JP2006313132A - Sample analyzing method and x-ray analyzing system - Google Patents

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JP2006313132A JP2005136527A JP2005136527A JP2006313132A JP 2006313132 A JP2006313132 A JP 2006313132A JP 2005136527 A JP2005136527 A JP 2005136527A JP 2005136527 A JP2005136527 A JP 2005136527A JP 2006313132 A JP2006313132 A JP 2006313132A
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Kenji Nomura
健二 野村
Naoki Awaji
直樹 淡路
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Fujitsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To nondestructively analyze an element which exists in a sample and is in a specific chemical bond state, and further analyze its concentration distribution along the depth direction. <P>SOLUTION: The sample is irradiated with X rays, and an X-ray edge absorption spectrum of fluorescent X rays emitted from the sample is measured, and then the chemical bond state of the element existing in the sample is specified from the pre-edge peak which appears on the low-energy side of the absorption edge. Then, a content concentration of the element whose chemical bond state is specified, is obtained from the fluorescence intensity of the pre-edge peak. Preferably, the sample is irradiated with the X rays having the wavelength of the pre-edge peak at two or more different angles of incidence, and fluorescence intensities of the pre-edge peaks are measured at respective different angles of incidence. Then, a depth distribution of the element whose chemical bond state is specified, is obtained from the fluorescence intensities of the pre-edge peaks measured at the different angles of incidence. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、試料中に存在する特定の化学結合状態を持つ化合物の検出と、その深さ方向の分布の測定を非破壊で行う試料分析方法、およびX線分析装置に関する。   The present invention relates to a sample analysis method and an X-ray analyzer for detecting a compound having a specific chemical bonding state present in a sample and measuring the distribution in the depth direction in a nondestructive manner.

従来、試料中で特定の化学結合状態(たとえば、特定の価数での結合など)を持った化合物を有する化合物等の検出は困難とされてきた。高感度の試料分析方法としてSIMS(二次イオン質量分析法)が知られているが、SIMSでは、単体元素の量や深さ分布は評価できても、化学結合状態を決めることができない。   Conventionally, it has been difficult to detect a compound having a compound having a specific chemical bonding state (for example, bonding at a specific valence) in a sample. SIMS (secondary ion mass spectrometry) is known as a highly sensitive sample analysis method, but SIMS cannot determine the chemical bonding state even if the amount and depth distribution of a single element can be evaluated.

これに対しXPS(光電子分光法)では、化学結合に応じて、検出される光電子のエネルギーが僅かに変化するが、検出器のエネルギー分解能のため、その分離が困難である。そこで、試料薄膜を高密度の膜で挟み込み、多重反射を利用して膜中のX線強度を増大させて、検出を容易にする方法が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。この方法では、薄膜中の微量な元素の濃度や化学結合状態を評価することができる。   In contrast, in XPS (photoelectron spectroscopy), the energy of the detected photoelectrons slightly changes depending on the chemical bond, but the separation is difficult due to the energy resolution of the detector. Therefore, a method has been proposed in which the sample thin film is sandwiched between high-density films and the X-ray intensity in the film is increased using multiple reflection to facilitate detection (see, for example, Patent Document 1). This method can evaluate the concentration of trace elements in the thin film and the chemical bonding state.

しかし、光電子は試料表面からしか放出されないため、評価対象の膜厚が厚く、元素濃度や化学結合状態が深さ方向で変化する場合は、その深さ方向の分布を評価することができない。   However, since photoelectrons are emitted only from the surface of the sample, when the film thickness to be evaluated is large and the element concentration and chemical bonding state change in the depth direction, the distribution in the depth direction cannot be evaluated.

一方、化学分析法では、特定元素を溶出法などにより抽出し、その濃度を薬液により定量するが、溶出の割合は試料により変わることや、溶出処理自体によって、化学結合状態が変化するおそれがある。
特開2000−55841号公報
On the other hand, in chemical analysis methods, a specific element is extracted by elution method, and its concentration is quantified with a chemical solution, but the elution ratio may vary depending on the sample or the chemical binding state may change depending on the elution treatment itself. .
JP 2000-55841 A

このように、従来の分析法では、SIMSでは、化学結合状態を決定することができず、XPSでは、深さ分布を評価することができないという問題がある。   Thus, the conventional analysis method has a problem that the chemical bonding state cannot be determined by SIMS, and the depth distribution cannot be evaluated by XPS.

また、溶出法などの化学分析法では、化学結合状態そのものを変化させてしまう可能性が高い。   In addition, in chemical analysis methods such as elution methods, there is a high possibility of changing the chemical bonding state itself.

そこで、本発明は、非破壊で試料中に存在する化合物の化学結合状態を特定し、その量や深さ方向の分布を分析する手法を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for identifying a chemical bond state of a compound present in a sample in a non-destructive manner and analyzing the amount and the distribution in the depth direction.

また、非破壊で求めた特定の化学結合状態を有する化合物の含有量を、従来の化学分析方法による分析結果の補正値として用いる補正方法の提供を課題とする。   It is another object of the present invention to provide a correction method that uses the content of a compound having a specific chemical bonding state determined nondestructively as a correction value for an analysis result obtained by a conventional chemical analysis method.

