JP2003294659A - X-ray analysis apparatus - Google Patents

X-ray analysis apparatus

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JP2003294659A
JP2003294659A JP2002098272A JP2002098272A JP2003294659A JP 2003294659 A JP2003294659 A JP 2003294659A JP 2002098272 A JP2002098272 A JP 2002098272A JP 2002098272 A JP2002098272 A JP 2002098272A JP 2003294659 A JP2003294659 A JP 2003294659A
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JP
Japan
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ray
dispersive crystal
rays
dispersive
crystal
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JP2002098272A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Watanabe
栄一 渡辺
Miyuki Kanayama
みゆき 金山
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NIPPON DENSHI ENG
Jeol Ltd
Jeol Engineering Co Ltd
Original Assignee
NIPPON DENSHI ENG
Jeol Ltd
Jeol Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve flexibility larger than a conventional embodiment with regard to an arrangement location of a dispersive crystal and a detector, maintain high sensitivity and implement multiple element analysis without moving the dispersive crystal or the detector. <P>SOLUTION: When an electron beam 1 irradiates a sample 2, X rays are radiated from an element at a location irradiated by the electron beam 1. The X rays are collected by an X-ray collection means 3 and enter into an entrance face of the dispersive crystal 4. Only the X ray meeting a diffraction condition is diffracted and enters into a light receiving face of a CCD camera 5. The X ray entering into the light receiving face of the CCD camera 5 is picked up by the CCD camera 5. An image data picked up by the CCD camera 5 is processed by a predetermined process of a process means 6 and a spectrum is created. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長分散型X線分
光結晶を備え、試料から放射された特性X線を分析する
X線分析装置に係り、特に、分光結晶やX線検出手段を
動かすことなく多元素分析を行うことができるX線分析
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray analyzer for analyzing characteristic X-rays emitted from a sample, which is provided with a wavelength-dispersive X-ray dispersive crystal, and more particularly to moving the dispersive crystal and X-ray detecting means. The present invention relates to an X-ray analysis apparatus that can perform multi-element analysis without using the element.

【0002】[0002]

【従来の技術】試料に含まれる元素を分析するX線分析
装置には種々の形態のものが知られているが、その一つ
として、波長分散型X線分光結晶(以下、単に分光結晶
と称す)を用いた装置が知られている。例えば、電子プ
ローブマイクロアナライザ(EPMA)と称されるもの
では、試料に電子ビームを照射し、そのときに試料から
放射された特性X線(以下、単にX線と称す)を分光結
晶で回折して、その回折されたX線を検出器で検出して
いる。
2. Description of the Related Art Various types of X-ray analyzers for analyzing elements contained in a sample are known. One of them is a wavelength dispersive X-ray spectroscopic crystal (hereinafter, simply referred to as a spectroscopic crystal). A device using (referred to as) is known. For example, in a so-called electron probe microanalyzer (EPMA), a sample is irradiated with an electron beam, and characteristic X-rays (hereinafter, simply referred to as X-rays) emitted from the sample at that time are diffracted by a dispersive crystal. Then, the diffracted X-ray is detected by the detector.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、周知のよう
に、分光結晶を用いた従来のX線分析装置では、試料の
X線発生源と、分光結晶と、検出器とをローランド円上
に配置しなければならないので、分光結晶及び検出器の
配置位置には自由度が無いという問題がある。
However, as is well known, in the conventional X-ray analyzer using the dispersive crystal, the X-ray source of the sample, the dispersive crystal, and the detector are arranged on the Rowland circle. Therefore, there is a problem that there is no degree of freedom in the arrangement position of the dispersive crystal and the detector.

【0004】また、この種の従来のX線分析装置では、
試料のX線発生源と分光結晶との間には一定の距離が必
要なため、試料から放射されたX線が拡散してしまい、
分光結晶には試料から放射されたX線の一部しか入射し
ないので感度が悪化してしまう傾向にあるという点でも
問題がある。
Further, in this type of conventional X-ray analyzer,
Since a certain distance is required between the X-ray generation source of the sample and the dispersive crystal, the X-rays emitted from the sample are diffused,
There is also a problem in that the sensitivity tends to deteriorate because only part of the X-rays emitted from the sample is incident on the dispersive crystal.

【0005】更に、この種の従来のX線分析装置には次
のような問題もある。試料のX線発生源と、分光結晶
と、検出器の位置を一つに決めた場合、検出器で検出さ
れるX線は1種類だけであるので、多元素分析を行うに
は分光結晶と、検出器とを連動させてローランド円上を
移動させなければならないが、この分光結晶と検出器と
の移動は高い精度で行わなければならない。なぜなら、
試料のX線発生源と、分光結晶と、検出器の位置関係に
よって検出されるX線が決定されるからである。
Further, this type of conventional X-ray analyzer has the following problems. When the positions of the X-ray generation source of the sample, the dispersive crystal, and the detector are determined to be one, only one type of X-ray is detected by the detector. The detector and the detector must be interlocked to move on the Roland circle, but the dispersive crystal and the detector must be moved with high accuracy. Because
This is because the detected X-ray is determined by the positional relationship among the X-ray generation source of the sample, the dispersive crystal, and the detector.

