線を順次試料に照射
し、複数回の測定を行う必要がある。例えば、固有Ｘ線
Ｗ−Ｍ線を１次線として反射する第１の分光素子を使用
して、Ａl 等の分析を行い、固有Ｘ線Ｗ−Ｌ線を１次線
として反射する第２の分光素子を使用して、Ｆe ，Ｎi
，Ｃu 等の分析を行い、さらに波長の短い連続Ｘ線の
一部を１次線として反射する第３の分光素子を使用し
て、Ｍo，Ｒu 等の分析を行わねばならず、装置の構成
が複雑になるとともに、迅速な分析ができない。
【０００４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、単一の分光素子で広い範囲の波長にわたって
迅速正確な分析ができる蛍光Ｘ線分析装置を提供するこ
とを目的とする。
たもので、単一の分光素子で広い範囲の波長にわたって
迅速正確な分析ができる蛍光Ｘ線分析装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の蛍光Ｘ線分析装置は、Ｘ線を発生するＸ
線管と、そのＸ線管から発生するＸ線のうち、Ｘ線管の
固有Ｘ線およびその２分の１または２倍の波長をもつ連
続Ｘ線を同時に反射する単一の分光素子と、その分光素
子で反射されたＸ線を１次Ｘ線として照射された試料か
ら発生する２次Ｘ線の強度を測定する検出手段とを備え
る。
に、請求項１の蛍光Ｘ線分析装置は、Ｘ線を発生するＸ
線管と、そのＸ線管から発生するＸ線のうち、Ｘ線管の
固有Ｘ線およびその２分の１または２倍の波長をもつ連
続Ｘ線を同時に反射する単一の分光素子と、その分光素
子で反射されたＸ線を１次Ｘ線として照射された試料か
ら発生する２次Ｘ線の強度を測定する検出手段とを備え
る。
【０００６】請求項１の装置によれば、単一の分光素子
が、Ｘ線管の固有Ｘ線を反射するのみならずその２分の
１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線をも反射し、双方を
１次Ｘ線として同時に試料に照射するので、単一の分光
素子で広い範囲の波長にわたって迅速正確な分析ができ
る。
が、Ｘ線管の固有Ｘ線を反射するのみならずその２分の
１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線をも反射し、双方を
１次Ｘ線として同時に試料に照射するので、単一の分光
素子で広い範囲の波長にわたって迅速正確な分析ができ
る。
【０００７】請求項２の蛍光Ｘ線分析装置は、請求項１
の装置において、前記分光素子と試料との間に進退自在
であって、前記分光素子で反射されたＸ線のうち、波長
の短い方のみを通過させるフィルタを備え、前記１次Ｘ
線を試料表面に微小な入射角で照射させる全反射蛍光Ｘ
線分析装置である。
の装置において、前記分光素子と試料との間に進退自在
であって、前記分光素子で反射されたＸ線のうち、波長
の短い方のみを通過させるフィルタを備え、前記１次Ｘ
線を試料表面に微小な入射角で照射させる全反射蛍光Ｘ
線分析装置である。
【０００８】請求項２の全反射蛍光Ｘ線分析装置におい
ては、まず、フィルタを分光素子と試料との間から退避
させることにより、前記請求項１の装置と同様の作用効
果を有する。そして、フィルタを分光素子と試料との間
に進出させて前記連続Ｘ線または固有Ｘ線の波長の短い
方のみを１次Ｘ線として試料に照射することにより、波
長の長い方のＸ線が妨害線となるような蛍光Ｘ線をも測
定することができる。
ては、まず、フィルタを分光素子と試料との間から退避
させることにより、前記請求項１の装置と同様の作用効
果を有する。そして、フィルタを分光素子と試料との間
に進出させて前記連続Ｘ線または固有Ｘ線の波長の短い
方のみを１次Ｘ線として試料に照射することにより、波
長の長い方のＸ線が妨害線となるような蛍光Ｘ線をも測
定することができる。
【０００９】請求項３の蛍光Ｘ線分析装置は、請求項１
の装置において、前記１次Ｘ線を試料表面に微小な入射
角で照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置であって、前記
Ｘ線管が、材質が相異なる複数のターゲットを有して、
選択された１つのターゲットからＸ線を発生し、前記分
光素子が、前記Ｘ線管から発生するＸ線のうち、前記複
数のターゲットのうちの所定の１つからの固有Ｘ線およ