さらに、特定の化学結合状態を持つ化合物の含有量や深さ分布の分析を行なうX線分析装置の提供を課題とする。   It is another object of the present invention to provide an X-ray analyzer that analyzes the content and depth distribution of a compound having a specific chemical bonding state.

上記課題を解決するために、X線を試料に照射し、発生する蛍光X線のX線吸収端スペクトルを測定することにより、吸収端近傍に現われる化学結合状態に特有なプリエッジピークを用いて、試料中に存在している元素の化学結合状態(価数など)を特定する。   In order to solve the above-mentioned problem, by irradiating a sample with X-rays and measuring the X-ray absorption edge spectrum of the generated fluorescent X-rays, a pre-edge peak peculiar to the chemical bonding state appearing near the absorption edge is used. The chemical bonding state (valence, etc.) of the elements present in the sample is specified.

ここで、光電子収量法や試料電流法ではなく、蛍光X線を用いるのは、試料中で発生する蛍光X線は、同時に発生する光電子よりも脱出深さが大きいため、試料の深い位置までの分布測定が可能になるためである。   Here, fluorescent X-rays are used instead of the photoelectron yield method and the sample current method because the fluorescent X-rays generated in the sample have a larger escape depth than the photoelectrons generated at the same time. This is because distribution measurement is possible.

検出された蛍光強度から、特定の化学結合状態を有する化合物の深さ方向の濃度を分析する。   Based on the detected fluorescence intensity, the concentration in the depth direction of the compound having a specific chemical binding state is analyzed.

さらに、蛍光X線による分析結果を補正値として用い、従来の化学分析法による分析結果を補正する。   Further, the analysis result by the fluorescent X-ray is used as a correction value to correct the analysis result by the conventional chemical analysis method.

本発明の第1の側面では、試料分析方法を提供する。試料分析方法は、
(a)X線を試料に照射するステップと、
(b)前記試料から発生する蛍光X線のX線吸収端スペクトルを測定し、吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークから、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定するステップと、
(c)前記プリエッジピークの蛍光強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を求めるステップと、
を含む。
In a first aspect of the present invention, a sample analysis method is provided. The sample analysis method is
(A) irradiating the sample with X-rays;
(B) measuring an X-ray absorption edge spectrum of fluorescent X-rays generated from the sample, and identifying a chemical bonding state of an element present in the sample from a pre-edge peak appearing on a low energy side of the absorption edge; ,
(C) obtaining the concentration of the element whose chemical bonding state is specified from the fluorescence intensity of the pre-edge peak;
including.

好ましい実施例では、
(d)前記X線を、プリエッジピークの波長において、試料に対して2以上の異なる入射角で照射するステップと、
(e)前記異なる入射角の各々で、プリエッジピークの蛍光強度を測定するステップと、
(f)前記異なる入射角でのプリエッジピークの蛍光強度に基づいて、前記化学結合状態が特定された元素の深さ分布を求めるステップと、
をさらに含む。
In a preferred embodiment,
(D) irradiating the sample with two or more different incident angles at the pre-edge peak wavelength; and
(E) measuring the fluorescence intensity of the pre-edge peak at each of the different incident angles;
(F) obtaining a depth distribution of the element having the specified chemical bonding state based on the fluorescence intensity of the pre-edge peak at the different incident angles;
Further included.

本発明の第2の側面では、試料分析補正方法を提供する。この補正方法は、
(a)化学分析法により、試料中で特定の化学結合状態を持って存在する元素の濃度を測定し、
(b)前記測定した濃度を、上述した蛍光X線スペクトルから求めた含有濃度に基づいて補正する
ステップを含む。
In a second aspect of the present invention, a sample analysis correction method is provided. This correction method is
(A) Measure the concentration of an element that has a specific chemical bonding state in a sample by chemical analysis,
(B) including a step of correcting the measured concentration based on the concentration contained in the fluorescent X-ray spectrum described above.

本発明の第3の側面では、非破壊で特定の化学結合状態を持つ元素の存在と濃度を分析することのできるX線分析装置を提供する。X線分析装置は、
(a)試料に対してX線を照射する光源と、
(b)前記試料から発生する蛍光X線の強度を測定する検出器と、
(c)前記測定結果から、蛍光X線の吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークを抽出し、前記プリエッジピークに基づいて、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定し、前記プリエッジピークの蛍光強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を分析する分析部と、
を備える。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an X-ray analyzer capable of analyzing the presence and concentration of an element having a specific chemical bonding state in a non-destructive manner. X-ray analyzer
(A) a light source for irradiating the sample with X-rays;
(B) a detector for measuring the intensity of fluorescent X-rays generated from the sample;
(C) extracting a pre-edge peak appearing on the low energy side of the absorption edge of the fluorescent X-ray from the measurement result, and specifying a chemical bonding state of an element present in the sample based on the pre-edge peak; From the fluorescence intensity of the pre-edge peak, an analysis unit that analyzes the content concentration of the element in which the chemical bonding state is specified;
Is provided.

試料中に存在する特定の化学結合状態を持つ化合物の検出およびその深さ分布測定を、非破壊で正確に行うことができる。   Detection of a compound having a specific chemical bonding state present in a sample and measurement of its depth distribution can be performed accurately in a non-destructive manner.