【0006】しかし、分光結晶と検出器を連動させて高
精度でローランド円上を移動させるためには、高精度の
駆動機構が必要となるので、コストが高くなるという問
題があり、更に、移動のための時間が掛かるので測定に
時間が掛かるという問題もある。更には、分光結晶と検
出器の移動に伴って生じる機械的な誤差により測定精度
を悪くするという問題もある。
However, in order to move the Roland circle with high accuracy by interlocking the dispersive crystal and the detector, a high-precision drive mechanism is required, which causes a problem of high cost. There is also a problem in that it takes time to measure because it takes time to measure. Further, there is a problem that the measurement accuracy is deteriorated due to a mechanical error caused by the movement of the dispersive crystal and the detector.

【0007】以上のように、分光結晶を用いた従来のX
線分析装置では種々の問題があるのである。
As described above, the conventional X using the dispersive crystal is used.
The line analysis device has various problems.

【0008】そこで、本発明は、分光結晶及び検出器の
配置位置に関して従来よりも広い自由度があり、感度を
高く保つことができ、しかも分光結晶あるいは検出器を
動かすことなく多元素分析を行うことができるX線分析
装置を提供することを目的とするものである。
Therefore, according to the present invention, the arrangement position of the dispersive crystal and the detector has a wider degree of freedom than the conventional one, the sensitivity can be kept high, and the multi-element analysis is performed without moving the dispersive crystal or the detector. It is an object of the present invention to provide an X-ray analyzer capable of performing the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載のX線分析装置は、試料から放射さ
れた特性X線を集光するX線集光手段と、特性X線が入
射する入射面が凹状に湾曲されてなり、前記X線集光手
段で集光された特性X線を回折する波長分散型X線分光
結晶と、前記波長分散型X線分光結晶で回折された特性
X線が受光面に入射されるX線検出手段とを備えること
を特徴とする。請求項2記載のX線分析装置は、請求項
1において、前記X線集光手段、前記波長分散型X線分
光結晶、及び前記X線検出手段は固定的に配置されてな
ることを特徴とする。請求項3記載のX線分析装置は、
請求項1または2において、前記X線集光手段はX線レ
ンズであることを特徴とする。請求項4記載のX線分析
装置は、請求項1または2において、前記X線集光手段
はポリキャピラリであることを特徴とする。請求項5記
載のX線分析装置は、請求項1または2において、前記
X線検出手段はCCDカメラであることを特徴とする。
請求項6記載のX線分析装置は、請求項1または2にお
いて、前記X線検出手段は1次元X線検出器であること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an X-ray analyzer according to claim 1 is an X-ray condensing means for condensing characteristic X-rays emitted from a sample, and a characteristic X-ray. A wavelength-dispersive X-ray dispersive crystal having an incident surface on which rays are incident is curved in a concave shape and diffracting the characteristic X-rays condensed by the X-ray condensing means, and the wavelength-dispersive X-ray dispersive crystal. X-ray detecting means for making the characteristic X-rays incident on the light receiving surface are provided. An X-ray analyzer according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the X-ray condensing means, the wavelength dispersive X-ray dispersive crystal, and the X-ray detecting means are fixedly arranged. To do. The X-ray analysis apparatus according to claim 3 is
In Claim 1 or 2, The said X-ray condensing means is an X-ray lens, It is characterized by the above-mentioned. According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the X-ray focusing means is a polycapillary. According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the X-ray detecting means is a CCD camera.
According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the X-ray detecting means is a one-dimensional X-ray detector.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明に係るX線分
析装置の一実施形態を示す図であり、図中、1は電子ビ
ーム、2は試料、3はX線集光手段、4は分光結晶、5
はX線検出手段、6は処理手段、PはX線発生源を示
す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an X-ray analysis apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is an electron beam, 2 is a sample, 3 is an X-ray condensing means, 4 is a dispersive crystal, 5
Is an X-ray detection means, 6 is a processing means, and P is an X-ray generation source.

【0011】X線集光手段3は、試料2のX線発生源P
から放射されたX線が拡散するのを防いで、より多くの
X線を分光結晶4に入射させるためのものであり、当該
X線分析装置に固定して配置されている。このX線集光
手段3としては、X線レンズあるいはポリキャピラリを
用いることができる。なお、X線レンズやポリキャピラ
リについては周知であるので詳細な説明は省略する。そ
して、後述するところから明らかなように、このX線集
光手段3を用いることによって、従来よりも感度を向上
させることができる。
The X-ray focusing means 3 is an X-ray generation source P for the sample 2.
This is for preventing the diffusion of X-rays emitted from the X-ray analyzer and allowing more X-rays to be incident on the dispersive crystal 4, and is fixedly arranged in the X-ray analyzer. As the X-ray condensing means 3, an X-ray lens or a polycapillary can be used. Since the X-ray lens and the polycapillary are well known, detailed description will be omitted. Then, as will be apparent from the later description, by using this X-ray focusing means 3, the sensitivity can be improved as compared with the conventional one.