びその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線を同時
に反射する。ここで、「Ｘ線管が、材質が相異なる複数
のターゲットを有する」場合には、単一のＸ線管が、材
質が相異なる複数のターゲットを有する場合のみなら
ず、Ｘ線管が複数で、各Ｘ線管が有するターゲットの材
質が相異なる場合も含まれる。
の装置において、前記１次Ｘ線を試料表面に微小な入射
角で照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置であって、前記
Ｘ線管が、材質が相異なる複数のターゲットを有して、
選択された１つのターゲットからＸ線を発生し、前記分
光素子が、前記Ｘ線管から発生するＸ線のうち、前記複
数のターゲットのうちの所定の１つからの固有Ｘ線およ
びその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線を同時
に反射する。ここで、「Ｘ線管が、材質が相異なる複数
のターゲットを有する」場合には、単一のＸ線管が、材
質が相異なる複数のターゲットを有する場合のみなら
ず、Ｘ線管が複数で、各Ｘ線管が有するターゲットの材
質が相異なる場合も含まれる。
【００１０】請求項３の全反射蛍光Ｘ線分析装置におい
ては、まず、所定のターゲットを選択することにより、
前記請求項１の装置と同様の作用効果を有する。ここ
で、請求項１、２の装置でも同様であるが、連続Ｘ線は
固有Ｘ線よりも弱いので反射される強度も固有Ｘ線より
は弱くなる。そして、所定のターゲット以外のターゲッ
トを選択すると、選択されたターゲットからの固有Ｘ線
もその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線も分光
素子で反射されない。一方、選択されたターゲットから
の連続Ｘ線のうち、所定のターゲットからの固有Ｘ線の
波長に相当する部分と、その固有Ｘ線の２分の１または
２倍の波長に相当する部分とが、反射される。すなわ
ち、この状態では、分光素子で反射されるＸ線が両方と
も連続Ｘ線であるから、前述した所定のターゲットを選
択したときと比較すると、所定のターゲットからの固有
Ｘ線の波長に相当する部分が減衰し、その２分の１また
は２倍の波長に相当する部分は同程度の強度で、１次Ｘ
線として試料に照射されることになる。したがって、所
定のターゲットからの固有Ｘ線が妨害線となるような蛍
光Ｘ線をも測定することができる。
ては、まず、所定のターゲットを選択することにより、
前記請求項１の装置と同様の作用効果を有する。ここ
で、請求項１、２の装置でも同様であるが、連続Ｘ線は
固有Ｘ線よりも弱いので反射される強度も固有Ｘ線より
は弱くなる。そして、所定のターゲット以外のターゲッ
トを選択すると、選択されたターゲットからの固有Ｘ線
もその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線も分光
素子で反射されない。一方、選択されたターゲットから
の連続Ｘ線のうち、所定のターゲットからの固有Ｘ線の
波長に相当する部分と、その固有Ｘ線の２分の１または
２倍の波長に相当する部分とが、反射される。すなわ
ち、この状態では、分光素子で反射されるＸ線が両方と
も連続Ｘ線であるから、前述した所定のターゲットを選
択したときと比較すると、所定のターゲットからの固有
Ｘ線の波長に相当する部分が減衰し、その２分の１また
は２倍の波長に相当する部分は同程度の強度で、１次Ｘ
線として試料に照射されることになる。したがって、所
定のターゲットからの固有Ｘ線が妨害線となるような蛍
光Ｘ線をも測定することができる。
【００１１】前記請求項１ないし３の蛍光Ｘ線分析装置
において、前記分光素子は、反射層と、この反射層を形
成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むスペーサ
層とを交互に複数組積層して構成され、前記反射層とス
ペーサ層との厚さの比が、１対３ないし１対５であっ
て、前記積層された反射層とスペーサ層との１組の厚さ
が、５０Å以下であることが好ましい。
において、前記分光素子は、反射層と、この反射層を形
成する元素よりも原子番号の小さい元素を含むスペーサ
層とを交互に複数組積層して構成され、前記反射層とス
ペーサ層との厚さの比が、１対３ないし１対５であっ
て、前記積層された反射層とスペーサ層との１組の厚さ