また、蛍光X線強度に基づいて算出した含有濃度を利用して、溶出法などの簡易な破壊分析方法で取得した結果を補正して、正確な分析結果を導くことができる。   Further, by using the content concentration calculated based on the fluorescent X-ray intensity, the result obtained by a simple destructive analysis method such as an elution method can be corrected, and an accurate analysis result can be derived.

以下、添付図面を参照して、本発明の良好な実施形態を説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るX線分析装置の概略構成図である。X線分析装置1は、試料10に対して放射X線を照射する光源11と、試料10で発生する蛍光X線を検出する検出器13と、検出器によって検出された測定結果から、試料10中に存在する化学結合状態の化合物を特定し、その含有率および深さ方向の分布を分析する分析部15を備える。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray analyzer according to an embodiment of the present invention. The X-ray analyzer 1 includes a light source 11 that irradiates a sample 10 with emitted X-rays, a detector 13 that detects fluorescent X-rays generated in the sample 10, and a measurement result detected by the detector. An analysis unit 15 is provided that identifies a compound in a chemical bonding state present therein and analyzes its content and distribution in the depth direction.

図1の例では、放射X線はイオンチャンバ12を介して試料10へ導かれる。イオンチャンバ12は、試料10への入射X線の強度をモニタし、時間などによる強度のばらつきを規格化するために用いられる。検出器13は、たとえばSDD(Silicon Drift Detector:シリコンドリフト検出器)であり、照射X線を吸収して出てきた蛍光を測定する。   In the example of FIG. 1, the emitted X-rays are guided to the sample 10 through the ion chamber 12. The ion chamber 12 is used to monitor the intensity of incident X-rays on the sample 10 and normalize intensity variations due to time or the like. The detector 13 is, for example, an SDD (Silicon Drift Detector), and measures fluorescence emitted by absorbing irradiated X-rays.

試料10へのX線の入射角φは、図示しない入射角調整機構(回転メカニズム等)により、X線に対する試料10の相対角度を変えることによって、調節される。   The incident angle φ of the X-ray to the sample 10 is adjusted by changing the relative angle of the sample 10 with respect to the X-ray by an incident angle adjusting mechanism (rotation mechanism or the like) (not shown).

本実施形態では、試料として鉄基材に防錆用にコーティングされた黒クロメート膜を用いる。クロメート膜には、6価クロム(Cr6+)や3価クロム(Cr3+)、基材には0価のクロム(Cr0+)が含まれているが、実施形態では、6価クロムを測定対称として、分析を行う。 In this embodiment, a black chromate film coated on an iron substrate for rust prevention is used as a sample. The chromate film contains hexavalent chromium (Cr 6+ ) and trivalent chromium (Cr 3+ ), and the base material contains zero-valent chromium (Cr 0+ ). The analysis is performed with the measurement symmetry.

まず、クロムの吸収端近傍で入射X線のエネルギーを変えながら、X線を試料10に対して照射し、クロメート膜のX線吸収端での蛍光X線測定を行う。このとき、X線に対する試料10の角度を変化させて(すなわち、試料10への入射角φを変化させて)、入射角に依存する蛍光X線スペクトルを取得する。   First, X-rays are irradiated to the sample 10 while changing the energy of incident X-rays in the vicinity of the chromium absorption edge, and fluorescent X-ray measurement is performed at the X-ray absorption edge of the chromate film. At this time, the fluorescent X-ray spectrum depending on the incident angle is acquired by changing the angle of the sample 10 with respect to the X-ray (that is, changing the incident angle φ to the sample 10).

光電子ではなく蛍光X線を用いるのは、試料10中で発生する蛍光X線は、同時に発生する光電子よりも脱出深さが大きいため、試料10の深い位置までの分布測定が可能になるからである。   The fluorescent X-rays are used instead of the photoelectrons because the fluorescent X-rays generated in the sample 10 have a larger escape depth than the photoelectrons generated at the same time, so that it is possible to measure the distribution up to the deep position of the sample 10. is there.

図2は、検出器13により測定された蛍光X線スペクトルのグラフである。蛍光X線の測定は、入射角φを0.1°、0.5°、1.0°、5.0°、20.0°の5つの角度で行なっている。入射角を変えることで、試料10へのX線の侵入深さが変わり、試料10の深さ方向の情報を得ることができる。たとえば、入射角が0.1°では、膜の表面近傍だけを測定しており、入射角が20°では、表面から深い領域までをカバーして測定している。   FIG. 2 is a graph of the fluorescent X-ray spectrum measured by the detector 13. X-ray fluorescence is measured at five angles of incidence angle φ of 0.1 °, 0.5 °, 1.0 °, 5.0 °, and 20.0 °. By changing the incident angle, the penetration depth of the X-ray into the sample 10 changes, and information on the depth direction of the sample 10 can be obtained. For example, when the incident angle is 0.1 °, only the vicinity of the surface of the film is measured, and when the incident angle is 20 °, the measurement is performed covering the deep region from the surface.