【0012】分光結晶4は入射したX線を分光するため
のものであり、X線が入射する入射面は凹状に湾曲され
ている(以下、単に湾曲という)。この分光結晶4も当
該X線分析装置に固定的に配置されている。分光結晶4
の入射面の湾曲の曲率は、結晶の面間隔(スペーシン
グ)d、後述するX線検出手段5の受光面積、所望の分
析元素数、及び、X線集光手段3と分光結晶4とX線検
出手段5との配置位置関係等を勘案して決定すればよ
い。
The dispersive crystal 4 is for separating incident X-rays, and the incident surface on which the X-rays are incident is curved in a concave shape (hereinafter, simply referred to as "curvature"). This dispersive crystal 4 is also fixedly arranged in the X-ray analysis apparatus. Dispersive crystal 4
The curvature of curvature of the incident surface of the crystal is the crystal surface spacing (spacing) d, the light receiving area of the X-ray detecting means 5 described later, the desired number of analysis elements, and the X-ray focusing means 3 and the dispersive crystal 4 and X. It may be determined in consideration of the positional relationship between the line detection means 5 and the like.

【0013】X線検出手段5は、分光結晶5によって分
光されたX線を検出するものであり、このX線検出手段
5も当該X線分析装置に固定的に配置されている。この
X線検出手段5としては、X線の領域に感度を有する2
次元のCCDカメラ、あるいは、ポジション・センシテ
ィブ・プロポーショナル・カウンタ(PSPC:positi
on sensitive proportional counter)等の周知の1次
元X線検出器を用いることができる。なお、ここではX
線検出手段5としてCCDカメラを用いるものとし、
「CCDカメラ5」と表記することにする。1次元X線
検出器を用いる場合については後述する。
The X-ray detecting means 5 detects the X-rays dispersed by the dispersive crystal 5, and the X-ray detecting means 5 is also fixedly arranged in the X-ray analyzer. The X-ray detecting means 5 has a sensitivity in the X-ray region.
-Dimensional CCD camera or position sensitive proportional counter (PSPC: positi)
A well-known one-dimensional X-ray detector such as an on sensitive proportional counter) can be used. Here, X
A CCD camera is used as the line detection means 5,
It will be referred to as "CCD camera 5". The case of using the one-dimensional X-ray detector will be described later.

【0014】処理手段6は、CCDカメラ5で撮像して
得た画像に基づいてスペクトルを作成するものである。
この処理については後述する。
The processing means 6 creates a spectrum based on the image obtained by the CCD camera 5.
This process will be described later.

【0015】このX線分析装置は以上の構成であるの
で、電子ビーム1が試料2に照射されると、その電子ビ
ーム1の照射位置近傍の元素からX線が放射される。そ
して、試料2から放射されたX線はX線集光手段3によ
って集光されて分光結晶4の入射面に入射され、回折条
件を満足するX線のみが回折されてCCDカメラ5の受
光面に入射する。これがX線の分光である。そして、C
CDカメラ5の受光面に入射したX線はCCDカメラ5
によって撮像される。CCDカメラ5で撮像された画像
のデータは処理手段6によって所定の処理が施され、ス
ペクトルが作成される。
Since this X-ray analysis apparatus has the above-described structure, when the sample 2 is irradiated with the electron beam 1, X-rays are emitted from the elements near the irradiation position of the electron beam 1. Then, the X-rays emitted from the sample 2 are condensed by the X-ray condensing means 3 and are incident on the incident surface of the dispersive crystal 4, and only the X-rays satisfying the diffraction condition are diffracted and the light receiving surface of the CCD camera 5 is diffracted. Incident on. This is X-ray spectroscopy. And C
X-rays incident on the light receiving surface of the CD camera 5 are CCD cameras 5.
Is imaged by. The data of the image captured by the CCD camera 5 is subjected to a predetermined process by the processing means 6 to create a spectrum.

【0016】ここで、X線集光手段3を設けることは、
上述したように、感度を向上させるという意味で重要で
ある。このことを図2を参照して説明すると次のようで
ある。なお、図2ではX線集光手段3としてX線レンズ
を用いるものとしている。
Here, the provision of the X-ray focusing means 3 is as follows.
As described above, it is important in the sense of improving sensitivity. This will be described below with reference to FIG. In FIG. 2, an X-ray lens is used as the X-ray focusing means 3.