が、５０Å以下であることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態の蛍
光Ｘ線分析装置を図面にしたがって説明する。まず、こ
の装置の構成について説明する。この装置は、図１に示
すように、試料１を載置する試料台１０と、Ａu のター
ゲットからＸ線２を発生するＸ線管３と、そのＸ線管３
から発生する固有Ｘ線および連続Ｘ線２のうち、Ｘ線管
３の固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線（エネルギー：１１．４４
keV ）およびその２分の１の波長をもつ連続Ｘ線すなわ
ち２次線（エネルギー：２２．８８keV ）を同時に反射
する単一の分光素子４と、その分光素子４で反射された
Ｘ線５を１次Ｘ線６として照射された試料１から発生す
る蛍光Ｘ線等の２次Ｘ線７の強度を測定するＳＳＤ等の
検出手段８とを備える。なお、厳密にいえば、いわゆる
屈折効果により、２次線（２次反射）の波長は、１次線
（本実施形態ではＸ線管の固有Ｘ線）の波長のちょうど
２分の１からはわずかながらずれる。固有Ｘ線の方を２
次反射とする場合（後述する）も同様で、本願にいう
「Ｘ線管の固有Ｘ線の２分の１または２倍の波長」と
は、そのような屈折効果によるわずかなずれを含んだも
のである。
光Ｘ線分析装置を図面にしたがって説明する。まず、こ
の装置の構成について説明する。この装置は、図１に示
すように、試料１を載置する試料台１０と、Ａu のター
ゲットからＸ線２を発生するＸ線管３と、そのＸ線管３
から発生する固有Ｘ線および連続Ｘ線２のうち、Ｘ線管
３の固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線（エネルギー：１１．４４
keV ）およびその２分の１の波長をもつ連続Ｘ線すなわ
ち２次線（エネルギー：２２．８８keV ）を同時に反射
する単一の分光素子４と、その分光素子４で反射された
Ｘ線５を１次Ｘ線６として照射された試料１から発生す
る蛍光Ｘ線等の２次Ｘ線７の強度を測定するＳＳＤ等の
検出手段８とを備える。なお、厳密にいえば、いわゆる
屈折効果により、２次線（２次反射）の波長は、１次線
（本実施形態ではＸ線管の固有Ｘ線）の波長のちょうど
２分の１からはわずかながらずれる。固有Ｘ線の方を２
次反射とする場合（後述する）も同様で、本願にいう
「Ｘ線管の固有Ｘ線の２分の１または２倍の波長」と
は、そのような屈折効果によるわずかなずれを含んだも
のである。
【００１３】また、この装置は、分光素子４と試料１と
の間にプランジャー等の進退手段１１により進退自在で
あって、分光素子４で反射されたＸ線５のうち、波長の
短い方である前記２次線のみを通過させるフィルタ９を
備え、１次Ｘ線６を試料１の表面に対して例えば０．０
５度程度の微小な入射角α（図においては誇張して表
す）で照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置である。
の間にプランジャー等の進退手段１１により進退自在で
あって、分光素子４で反射されたＸ線５のうち、波長の
短い方である前記２次線のみを通過させるフィルタ９を
備え、１次Ｘ線６を試料１の表面に対して例えば０．０
５度程度の微小な入射角α（図においては誇張して表
す）で照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置である。
【００１４】この装置が備える分光素子４は、図２に示
すように、反射層４ａと、この反射層４ａを形成する元
素よりも原子番号の小さい元素を含むスペーサ層４ｂと
を基板４ｃ上に交互に複数組積層して構成される多層膜
人工格子である。分光素子４において、反射（分光、回
折）するＸ線５の波長λは、積層された反射層４ａとス
ペーサ層４ｂとの１組の厚さ（いわゆる周期長、ｄ値）
をｄ、入射角をθ、反射の次数をｎとして、ブラッグの
条件２ｄ sinθ＝ｎλで決まり、反射すべきＸ線（ここ
では、ｎ＝１でＡu −Ｌβ1 線、ｎ＝２でその２分の１
の波長をもつ２次線）の波長λと、小さすぎない現実的
な大きさの入射角θ（図においては誇張して表すが、実
際には１度未満になる）とを考慮すると、ｄ値は、５０
Å以下が好ましい。これに併せて、各層４ａ，４ｂの現
実的な厚さは８Å以上であることを考慮すると、２次線