グラフにおいて、矢印Bで示すピークがクロメート膜の吸収端である。吸収端Bよりも低エネルギー側の5.993(keV)に現われるピーク(矢印A)が、6価クロムのプリエッジピークである。すなわち、この入射エネルギー(波長)でプリエッジピークが検出されることにより、試料(クロメート膜)中に6価クロムが存在することがわかる。2価あるいは4価のクロムが含まれていれば、それぞれ対応するエネルギー位置にプリエッジピークを示すので、そのようなプリエッジピークの有無により、2価または4価のクロムが存在するか否かを判断することができる。なお、3価クロムは、プリエッジピークを示さない。   In the graph, the peak indicated by the arrow B is the absorption edge of the chromate film. A peak (arrow A) appearing at 5.993 (keV) on the lower energy side than the absorption edge B is a pre-edge peak of hexavalent chromium. That is, it is understood that hexavalent chromium is present in the sample (chromate film) by detecting the pre-edge peak at this incident energy (wavelength). If divalent or tetravalent chromium is contained, a pre-edge peak is displayed at the corresponding energy position. Therefore, whether or not divalent or tetravalent chromium is present depending on the presence or absence of such a pre-edge peak. Can be judged. Trivalent chromium does not show a pre-edge peak.

矢印Cで示す領域、すなわち6.087〜6.124(keV)では、入射角度依存性を示さず、クロメート膜から出てきた蛍光X線の強度I1は、ほぼ一定となる。 In the region indicated by the arrow C, that is, 6.087 to 6.124 (keV), the incident angle dependency is not shown, and the intensity I 1 of the fluorescent X-rays emitted from the chromate film is almost constant.

分析部15は、このような蛍光X線スペクトルから、各エネルギーにおいてクロメート膜から生じる蛍光X線の強度I1と、入射X線強度I0とに基づいて、I1/I0を算出する。さらに、矢印Cで示す6.087〜6.124(keV)の領域でI1/I0の平均値が1になるように規格化を行う。6.087〜6.124(keV)におけるI1/I0は、ほぼ一定値であり、クロメート膜を構成するクロム全量の情報を示している。 The analyzing unit 15 calculates I 1 / I 0 from such a fluorescent X-ray spectrum based on the intensity I 1 of the fluorescent X-ray generated from the chromate film at each energy and the incident X-ray intensity I 0 . Further, normalization is performed so that the average value of I 1 / I 0 becomes 1 in the region of 6.087 to 6.124 (keV) indicated by the arrow C. I 1 / I 0 in 6.087 to 6.124 (keV) is a substantially constant value, indicating information on the total amount of chromium constituting the chromate film.

図3は、図2のグラフの5.993(keV)におけるプリエッジピーク近傍の拡大図である。上述したように、5.993(keV)におけるプリエッジピークは、6価クロム特有のピークである。6価クロムのプリエッジピークの強度がX線入射角度によって異なるということは、深さ方向に6価クロムの含有量(濃度)の分布があることを意味する。図3の例では、入射角1.0°でのプリエッジピークの強度が最も強く、表面からこの入射角における侵入深さまでの6価クロムの平均含有量が、最も多いことがわかる。   FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the pre-edge peak at 5.993 (keV) in the graph of FIG. As described above, the pre-edge peak at 5.993 (keV) is a peak peculiar to hexavalent chromium. That the intensity of the pre-edge peak of hexavalent chromium varies depending on the X-ray incident angle means that there is a distribution of the content (concentration) of hexavalent chromium in the depth direction. In the example of FIG. 3, it can be seen that the intensity of the pre-edge peak at the incident angle of 1.0 ° is the strongest, and the average content of hexavalent chromium from the surface to the penetration depth at the incident angle is the largest.

6価クロム特有のピークはクロム全量で規格化されているため、分析部15は、このピークの強度を解析することで、クロム全量(Cr)に対する6価クロム(Cr6+)の含有比率を算出する。クロム全量とは、例えば試料が0価のクロムと3価のクロムと6価のクロムから構成されているとすると、Cr=Cr0++Cr3++Cr6+であり、これに対する6価クロムの比率を算出する。 Since the peak specific to hexavalent chromium is standardized by the total amount of chromium, the analysis unit 15 analyzes the intensity of this peak to determine the content ratio of hexavalent chromium (Cr 6+ ) to the total amount of chromium (Cr). calculate. For example, if the sample is composed of zero-valent chromium, trivalent chromium and hexavalent chromium, Cr = Cr 0+ + Cr 3+ + Cr 6+ . Calculate the ratio.

すなわち、6価クロムの含有量が100%であることが分かっている標準試料について同様の測定を行い、式(1)を用いてクロム全量に対する6価クロムの比率(Cr6+/Cr)を算出する。 That is, the same measurement is performed for a standard sample whose content of hexavalent chromium is known to be 100%, and the ratio of hexavalent chromium to the total amount of chromium (Cr 6+ / Cr) is calculated using Equation (1). calculate.

Figure 2006313132
ここで、I(標準試料)は6価クロムが100%である酸化クロム(VI)の5.993(keV)におけるピークの積分強度、I(クロメート膜)は、クロメート膜の5.993(keV)におけるピークの積分強度を示す。
Figure 2006313132
Here, I (standard sample) is the integrated intensity of the peak at 5.993 (keV) of chromium oxide (VI) in which hexavalent chromium is 100%, and I (chromate film) is 5.993 (keV) of the chromate film. ) Shows the integrated intensity of the peak.