【0017】試料2のX線発生源Pから放射されるX線
は、図2に示すように広がりをもっている。そこで、い
ま、図2においてA、Bで示す方向に放射されたX線に
ついて考えてみると、X線A、Bは、X線集光手段3が
設けられていない場合には図2の破線A′、B′で示す
ように直進する。そして、図2に示す場合には、これら
のX線A′、B′は分光結晶4の入射面には入射しな
い。しかし、図2に示すようにX線集光手段3を設ける
と、X線A、Bは図2の一点鎖線A″、B″で示すよう
に、X線集光手段3、この場合はX線レンズによって屈
折され、分光結晶4の入射面に入射するようになる。
The X-rays emitted from the X-ray generation source P of the sample 2 have a spread as shown in FIG. Now, considering the X-rays emitted in the directions indicated by A and B in FIG. 2, the X-rays A and B are broken lines in FIG. 2 when the X-ray focusing means 3 is not provided. Go straight as indicated by A'and B '. In the case shown in FIG. 2, these X-rays A ′ and B ′ do not enter the incident surface of the dispersive crystal 4. However, when the X-ray focusing means 3 is provided as shown in FIG. 2, the X-rays A and B are the X-ray focusing means 3, in this case X-rays, as shown by the chain lines A ″ and B ″ in FIG. The light is refracted by the linear lens and enters the incident surface of the dispersive crystal 4.

【0018】このように、試料2と分光結晶4との間に
X線集光手段3を配置することによって、試料2から放
射されたX線のより多くのX線を分光結晶4の入射面に
入射させることができる。これによって、試料2から放
射されたX線の利用効率が向上し、感度が向上すること
になる。
As described above, by disposing the X-ray condensing means 3 between the sample 2 and the dispersive crystal 4, more X-rays of the X-rays emitted from the sample 2 are incident on the incident surface of the dispersive crystal 4. Can be incident on. As a result, the utilization efficiency of the X-rays emitted from the sample 2 is improved and the sensitivity is improved.

【0019】以上はX線集光手段3としてX線レンズを
用いた場合について説明したが、X線集光手段3として
ポリキャピラリを用いた場合にも同様の効果が得られ
る。
Although the case where the X-ray lens is used as the X-ray focusing means 3 has been described above, the same effect can be obtained when the polycapillary is used as the X-ray focusing means 3.

【0020】また、分光結晶4の入射面を湾曲させるこ
とは、分光結晶4等を動かすことなく分析可能な元素数
を増やす観点から重要である。このことを図3、図4を
参照して説明すると次のようである。図3、図4では、
分光結晶の入射面を湾曲させた場合と、そうでない場合
との比較を端的に示すために、X線集光手段3としてポ
リキャピラリを用い、試料2のX線発生源Pから放射さ
れたX線をポリキャピラリによって平行光線として分光
結晶4に入射させるものとする。なお、図3、図4にお
いては試料2についてはX線発生源Pのみを示し、CC
Dカメラ5については受光面Qのみを示している。
Further, it is important to bend the incident surface of the dispersive crystal 4 from the viewpoint of increasing the number of elements that can be analyzed without moving the dispersive crystal 4 and the like. This will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. In FIGS. 3 and 4,
In order to show a comparison between the case where the incident surface of the dispersive crystal is curved and the case where it is not curved, a polycapillary is used as the X-ray condensing means 3, and X emitted from the X-ray generation source P of the sample 2 is used. It is assumed that the lines are incident on the dispersive crystal 4 as parallel rays by a polycapillary. 3 and 4, only the X-ray generation source P is shown for the sample 2 and CC
For the D camera 5, only the light receiving surface Q is shown.

【0021】図3は、分光結晶4を平板とした場合であ
り、X線発生源Pから放射されたX線はX線集光手段3
によって平行光線となされているので、分光結晶4への
入射角は一定の角度θとなる。しかし、周知のように分
光結晶による回折条件はX線のエネルギー、より具体的
にはX線の波長によって異なっているので、図3に示す
ように入射角がθであるとき、回折条件を満足するX線
があったとしても1つのX線だけであり、この回折条件
を満足する1つのX線だけが図3に示すように分光結晶
4で回折され、CCDカメラ5の受光面Qに入射するこ
とになる。
FIG. 3 shows a case where the dispersive crystal 4 is a flat plate, and the X-rays emitted from the X-ray generation source P are X-ray focusing means 3.
Since the light rays are parallel rays, the incident angle on the dispersive crystal 4 is a constant angle θ. However, as is well known, the diffraction condition by the dispersive crystal differs depending on the energy of the X-ray, more specifically, the wavelength of the X-ray. Therefore, as shown in FIG. 3, when the incident angle is θ, the diffraction condition is satisfied. There is only one X-ray even if there is such an X-ray, and only one X-ray that satisfies this diffraction condition is diffracted by the dispersive crystal 4 as shown in FIG. 3 and is incident on the light-receiving surface Q of the CCD camera 5. Will be done.