を強く反射するような反射層４ａとスペーサ層４ｂとの
厚さの比としては、１対３ないし１対５（１対３．２や
１対４．５等を含む）が好ましい。例えば、ここでは、
反射層４ａとスペーサ層４ｂとの厚さの比を１対４と
し、ｄ値を５０Åとするが、他に例えば、厚さの比を１
対５とし、ｄ値を４８Åとすることもできる。
すように、反射層４ａと、この反射層４ａを形成する元
素よりも原子番号の小さい元素を含むスペーサ層４ｂと
を基板４ｃ上に交互に複数組積層して構成される多層膜
人工格子である。分光素子４において、反射（分光、回
折）するＸ線５の波長λは、積層された反射層４ａとス
ペーサ層４ｂとの１組の厚さ（いわゆる周期長、ｄ値）
をｄ、入射角をθ、反射の次数をｎとして、ブラッグの
条件２ｄ sinθ＝ｎλで決まり、反射すべきＸ線（ここ
では、ｎ＝１でＡu −Ｌβ1 線、ｎ＝２でその２分の１
の波長をもつ２次線）の波長λと、小さすぎない現実的
な大きさの入射角θ（図においては誇張して表すが、実
際には１度未満になる）とを考慮すると、ｄ値は、５０
Å以下が好ましい。これに併せて、各層４ａ，４ｂの現
実的な厚さは８Å以上であることを考慮すると、２次線
を強く反射するような反射層４ａとスペーサ層４ｂとの
厚さの比としては、１対３ないし１対５（１対３．２や
１対４．５等を含む）が好ましい。例えば、ここでは、
反射層４ａとスペーサ層４ｂとの厚さの比を１対４と
し、ｄ値を５０Åとするが、他に例えば、厚さの比を１
対５とし、ｄ値を４８Åとすることもできる。
【００１５】次に、第１実施形態の装置の動作について
説明する。まず、通常は、図１に実線で示すように、フ
ィルタ９を分光素子４と試料１との間から退避させてお
く。そして、Ｘ線管３からＸ線２を発生させ、そのうち
固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線を分光素子４
で反射し、反射したＸ線５をそのまま（フィルタ９を通
さず）１次Ｘ線６として、試料１の表面に対して微小な
入射角αで照射し、試料１から発生する蛍光Ｘ線７の強
度を検出手段８で測定する。
説明する。まず、通常は、図１に実線で示すように、フ
ィルタ９を分光素子４と試料１との間から退避させてお
く。そして、Ｘ線管３からＸ線２を発生させ、そのうち
固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線を分光素子４
で反射し、反射したＸ線５をそのまま（フィルタ９を通
さず）１次Ｘ線６として、試料１の表面に対して微小な
入射角αで照射し、試料１から発生する蛍光Ｘ線７の強
度を検出手段８で測定する。
【００１６】第１実施形態の装置によれば、まず、フィ
ルタ９を分光素子４と試料１との間から退避させた状態
で、単一の分光素子４が、Ｘ線管３の固有Ｘ線Ａu −Ｌ
β1線（１次線）のみならずその２分の１の波長をもつ
２次線をも反射し、１次Ｘ線６として同時に試料１に照
射するので、１回の測定で、従来複数の分光素子を切り
換えて使用しなければ十分に励起できなかった例えばＮ
i とＭo の蛍光Ｘ線７について、１次線でＮi の蛍光Ｘ
線７を、２次線でＭo の蛍光Ｘ線７を十分に励起でき
る。したがって、単一の分光素子４で広い範囲の波長に
わたって迅速正確な分析ができる。
ルタ９を分光素子４と試料１との間から退避させた状態
で、単一の分光素子４が、Ｘ線管３の固有Ｘ線Ａu −Ｌ
β1線（１次線）のみならずその２分の１の波長をもつ
２次線をも反射し、１次Ｘ線６として同時に試料１に照
射するので、１回の測定で、従来複数の分光素子を切り
換えて使用しなければ十分に励起できなかった例えばＮ
i とＭo の蛍光Ｘ線７について、１次線でＮi の蛍光Ｘ
線７を、２次線でＭo の蛍光Ｘ線７を十分に励起でき
る。したがって、単一の分光素子４で広い範囲の波長に
わたって迅速正確な分析ができる。
【００１７】次に、試料１が、Ｘ線管３の固有Ｘ線Ａu
−Ｌβ1 線が妨害線となるような蛍光Ｘ線７を発生する
元素Ｂr ，Ａs を含む場合には、図１に二点鎖線で示す
ように、フィルタ９を分光素子４と試料１との間に進出
させる。そして、Ｘ線管３からＸ線２を発生させ、その
うち固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線を分光素
子４で反射し、反射したＸ線５のうち、２次線のみをフ