図4は、各入射角における6価クロムの含有比率(Cr6+/Cr)の算出結果を示すグラフである。入射角0.1°、0.5°、1.0°、5.0°、20.0°におけるCr6+/Cr比率は、それぞれ14.1%、15.3%、25.9%、15.9%、11.8%である。なお、これらの含有比率は、表面から対応する入射角での侵入深さまでの平均情報である。このように、吸収端近傍に現れるピークの蛍光強度を、複数の異なる入射角で測定することで、特定の化学結合状態の化合物の深さ分布がわかる。 FIG. 4 is a graph showing the calculation results of the hexavalent chromium content ratio (Cr 6+ / Cr) at each incident angle. The Cr 6+ / Cr ratios at incident angles of 0.1 °, 0.5 °, 1.0 °, 5.0 °, and 20.0 ° are 14.1%, 15.3%, and 25.9%, respectively. 15.9% and 11.8%. These content ratios are average information from the surface to the penetration depth at the corresponding incident angle. Thus, by measuring the fluorescence intensity of the peak appearing near the absorption edge at a plurality of different incident angles, the depth distribution of the compound in a specific chemical bonding state can be obtained.

次に、第2実施形態に係る深さ分布分析を説明する。第2実施形態においても、試料10として、一般的なクロメート膜を用いる。   Next, depth distribution analysis according to the second embodiment will be described. Also in the second embodiment, a general chromate film is used as the sample 10.

図5は、第2実施形態のクロメート膜におけるクロム全量と6価クロムの入射角依存性測定の結果を示すグラフである。第1実施形態のスペクトラム測定結果から、5.993(keV)に6価クロムのピークがあることがわかっている。そこで、X線分析装置1は、
(1)5.993(keV):6価クロムピーク、
(2)5.988(keV):6価クロム低エネルギー側バックグラウンド、
(3)5.997(keV):6価クロム高エネルギー側バックグラウンド、
(4)6.120(keV):クロム全量、
の4つの入射エネルギーで、入射角を変化させて蛍光X線を測定する入射角スキャンを行う。
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the dependence of the total amount of chromium and the incident angle of hexavalent chromium on the chromate film of the second embodiment. From the spectrum measurement result of the first embodiment, it is known that there is a hexavalent chromium peak at 5.993 (keV). Therefore, the X-ray analyzer 1
(1) 5.993 (keV): hexavalent chromium peak,
(2) 5.988 (keV): hexavalent chromium low energy side background,
(3) 5.997 (keV): Hexavalent chromium high energy side background,
(4) 6.120 (keV): total amount of chromium,
With the four incident energies, an incident angle scan is performed to measure the fluorescent X-rays by changing the incident angle.

分析部15は、低エネルギーバックグラウンドと高エネルギーバックグラウンドからバックグラウンドの強度を見積り、見積もり結果を6価クロムピークの強度から差し引くことで、6価クロムの強度を算出する。算出された6価クロムの入射角依存強度は、図5のグラフで三角形の測定点(ラインA)で示される。一方、クロム全量の強度は、6.120(keV)における測定強度をそのまま使用する。クロム全量の入射角依存強度は、グラフにおいて黒丸の測定点(ラインB)で示される。   The analysis unit 15 calculates the intensity of hexavalent chromium by estimating the intensity of the background from the low energy background and the high energy background and subtracting the estimation result from the intensity of the hexavalent chromium peak. The calculated incident angle dependent intensity of hexavalent chromium is indicated by a triangular measurement point (line A) in the graph of FIG. On the other hand, as the strength of the total amount of chromium, the measured strength at 6.120 (keV) is used as it is. The incident angle dependent intensity of the total amount of chromium is indicated by a black circle measurement point (line B) in the graph.

次に、分析部15は、試料10を膜厚方向に等分割(たとえば10分割)する。クロメートの膜厚が1550nmだとすると、155nmずつ10層に分割する。そして、各層の密度と表面ラフネスから、各層における電場強度を算出する。電場強度は、たとえば、L.G. Parratt, “Surface Studies of Solids by Total Reflection of
X-rays”, Physical Review Vol. 95, at 359 (1954) の手法を応用して算出する。
Next, the analysis unit 15 equally divides the sample 10 in the film thickness direction (for example, 10 divisions). If the chromate film thickness is 1550 nm, it is divided into 10 layers of 155 nm. Then, the electric field strength in each layer is calculated from the density and surface roughness of each layer. For example, LG Parratt, “Surface Studies of Solids by Total Reflection of
X-rays ”, Physical Review Vol. 95, at 359 (1954).

表面からj番目の層における屈折率をnjとすると、
j=1−δj−iβj (2)
と表わされる。ここで、
δj=NA(ρj/Aj)reλ2(f0j+f'j)/(2π)
βj=NA(ρj/Aj)reλ2(f"j)/(2π) (3)
であり、NAはアボガドロ数、ρjは第j層の密度、Ajは原子量、reは古典電子半径、λはX線の波長、f0jはトムソン散乱項、f'jは異常分散項の実部、f"jは異常分散項の虚部を意味する。
If the refractive index in the jth layer from the surface is n j ,
n j = 1−δ j −iβ j (2)
It is expressed as here,
δ j = N A (ρ j / A j) r e λ 2 (f 0j + f 'j) / (2π)
β j = N A (ρ j / A j) r e λ 2 (f "j) / (2π) (3)
In and, N A is the density of Avogadro number, [rho j is the j-th layer, A j is the atomic weight, r e is the classical electron radius, lambda is the wavelength of X-rays, f 0j Thomson scattering term, f 'j is anomalous dispersion The real part of the term, f ″ j means the imaginary part of the anomalous dispersion term.