【0022】つまり、平板の分光結晶を用いた場合、分
光結晶4の配置を一つに決めてしまうと、分析できるX
線は1つだけとなるのであり、従って、多元素分析を行
うには、図3の矢印a、bで示すように分光結晶4を回
動させる必要があるが、これでは上記の目的を達成する
ことはできない。
In other words, when a flat dispersive crystal is used, it can be analyzed if the disposition of the dispersive crystal 4 is determined as one.
Since there is only one line, therefore, in order to perform multi-element analysis, it is necessary to rotate the dispersive crystal 4 as shown by arrows a and b in FIG. 3, but this achieves the above object. You cannot do it.

【0023】これに対して、分光結晶4の入射面を湾曲
させた場合には、図4に示すように、入射するX線が平
行光線であっても、分光結晶4の入射面への入射角は入
射位置によって異なる。即ち、図4において、入射角
α、β、γは互いに異なっている。従って、回折条件を
満足するX線は1つだけではなく、複数のX線が回折条
件を満足する。実際、入射面を湾曲させた分光結晶を用
い、X線発生源PとX線集光手段3及び分光結晶4の位
置関係を定めて計算を行ったところ、入射角は13°〜39
°の範囲であった。
On the other hand, when the incident surface of the dispersive crystal 4 is curved, as shown in FIG. 4, even if the incident X-rays are parallel rays, they are incident on the incident surface of the dispersive crystal 4. The angle depends on the incident position. That is, in FIG. 4, the incident angles α, β and γ are different from each other. Therefore, not only one X-ray satisfies the diffraction condition, but also a plurality of X-rays satisfy the diffraction condition. Actually, when the positional relationship between the X-ray generation source P and the X-ray condensing means 3 and the dispersive crystal 4 was determined by using a dispersive crystal having a curved incident surface, the incident angle was 13 ° to 39 °.
It was in the range of °.

【0024】このように、入射面を湾曲させた分光結晶
を用いた場合には、複数のX線の回折条件を満足するよ
うにできるので、分光結晶4を固定させた状態でも多元
素分析が可能となるのである。
As described above, when a dispersive crystal having a curved incident surface is used, it is possible to satisfy a plurality of X-ray diffraction conditions, so that multi-element analysis can be performed even with the dispersive crystal 4 fixed. It will be possible.

【0025】以上はX線集光手段3としてポリキャピラ
リを用いた場合の説明であるが、X線集光手段3として
X線レンズを用いた場合にも同様である。もっとも、X
線レンズを用いた場合にはX線は必ずしも平行光線とは
ならず、X線が平行光線にならない場合には、平板の分
光結晶を用いた場合にも分光結晶の入射面への入射角は
入射位置によって異なることになるので複数のX線が回
折条件を満足する可能性はある。しかし、入射面を湾曲
させた分光結晶を用いた場合には、入射角はより広く取
れるので、より多くのX線について回折条件を満足させ
ることができるものである。
The above description is for the case where a polycapillary is used as the X-ray converging means 3, but the same applies when an X-ray lens is used as the X-ray condensing means 3. However, X
When a line lens is used, the X-rays do not always become parallel rays, and when the X-rays do not become parallel rays, the incident angle of the flat crystal to the incident surface of the dispersive crystal is Since it depends on the incident position, a plurality of X-rays may satisfy the diffraction condition. However, when a dispersive crystal having a curved incident surface is used, the incident angle can be made wider, so that the diffraction condition can be satisfied for a larger number of X-rays.

【0026】以上のようであるので、X線集光手段3を
用いること、及び、入射面を湾曲させた分光結晶を用い
ることは、上記目的を達成するには非常に重要な事項な
のである。
As described above, the use of the X-ray condensing means 3 and the use of the dispersive crystal having a curved incident surface are very important items for achieving the above object.

【0027】次に、CCDカメラ5で撮像した画像に基
づいてスペクトルを作成する処理について説明する。
Next, the process of creating a spectrum based on the image taken by the CCD camera 5 will be described.