ィルタ９により通過させて１次Ｘ線６とし、試料１の表
面に対して微小な入射角αで照射し、試料１から発生す
る蛍光Ｘ線７の強度を検出手段８で測定する。
−Ｌβ1 線が妨害線となるような蛍光Ｘ線７を発生する
元素Ｂr ，Ａs を含む場合には、図１に二点鎖線で示す
ように、フィルタ９を分光素子４と試料１との間に進出
させる。そして、Ｘ線管３からＸ線２を発生させ、その
うち固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線を分光素
子４で反射し、反射したＸ線５のうち、２次線のみをフ
ィルタ９により通過させて１次Ｘ線６とし、試料１の表
面に対して微小な入射角αで照射し、試料１から発生す
る蛍光Ｘ線７の強度を検出手段８で測定する。
【００１８】第１実施形態の装置においては、フィルタ
９を分光素子４と試料１との間に進出させてＸ線管３の
固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の２次線のみを１次Ｘ線６とし
て試料１に照射することにより、１次線が妨害線となる
ようなＢr ，Ａs の蛍光Ｘ線７をも測定することができ
る。
９を分光素子４と試料１との間に進出させてＸ線管３の
固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の２次線のみを１次Ｘ線６とし
て試料１に照射することにより、１次線が妨害線となる
ようなＢr ，Ａs の蛍光Ｘ線７をも測定することができ
る。
【００１９】次に、本発明の第２実施形態の蛍光Ｘ線分
析装置の構成について説明する。この装置は、図３に示
すように、前記第１実施形態の装置と同様に、試料台１
０、Ｘ線管１３、単一の分光素子４、および、検出手段
８を備え、１次Ｘ線６を試料１の表面に対して微小な入
射角αで照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置である。た
だし、第２実施形態の装置のＸ線管１３は単一ではある
が、内部に材質が相異なる複数のターゲット、すなわち
Ａu とＷのターゲットを有しており、Ｘ線２を発生させ
るターゲットを自在に選択できる。また、Ａu のターゲ
ットを有するＸ線管と、Ｗのターゲットを有するＸ線管
とを備えることにより、ターゲットを選択自在としても
よい。
析装置の構成について説明する。この装置は、図３に示
すように、前記第１実施形態の装置と同様に、試料台１
０、Ｘ線管１３、単一の分光素子４、および、検出手段
８を備え、１次Ｘ線６を試料１の表面に対して微小な入
射角αで照射させる全反射蛍光Ｘ線分析装置である。た
だし、第２実施形態の装置のＸ線管１３は単一ではある
が、内部に材質が相異なる複数のターゲット、すなわち
Ａu とＷのターゲットを有しており、Ｘ線２を発生させ
るターゲットを自在に選択できる。また、Ａu のターゲ
ットを有するＸ線管と、Ｗのターゲットを有するＸ線管
とを備えることにより、ターゲットを選択自在としても
よい。
【００２０】第２実施形態の装置の分光素子４は、前記
第１実施形態の装置と同じもので、Ｘ線管１３から発生
するＸ線２のうち、所定のＡu のターゲットからの固有
Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線を同時に反射す
る。なお、第２実施形態の装置は、前記第１実施形態の
装置が備えたようなフィルタは、備えない。
第１実施形態の装置と同じもので、Ｘ線管１３から発生
するＸ線２のうち、所定のＡu のターゲットからの固有
Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線を同時に反射す
る。なお、第２実施形態の装置は、前記第１実施形態の
装置が備えたようなフィルタは、備えない。
【００２１】次に、第２実施形態の装置の動作について
説明する。まず、通常は、Ａu のターゲットを選択し
て、Ｘ線管１３からＸ線２を発生させ、そのうち固有Ｘ
線Ａu−Ｌβ1 線およびその２次線を分光素子４で反射
し、反射したＸ線５を１次Ｘ線６として、試料１の表面
に対して微小な入射角αで照射し、試料１から発生する
蛍光Ｘ線７の強度を検出手段８で測定する。
説明する。まず、通常は、Ａu のターゲットを選択し
て、Ｘ線管１３からＸ線２を発生させ、そのうち固有Ｘ
線Ａu−Ｌβ1 線およびその２次線を分光素子４で反射