また、j層と(j+1)層の界面での反射rjと透過tjに対するフレネル係数は、それぞれ、
j=(Nj−Nj+1)exp(−2Njj+1σ2 j)/(Nj+Nj+1) (4)
j=2Njexp((Nj−Nj+12σ2 j)/(Nj+Nj+1) (5)
で表わされる。ここで、Nj=(θ2−2δj−2iβj1/2であり、θはX線の入射角、σはラフネスを意味する。
Also, the Fresnel coefficients for reflection r j and transmission t j at the interface between the j layer and the (j + 1) layer are respectively
r j = (N j −N j + 1 ) exp (−2N j N j + 1 σ 2 j ) / (N j + N j + 1 ) (4)
t j = 2N j exp ((N j −N j + 1 ) 2 σ 2 j ) / (N j + N j + 1 ) (5)
It is represented by Here, N j = (θ 2 −2δ j −2iβ j ) 1/2 , θ is the X-ray incident angle, and σ is roughness.

また、j層における透過電場Et jと反射電場Er jは、それぞれ、
t j+1=ajt jj/(1+a2 j+1j+1j) (6)
r j=a2 jjt j (7)
である。ここで、
j=exp(−2πidjj/λ)
j=(rj+a2 j+1j+1)/(1+a2 j+1j+1j) (8)
であり、djはj層の厚さを意味する。
The transmitted electric field E t j and the reflected electric field E r j in the j layer are respectively
E t j + 1 = a j E t j t j / (1 + a 2 j + 1 X j + 1 r j ) (6)
E r j = a 2 j X j E t j (7)
It is. here,
a j = exp (−2πid j N j / λ)
X j = (r j + a 2 j + 1 X j + 1 ) / (1 + a 2 j + 1 X j + 1 r j ) (8)
In and, d j denotes the thickness of the j layer.

以上より、j層の深さZにおける電場Ej(Z)は、
j(Z)=Et jexp(−2πiNjZ/λ)+Er jexp(2πiNjZ/λ)
(9)
となり、電場強度|Ej(Z)|2が算出される。
From the above, the electric field E j (Z) at the depth Z of the j layer is
E j (Z) = E t j exp (−2πiN j Z / λ) + E r j exp (2πiN j Z / λ)
(9)
Thus, the electric field intensity | E j (Z) | 2 is calculated.

蛍光強度は、電場強度と、ターゲットである6価クロムの深さ方向の濃度に比例するので、上記のようにして求めた電場強度に、10分割した6価クロムの深さ濃度分布Cjを乗算し、深さ方向に積算することで、蛍光強度Icalを計算することができる。 Since the fluorescence intensity is proportional to the electric field intensity and the concentration in the depth direction of the target hexavalent chromium, the hexavalent chromium depth concentration distribution C j divided into 10 is added to the electric field intensity obtained as described above. By multiplying and integrating in the depth direction, the fluorescence intensity I cal can be calculated.

cal∝ΣCj|Ej(Z)|2 (10)
計算上の蛍光強度Icalを、図5に示す測定された蛍光強度Iと比較し、
χ2=Σ(I−Ical2 (11)
用いて、その差が最小となるように深さ濃度分布Cjを求める。
I cal ∝ΣC j | E j (Z) | 2 (10)
Comparing the calculated fluorescence intensity I cal with the measured fluorescence intensity I shown in FIG.
χ 2 = Σ (I−I cal ) 2 (11)
And the depth concentration distribution C j is determined so that the difference is minimized.

図6は、上記のようにして求めた6価クロムの深さ濃度分布である。図6の横軸は、表面側からの層の番号(すなわち表面からの深さ)、縦軸は、クロム全量(Cr)に対する6価クロム(Cr6+)の含有率(%)である。 FIG. 6 is a depth concentration distribution of hexavalent chromium obtained as described above. The horizontal axis in FIG. 6 is the layer number from the surface side (that is, the depth from the surface), and the vertical axis is the content (%) of hexavalent chromium (Cr 6+ ) with respect to the total amount of chromium (Cr).

試料10の膜厚を何層に分割して行うかは、試料10の膜厚、蛍光X線の測定効率、目標とする分析精度等によって、適宜設定することができる。   The number of layers in which the film thickness of the sample 10 is divided can be appropriately set depending on the film thickness of the sample 10, the measurement efficiency of fluorescent X-rays, the target analysis accuracy, and the like.

次に、第3実施形態に係る濃度校正方法を説明する。第3実施形態では、蛍光X線の測定結果から求めた6価クロムの濃度を用いて、溶出試験法を利用した化学分析法の測定結果(濃度)を校正する例を示す。   Next, a concentration calibration method according to the third embodiment will be described. In the third embodiment, an example in which the measurement result (concentration) of the chemical analysis method using the elution test method is calibrated using the concentration of hexavalent chromium obtained from the measurement result of fluorescent X-rays will be shown.