【0028】このX線分析装置を構成するには、X線集
光手段3としてどのようなものを用いるかを決定する。
具体的には、例えば、どのようなX線レンズあるいはポ
リキャピラリを用いるかを決定する。これによって、X
線集光手段3の集光特性が決定される。また、分光結晶
4の構成を決定する。具体的には、その反射面の湾曲の
曲率をどのようにするか、どのような結晶の面間隔のも
のを用いるか、そして、長さ、幅等のサイズを決定す
る。更に、CCDカメラ5としてどのようなものを用い
るか、具体的には、その受光面のサイズ、画素数等の撮
像特性を決定する。そして、X線発生源P、X線集光手
段3、分光結晶4及びCCDカメラ5の配置位置関係を
決定する。ここで、配置位置関係には、互いの距離及び
3次元の角度の関係も含むものとする。例えば、分光結
晶4とCCDカメラ5との配置位置関係といった場合に
は、分光結晶4とCCDカメラ5との距離、及びCCD
カメラ5の受光面をどのような角度にするかというよう
な3次元的な角度の関係も含むものである。
To construct this X-ray analysis apparatus, it is determined what kind of X-ray focusing means 3 is used.
Specifically, for example, what X-ray lens or polycapillary is used is determined. By this, X
The light collecting characteristic of the line light collecting means 3 is determined. Further, the configuration of the dispersive crystal 4 is determined. Specifically, how the curvature of the reflection surface is curved, what kind of crystal plane spacing is used, and the size such as length and width are determined. Further, what kind of CCD camera 5 is used, specifically, the image pickup characteristics such as the size of the light receiving surface and the number of pixels are determined. Then, the positional relationship between the X-ray generation source P, the X-ray focusing means 3, the dispersive crystal 4, and the CCD camera 5 is determined. Here, it is assumed that the arrangement positional relationship includes the relationship between the mutual distance and the three-dimensional angle. For example, in the case of the positional relationship between the dispersive crystal 4 and the CCD camera 5, the distance between the dispersive crystal 4 and the CCD camera 5, and the CCD
It also includes a three-dimensional angle relationship such as what angle the light receiving surface of the camera 5 should be.

【0029】これらが決定されると、分光結晶4の入射
面への入射角の範囲が分かり、各元素のX線の分光結晶
4での回折条件は既知であるから、どのようなエネルギ
ーのX線が分光結晶4で回折されてCCDカメラ5の受
光面に入射するかが分かる。即ち、どのような元素を分
析することができるかが分かる。
When these are determined, the range of the incident angle to the incident surface of the dispersive crystal 4 is known, and the diffraction condition of the X-ray of each element in the dispersive crystal 4 is known. It can be seen whether the line is diffracted by the dispersive crystal 4 and is incident on the light receiving surface of the CCD camera 5. That is, it is possible to know what element can be analyzed.

【0030】そして、分光結晶4の構成、分光結晶4の
入射面におけるX線の回折条件、及び、X線発生源Pと
X線集光手段3と分光結晶4とCCDカメラ5の配置位
置関係から、CCDカメラ5の受光面のどのような領域
に、どのようなエネルギーのX線が入射するかが分か
る。これは、幾何学的な理論計算によって求めることが
できるし、また、予め含まれる元素も、その濃度も既知
である標準試料を用いて実際に実験を行うことによって
も求めることができる。特に、後者の場合には、どのエ
ネルギーのX線がCCDカメラ5のどのような領域に入
射するかだけでなく、その領域の画素の輝度の積算値と
元素の実際の濃度との対応関係をキャリブレーションす
ることもできるので有効である。
The structure of the dispersive crystal 4, the X-ray diffraction conditions on the incident surface of the dispersive crystal 4, and the positional relationship between the X-ray generation source P, the X-ray focusing means 3, the dispersive crystal 4, and the CCD camera 5 are set. From this, it is possible to know what area of the light receiving surface of the CCD camera 5 the X-ray of which energy is incident on. This can be obtained by geometric theoretical calculation, or can be obtained by actually carrying out an experiment using a standard sample in which the elements contained in advance and their concentrations are known. Particularly, in the latter case, not only which energy X-ray is incident on what area of the CCD camera 5 but also the correspondence relationship between the integrated value of the luminance of the pixels in that area and the actual concentration of the element. It is effective because it can be calibrated.

【0031】以上のことから、処理手段6で行う処理と
しては、例えば、CCDカメラ5で撮像した画像を走査
して読み出して、当該画像データを一旦メモリに記憶
し、どのような領域に輝度があるかを判定することによ
って、どのようなエネルギーのX線が入射したか、即
ち、どのような元素が試料2に含まれているかを検出す
ることができる。また、それらCCDカメラ5の受光面
に入射した各X線の強度の検出は、それらのX線に対応
する領域に含まれる画素の画素値、即ち輝度値を積算す
ることで行う。
From the above, as the processing performed by the processing means 6, for example, the image picked up by the CCD camera 5 is scanned and read out, the image data is temporarily stored in the memory, and the brightness is determined in any area. By determining whether there is any, it is possible to detect what energy the X-ray has entered, that is, what element is contained in the sample 2. The intensity of each X-ray incident on the light-receiving surface of the CCD camera 5 is detected by integrating the pixel values of pixels included in the area corresponding to the X-rays, that is, the brightness value.

【0032】以上の処理によって、試料2のX線発生源
Pから放射されたX線のエネルギー及び強度が検出され
る。
By the above processing, the energy and intensity of the X-rays emitted from the X-ray generation source P of the sample 2 are detected.