し、反射したＸ線５を１次Ｘ線６として、試料１の表面
に対して微小な入射角αで照射し、試料１から発生する
蛍光Ｘ線７の強度を検出手段８で測定する。
【００２２】第２実施形態の装置によれば、まず、Ａu
のターゲットを選択した状態で、単一の分光素子４が、
Ｘ線管１３の固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線（１次線）のみな
らずその２分の１の波長をもつ２次線をも反射し、１次
Ｘ線６として同時に試料１に照射するので、１回の測定
で、従来複数の分光素子を切り換えて使用しなければ十
分に励起できなかった例えばＮi とＭo の蛍光Ｘ線７に
ついて、１次線でＮiの蛍光Ｘ線７を、２次線でＭo の
蛍光Ｘ線７を十分に励起できる。したがって、単一の分
光素子４で広い範囲の波長にわたって迅速正確な分析が
できる。なお、ここで、前記第１実施形態の装置でも同
様であるが、１次線（エネルギー：１１．４４keV ）は
強い固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線に起因するのに対し、２次
線（エネルギー：２２．８８keV ）は固有Ｘ線Ａu −Ｌ
β1 線よりも弱い連続Ｘ線に起因するので反射される強
度も１次線よりは弱くなる。
のターゲットを選択した状態で、単一の分光素子４が、
Ｘ線管１３の固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線（１次線）のみな
らずその２分の１の波長をもつ２次線をも反射し、１次
Ｘ線６として同時に試料１に照射するので、１回の測定
で、従来複数の分光素子を切り換えて使用しなければ十
分に励起できなかった例えばＮi とＭo の蛍光Ｘ線７に
ついて、１次線でＮiの蛍光Ｘ線７を、２次線でＭo の
蛍光Ｘ線７を十分に励起できる。したがって、単一の分
光素子４で広い範囲の波長にわたって迅速正確な分析が
できる。なお、ここで、前記第１実施形態の装置でも同
様であるが、１次線（エネルギー：１１．４４keV ）は
強い固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線に起因するのに対し、２次
線（エネルギー：２２．８８keV ）は固有Ｘ線Ａu −Ｌ
β1 線よりも弱い連続Ｘ線に起因するので反射される強
度も１次線よりは弱くなる。
【００２３】次に、試料１が、Ｘ線管３の固有Ｘ線Ａu
−Ｌβ1 線が妨害線となるような蛍光Ｘ線７を発生する
元素Ｂr ，Ａs を含む場合には、Ｗのターゲットを選択
する。この状態では、分光素子４は、所定のＡu のター
ゲットからの固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線
を反射するように構成、設置されているから、選択され
たＷのターゲットからの固有Ｘ線もその２次線も波長が
合致せず分光素子で反射されない。一方、選択されたＷ
のターゲットからの連続Ｘ線のうち、所定のＡu のター
ゲットからの固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の波長に相当する
部分が１次線（エネルギー：１１．４４keV ）として、
同固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の２次線の波長に相当する部
分が２次線（エネルギー：２２．８８keV ）として、反
射される。
−Ｌβ1 線が妨害線となるような蛍光Ｘ線７を発生する
元素Ｂr ，Ａs を含む場合には、Ｗのターゲットを選択
する。この状態では、分光素子４は、所定のＡu のター
ゲットからの固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線およびその２次線
を反射するように構成、設置されているから、選択され
たＷのターゲットからの固有Ｘ線もその２次線も波長が
合致せず分光素子で反射されない。一方、選択されたＷ
のターゲットからの連続Ｘ線のうち、所定のＡu のター
ゲットからの固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の波長に相当する
部分が１次線（エネルギー：１１．４４keV ）として、
同固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の２次線の波長に相当する部