図7は、蛍光X線測定より算出した6価クロム含有量と、溶出試験より算出した6価クロム溶出量を比較した結果を示す。溶出試験では、クロメート膜の下地に亜鉛膜が存在する場合や、クロメート膜が厚い場合に溶出しにくくなり、膜中に含まれる6価クロムのうち、どの程度の6価クロムが溶出しているか明確ではない。   FIG. 7 shows the result of comparing the hexavalent chromium content calculated from the fluorescent X-ray measurement and the hexavalent chromium elution amount calculated from the dissolution test. In the dissolution test, when a zinc film is present on the underlayer of the chromate film or when the chromate film is thick, it is difficult to elute, and how much hexavalent chromium is eluted out of the hexavalent chromium contained in the film. Not clear.

そこで、図7のように、X線吸収端測定より算出した6価クロム含有量を基準とする校正表を作成することで、化学分析の濃度校正が可能となる。図7において、点線は蛍光X線測定により求めた6価クロムの含有量、実線は、溶出法により測定した6価値クロムの溶出量との相関を示す。相関が直線にならないのは、試料の厚さによる溶出の効率の違いを示している。すなわち、膜厚が厚くなると溶出効率が落ち、実際の含有濃度を反映できなくなる。図7の例では、表面から6層目くらいまでは、蛍光X線測定と溶出法による測定結果は、ほぼ一致するが、それよりも深い領域では、溶出量が不十分になる。   Therefore, as shown in FIG. 7, by creating a calibration table based on the hexavalent chromium content calculated from the X-ray absorption edge measurement, the concentration calibration for chemical analysis can be performed. In FIG. 7, the dotted line indicates the content of hexavalent chromium obtained by fluorescent X-ray measurement, and the solid line indicates the correlation with the elution amount of hexavalent chromium measured by the elution method. The fact that the correlation does not become a straight line indicates a difference in elution efficiency depending on the thickness of the sample. That is, as the film thickness increases, elution efficiency decreases, and the actual concentration cannot be reflected. In the example of FIG. 7, from the surface to about the sixth layer, the fluorescent X-ray measurement and the measurement result by the elution method are almost the same, but the elution amount is insufficient in a deeper region.

溶出法は大がかりな測定装置を必要とせずに、簡便に特定の化学結合状態の化合物の含有濃度を測定できるので、化学溶出法による実測結果に、蛍光X線測定結果(基準含有量)に基づく補正をかけることによって、特定の化合物の含有量を正確かつ簡便に求めることが可能になる。   Since the elution method can easily measure the concentration of a compound in a specific chemical binding state without the need for a large-scale measuring device, it is based on the measurement result of the chemical elution method based on the fluorescent X-ray measurement result (reference content). By applying the correction, the content of a specific compound can be obtained accurately and simply.

図8は、図1のX線分析装置1で用いられる分析部15の概略ブロック図である。SDDなどの検出器(蛍光強度測定部)13による蛍光X線測定結果は、分析部15に入力される。分析部15において、プリエッジピーク検出部21は、蛍光X線のX線吸収端スペクトルから、吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークを検出する。化学結合状態特定部22は、検出されたプリエッジピークから、試料10中に存在する元素(化合物)の化学結合状態を特定する。化学結合状態の特定は、あらかじめ種々の元素と化学結合状態に、プリエッジピークでの吸収エネルギーを関連づけて格納したテーブル等を利用してもよい。   FIG. 8 is a schematic block diagram of the analysis unit 15 used in the X-ray analysis apparatus 1 of FIG. The result of fluorescent X-ray measurement by the detector (fluorescence intensity measurement unit) 13 such as SDD is input to the analysis unit 15. In the analysis unit 15, the pre-edge peak detection unit 21 detects a pre-edge peak that appears on the low energy side of the absorption edge from the X-ray absorption edge spectrum of fluorescent X-rays. The chemical bond state specifying unit 22 specifies the chemical bond state of an element (compound) present in the sample 10 from the detected pre-edge peak. The chemical bonding state may be specified by using a table or the like in which the absorption energy at the pre-edge peak is associated with various elements and chemical bonding states in advance.

深さ濃度分布算出部23は、特定された化学結合状態の化合物について、そのプリエッジピークの蛍光強度から、その化合物の濃度(含有比率)を求める。   The depth concentration distribution calculation unit 23 obtains the concentration (content ratio) of the compound in the specified chemical bonding state from the fluorescence intensity of the pre-edge peak.

深さ濃度分布算出部23はまた、プリエッジピークの波長での入射角スキャン、すなわち2以上の異なる入射角でX線を試料10に照射した結果得られた蛍光X線の強度から、試料10の深さ方向の濃度分布を算出する(第1実施形態)。   The depth concentration distribution calculation unit 23 also calculates the sample 10 from the intensity of the fluorescent X-ray obtained as a result of the incident angle scan at the wavelength of the pre-edge peak, that is, the X-rays irradiated to the sample 10 at two or more different incident angles. The concentration distribution in the depth direction is calculated (first embodiment).