【0033】そして、処理手段6は、横軸をX線のエネ
ルギー、縦軸をX線強度として、上記の処理により検出
したX線のエネルギー及び強度をプロットしていくこと
でスペクトルを作成する。なお、上記のスペクトル作成
の処理を行うに先立って、バックグランドノイズを除去
する処理を行うことは当然である。
Then, the processing means 6 creates a spectrum by plotting the energy and intensity of the X-ray detected by the above-mentioned processing, with the horizontal axis as the X-ray energy and the vertical axis as the X-ray intensity. In addition, it is natural that the process of removing the background noise is performed before the process of creating the spectrum described above.

【0034】以上、X線検出手段5としてCCDカメラ
を用いた場合について説明したが、X線検出手段5とし
て1次元X線検出器、いわゆるX線ラインセンサを用い
た場合について付言しておく。
The case where a CCD camera is used as the X-ray detecting means 5 has been described above, but a case where a one-dimensional X-ray detector, a so-called X-ray line sensor is used as the X-ray detecting means 5 will be additionally described.

【0035】X線検出手段5として1次元X線検出器を
用いる場合、その配置は、図5に示すように、その受光
面8の長手方向がX線のエネルギーが分散される方向に
なるようにする。このようにすることによって、多元素
分析を行うことが可能となる。この1次元X線検出器も
固定的に配置する。
When a one-dimensional X-ray detector is used as the X-ray detecting means 5, the arrangement is such that the longitudinal direction of the light receiving surface 8 is in the direction in which the X-ray energy is dispersed, as shown in FIG. To By doing so, it becomes possible to perform multi-element analysis. This one-dimensional X-ray detector is also fixedly arranged.

【0036】ただし、X線検出手段5として1次元X線
検出器を用いた場合には、検出できるX線は、分光結晶
4によって回折されたX線の一部だけであるから、1回
の測定でX線の強度を高精度に測定することはできな
い。従って、この場合には周知のように、X線発生源P
を固定して、多くの回数測定を行って、1次元X線検出
器で検出される強度を積算する処理を行う必要がある。
However, when a one-dimensional X-ray detector is used as the X-ray detecting means 5, only a part of the X-rays diffracted by the dispersive crystal 4 can be detected, so that the X-ray can be detected once. The intensity of X-ray cannot be measured with high precision by measurement. Therefore, in this case, as is well known, the X-ray source P
It is necessary to fix, and measure many times to perform the process of integrating the intensities detected by the one-dimensional X-ray detector.

【0037】以上のようであるので、このX線分析装置
によれば、従来のようにX線発生源、分光結晶及びX線
検出器をローランド円上に配置しなければならないとい
うような制約は無いので、X線発生源P、分光結晶4及
びX線検出手段5の配置位置には従来よりも大きい自由
度がある。
As described above, according to this X-ray analyzer, there is no restriction that the X-ray source, the dispersive crystal and the X-ray detector have to be arranged on the Rowland circle as in the conventional case. Therefore, the X-ray generation source P, the dispersive crystal 4, and the X-ray detection means 5 have a greater degree of freedom than the conventional arrangement.

【0038】また、X線集光手段3によりX線発生源P
から放射されたX線を集光して分光結晶4に入射させる
ので、より多くのX線を分光結晶4に入射させることが
でき、感度を向上させることができる。
Further, the X-ray condensing means 3 is used to generate an X-ray source P.
Since the X-rays emitted from the light-collecting device are condensed and made incident on the dispersive crystal 4, more X-rays can be made incident on the dispersive crystal 4, and the sensitivity can be improved.

【0039】更に、分光結晶4として、入射面が湾曲さ
せたものを用いるので、X線の入射角を広く取ることが
でき、その結果、分光結晶4及び/またはX線検出手段
5を動かすことなく多元素分析を行うことが可能であ
る。
Further, since the dispersive crystal 4 having a curved incident surface is used, the incident angle of the X-ray can be widened, and as a result, the dispersive crystal 4 and / or the X-ray detecting means 5 can be moved. It is possible to carry out multi-element analysis without using it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るX線分析装置の一実施形態を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an X-ray analysis apparatus according to the present invention.

【図2】X線集光手段3により感度を向上させることが
可能であることを説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining that the sensitivity can be improved by the X-ray focusing means 3.

【図3】分光結晶4として平板な分光結晶を用いた場合
の問題点を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a problem when a flat dispersive crystal is used as the dispersive crystal 4.

【図4】分光結晶4の入射面を湾曲させることによっ
て、分光結晶4等を動かすことなく分析可能な元素数を
増やすことができることを説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining that the number of elements that can be analyzed can be increased by moving the incident surface of the dispersive crystal 4 without moving the dispersive crystal 4 and the like.