分が２次線（エネルギー：２２．８８keV ）として、反
射される。
【００２４】すなわち、この状態では、１次線、２次線
とも連続Ｘ線に起因するから、前述した所定のＡu のタ
ーゲットを選択したときと比較すると、１次線が減衰し
２次線は同程度の強度で１次Ｘ線６として試料１に照射
されることになり、試料１から発生する蛍光Ｘ線７の強
度が検出手段８で測定される。したがって、第２実施形
態の装置においても、所定のＡu のターゲットでないＷ
のターゲットを選択して固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の２次
線に相当するＸ線のみを１次Ｘ線６として試料１に照射
することにより、前記第１実施形態の装置と同様に、１
次線（Ａu −Ｌβ1 線）が妨害線となるようなＢr ，Ａ
s の蛍光Ｘ線７をも測定することができる。
とも連続Ｘ線に起因するから、前述した所定のＡu のタ
ーゲットを選択したときと比較すると、１次線が減衰し
２次線は同程度の強度で１次Ｘ線６として試料１に照射
されることになり、試料１から発生する蛍光Ｘ線７の強
度が検出手段８で測定される。したがって、第２実施形
態の装置においても、所定のＡu のターゲットでないＷ
のターゲットを選択して固有Ｘ線Ａu −Ｌβ1 線の２次
線に相当するＸ線のみを１次Ｘ線６として試料１に照射
することにより、前記第１実施形態の装置と同様に、１
次線（Ａu −Ｌβ1 線）が妨害線となるようなＢr ，Ａ
s の蛍光Ｘ線７をも測定することができる。
【００２５】以上の実施形態においては、Ｘ線管の固有
Ｘ線を１次線として、その２分の１の波長をもつ連続Ｘ
線を２次線として、同時に反射する分光素子を用いた
が、逆に、Ｘ線管の固有Ｘ線を２次線として、その２倍
の波長をもつ連続Ｘ線を１次線として、同時に反射する
分光素子を用いても、同様の効果が得られる。例えば、
ＡgのターゲットをもつＸ線管の固有Ｘ線Ａg −Ｋα線
（エネルギー：２２keV）およびその２倍の波長をもつ
連続Ｘ線（エネルギー：１１keV ）を同時に反射する分
光素子を用いることができる。この場合には、フィルタ
を分光素子と試料との間に進出させて波長の短い方であ
る固有Ｘ線のみを１次Ｘ線として試料に照射することに
より、波長の長い方である連続Ｘ線が妨害線となるよう
な蛍光Ｘ線を測定することができる。
Ｘ線を１次線として、その２分の１の波長をもつ連続Ｘ
線を２次線として、同時に反射する分光素子を用いた
が、逆に、Ｘ線管の固有Ｘ線を２次線として、その２倍
の波長をもつ連続Ｘ線を１次線として、同時に反射する
分光素子を用いても、同様の効果が得られる。例えば、
ＡgのターゲットをもつＸ線管の固有Ｘ線Ａg −Ｋα線
（エネルギー：２２keV）およびその２倍の波長をもつ
連続Ｘ線（エネルギー：１１keV ）を同時に反射する分
光素子を用いることができる。この場合には、フィルタ
を分光素子と試料との間に進出させて波長の短い方であ
る固有Ｘ線のみを１次Ｘ線として試料に照射することに
より、波長の長い方である連続Ｘ線が妨害線となるよう
な蛍光Ｘ線を測定することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の蛍
光Ｘ線分析装置によれば、単一の分光素子が、Ｘ線管の
固有Ｘ線のみならずその２分の１または２倍の波長をも
つ連続Ｘ線をも反射し、１次Ｘ線として同時に試料に照
射するので、単一の分光素子で広い範囲の波長にわたっ
て迅速正確な分析ができる。
光Ｘ線分析装置によれば、単一の分光素子が、Ｘ線管の
固有Ｘ線のみならずその２分の１または２倍の波長をも
つ連続Ｘ線をも反射し、１次Ｘ線として同時に試料に照
射するので、単一の分光素子で広い範囲の波長にわたっ
て迅速正確な分析ができる。
【図１】本発明の第１実施形態である全反射蛍光Ｘ線装
置を示す図である。
置を示す図である。
【図２】同装置に用いる分光素子を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態である全反射蛍光Ｘ線装
置を示す図である。
置を示す図である。
１…試料、２…Ｘ線管から発生するＸ線、３，１３…Ｘ
線管、４…分光素子、４ａ…反射層、４ｂ…スペーサ
層、５…分光素子で反射されたＸ線、６…１次Ｘ線、７
…試料から発生する２次Ｘ線、８…検出手段、９…フィ
ルタ、ｄ…積層された反射層とスペーサ層との１組の厚
さ、α…微小な入射角。
線管、４…分光素子、４ａ…反射層、４ｂ…スペーサ
層、５…分光素子で反射されたＸ線、６…１次Ｘ線、７
…試料から発生する２次Ｘ線、８…検出手段、９…フィ
ルタ、ｄ…積層された反射層とスペーサ層との１組の厚
さ、α…微小な入射角。
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フロントページの続き
(72)発明者 清水 一明
大阪府高槻市赤大路町14番８号 理学電機
工業株式会社内
Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA04 BA11 CA01 EA01
EA06 GA01 JA01 KA01
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｘ線を発生するＸ線管と、 そのＸ線管から発生するＸ線のうち、Ｘ線管の固有Ｘ線
およびその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線を
同時に反射する単一の分光素子と、 その分光素子で反射されたＸ線を１次Ｘ線として照射さ
れた試料から発生する２次Ｘ線の強度を測定する検出手
段とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記分光素子と試料との間に進退自在であって、前記分
光素子で反射されたＸ線のうち、波長の短い方のみを通
過させるフィルタを備え、 前記１次Ｘ線を試料表面に微小な入射角で照射させる全
反射蛍光Ｘ線分析装置。 - 【請求項３】 請求項１において、 前記Ｘ線管が、材質が相異なる複数のターゲットを有し
て、選択された１つのターゲットからＸ線を発生し、 前記分光素子が、前記Ｘ線管から発生するＸ線のうち、
前記複数のターゲットのうちの所定の１つからの固有Ｘ
線およびその２分の１または２倍の波長をもつ連続Ｘ線
を同時に反射し、 前記１次Ｘ線を試料表面に微小な入射角で照射させる全
反射蛍光Ｘ線分析装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、 前記分光素子が、反射層と、この反射層を形成する元素
よりも原子番号の小さい元素を含むスペーサ層とを交互
に複数組積層して構成され、前記反射層とスペーサ層と
の厚さの比が、１対３ないし１対５であって、前記積層
された反射層とスペーサ層との１組の厚さが、５０Å以
下である蛍光Ｘ線分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001191042A JP2003004672A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 蛍光ｘ線分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001191042A JP2003004672A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 蛍光ｘ線分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003004672A true JP2003004672A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19029726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001191042A Pending JP2003004672A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 蛍光ｘ線分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003004672A (ja) |
-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001191042A patent/JP2003004672A/ja active Pending
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