【図5】X線検出手段5として1次元X線検出器を用い
る場合の配置を説明するための図である。
5 is a diagram for explaining the arrangement when a one-dimensional X-ray detector is used as the X-ray detection means 5. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子ビーム、2…試料、3…X線集光手段、4…分
光結晶、5…X線検出手段、6…処理手段、P…X線発
生源。
1 ... Electron beam, 2 ... Sample, 3 ... X-ray condensing means, 4 ... Dispersion crystal, 5 ... X-ray detecting means, 6 ... Processing means, P ... X-ray generating source.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金山 みゆき 東京都昭島市武蔵野三丁目1番2号 日本 電子エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2G001 AA03 BA05 CA01 DA08 DA09 EA01 EA02 GA01 HA13 JA06 KA01 NA30 SA02 SA29 SA30   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Miyuki Kanayama             3-12 Musashino, Akishima-shi, Tokyo Japan             Electronic Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 2G001 AA03 BA05 CA01 DA08 DA09                       EA01 EA02 GA01 HA13 JA06                       KA01 NA30 SA02 SA29 SA30

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料から放射された特性X線を集光するX
線集光手段と、 特性X線が入射する入射面が凹状に湾曲されてなり、前
記X線集光手段で集光された特性X線を回折する波長分
散型X線分光結晶と、 前記波長分散型X線分光結晶で回折された特性X線が受
光面に入射されるX線検出手段とを備えることを特徴と
するX線分析装置。
1. An X for collecting characteristic X-rays emitted from a sample.
A line condensing means; a wavelength dispersive X-ray dispersive crystal having an incident surface on which characteristic X-rays are incident curved in a concave shape and diffracting the characteristic X-rays condensed by the X-ray condensing means; An X-ray analysis device, comprising: an X-ray detection unit that causes a characteristic X-ray diffracted by a dispersive X-ray analysis crystal to enter a light receiving surface.
【請求項2】前記X線集光手段、前記波長分散型X線分
光結晶、及び前記X線検出手段は固定的に配置されてな
ることを特徴とする請求項1記載のX線分析装置。
2. The X-ray analysis apparatus according to claim 1, wherein the X-ray focusing means, the wavelength dispersive X-ray dispersive crystal, and the X-ray detecting means are fixedly arranged.
【請求項3】前記X線集光手段はX線レンズであること
を特徴とする請求項1または2記載のX線分析装置。
3. The X-ray analysis apparatus according to claim 1, wherein the X-ray focusing means is an X-ray lens.
【請求項4】前記X線集光手段はポリキャピラリである
ことを特徴とする請求項1または2記載のX線分析装
置。
4. The X-ray analyzer according to claim 1, wherein the X-ray focusing means is a polycapillary.
【請求項5】前記X線検出手段はCCDカメラであるこ
とを特徴とする請求項1または2記載のX線分析装置。
5. The X-ray analyzer according to claim 1, wherein the X-ray detecting means is a CCD camera.
【請求項6】前記X線検出手段は1次元X線検出器であ
ることを特徴とする請求項1または2記載のX線分析装
置。
6. The X-ray analysis apparatus according to claim 1, wherein the X-ray detection means is a one-dimensional X-ray detector.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337301A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Shimadzu Corp X-ray analyzer
JP2007127511A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Casio Comput Co Ltd Epma unit
JP2007309649A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Shimadzu Corp X-ray spectrometer
JP2012058146A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Jeol Ltd X-ray detection system
JP2013152798A (en) * 2012-01-24 2013-08-08 Jeol Ltd Electron beam apparatus
WO2019064868A1 (en) * 2017-09-27 2019-04-04 株式会社島津製作所 X-ray spectroscopic analysis device and chemical state analysis device using said x-ray spectroscopic analysis device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337301A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Shimadzu Corp X-ray analyzer
JP4639971B2 (en) * 2005-06-06 2011-02-23 株式会社島津製作所 X-ray analyzer
JP2007127511A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Casio Comput Co Ltd Epma unit
JP2007309649A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Shimadzu Corp X-ray spectrometer
JP4706554B2 (en) * 2006-05-16 2011-06-22 株式会社島津製作所 X-ray spectrometer
JP2012058146A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Jeol Ltd X-ray detection system
JP2013152798A (en) * 2012-01-24 2013-08-08 Jeol Ltd Electron beam apparatus
WO2019064868A1 (en) * 2017-09-27 2019-04-04 株式会社島津製作所 X-ray spectroscopic analysis device and chemical state analysis device using said x-ray spectroscopic analysis device
JPWO2019064868A1 (en) * 2017-09-27 2020-10-01 株式会社島津製作所 An X-ray spectroscopic analyzer and a chemical state analysis method using the X-ray spectroscopic analyzer.
JP7147770B2 (en) 2017-09-27 2022-10-05 株式会社島津製作所 X-ray spectroscopic analyzer and chemical state analysis method using the X-ray spectroscopic analyzer

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