深さ濃度分布算出部23はさらに、X線吸収端スペクトルの測定結果から、プリエッジピークでの蛍光強度と、吸収端よりも高いX線エネルギー(図2の領域C)での蛍光強度とを測定し、その強度比から、試料10中の特定の化学結合状態の化合物(元素)の濃度を算出する。   From the measurement result of the X-ray absorption edge spectrum, the depth concentration distribution calculation unit 23 further calculates the fluorescence intensity at the pre-edge peak and the fluorescence intensity at an X-ray energy higher than the absorption edge (region C in FIG. 2). The concentration of the compound (element) in a specific chemical bonding state in the sample 10 is calculated from the intensity ratio.

さらに、試料10の膜厚を所定の数で分割し、分割された膜厚ごとに特定の化学結合状態の化合物の含有比率を算出することで、深さ方向の分布を求める(第2実施形態)。   Furthermore, the thickness of the sample 10 is divided by a predetermined number, and the content ratio of the compound in a specific chemical bond state is calculated for each of the divided thicknesses, thereby obtaining a distribution in the depth direction (second embodiment). ).

このような分析部15の動作は、ソフトウェアプログラムによって実現されてもよい。その場合、ソフトウェアプログラムは、分析部15に、検出器(蛍光強度測定部)13によって測定されたX線吸収端スペクトルから、吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークを検出し、試料10中に存在する元素の化学結合状態を分析する手順と、プリエッジピークの強度から、試料10中に存在する特定の化学結合状態を持つ元素の濃度を分析する手順を実行させる。   Such an operation of the analysis unit 15 may be realized by a software program. In that case, the software program detects a pre-edge peak appearing on the low energy side of the absorption edge from the X-ray absorption edge spectrum measured by the detector (fluorescence intensity measurement section) 13 in the analysis unit 15. And a procedure for analyzing the concentration of an element having a specific chemical bonding state present in the sample 10 from the intensity of the pre-edge peak.

さらに、分析部15に、プリエッジピークの波長で2以上の異なる入射角でX線照射された試料10から発生する蛍光X線の測定強度から、試料10中に存在する特定の化学結合状態を持つ元素の深さ分布を求める手順を実行させる。   Furthermore, a specific chemical bonding state existing in the sample 10 is determined from the measured intensity of the fluorescent X-ray generated from the sample 10 irradiated with X-rays at two or more different incident angles at the pre-edge peak wavelength. The procedure for obtaining the depth distribution of the element is executed.

また、分析部15に、X線吸収端スペクトルの測定結果から、プリエッジピークでの蛍光強度と、吸収端よりも高いX線エネルギー(図2の領域C)での蛍光強度とを抽出し、その強度比から、試料10中の特定の化学結合状態の化合物の濃度を算出する手順を実行させる。   Further, the fluorescence intensity at the pre-edge peak and the fluorescence intensity at the X-ray energy higher than the absorption edge (region C in FIG. 2) are extracted from the measurement result of the X-ray absorption edge spectrum to the analysis unit 15; From the intensity ratio, a procedure for calculating the concentration of the compound in a specific chemical bonding state in the sample 10 is executed.

また、分析部15に、試料10の膜厚を所定の数で分割し、分割された膜厚ごとに特定の化学結合状態の化合物の含有比率を算出して深さ方向の分布を求める手順を実行させる。   In addition, the analyzer 15 divides the film thickness of the sample 10 by a predetermined number, calculates the content ratio of the compound in a specific chemical bond state for each divided film thickness, and obtains the distribution in the depth direction. Let it run.

以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on specific embodiment, this invention is not limited to these embodiment.

実施形態ではクロメート膜を用いて測定、分析を行ったが、クロメート膜以外のクロム含有試料に適用しても構わない。また、分析対象もクロムに限定されず、特定の価数を有するバナジウムや銅など、他の遷移元素でも構わない。   In the embodiment, the measurement and analysis are performed using the chromate film, but the present invention may be applied to a chromium-containing sample other than the chromate film. The analysis target is not limited to chromium, and other transition elements such as vanadium and copper having a specific valence may be used.

また、X線光源には放射光を用いたが、タングステン、モリブデン等の実験室系X線光源を用いても構わない。   Further, although radiation light is used as the X-ray light source, a laboratory X-ray light source such as tungsten or molybdenum may be used.

さらに、本測定では、蛍光の検出をSDDで行ったが、SSD(Solid State Detector)やライトル検出器等、他の検出器を用いても構わない。   Further, in this measurement, the fluorescence is detected by the SDD, but other detectors such as an SSD (Solid State Detector) or a rifle detector may be used.

また、種々の化学結合状態での化合物のプリエッジピークに対応するX線入射エネルギーを、あらかじめ多数準備しておき、特定の化合物の濃度分布を求める際には、そのプリエッジピークの入射エネルギーで、入射角スキャンを行なうようにすると、多種多様な化合物の濃度分布を効率よく求めることができる。   In addition, when preparing a large number of X-ray incident energies corresponding to pre-edge peaks of a compound in various chemical bonding states and obtaining a concentration distribution of a specific compound, the incident energy of the pre-edge peak is used. If the incident angle scan is performed, the concentration distribution of a wide variety of compounds can be obtained efficiently.

最後に、以上の説明に関して、以下の付記を開示する。
(付記1) X線を試料に照射するステップと、
前記試料から発生する蛍光X線のX線吸収端スペクトルを測定し、吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークから、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定するステップと、
前記プリエッジピークの蛍光強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を求めるステップと、
を含むことを特徴とする試料分析方法。
(付記2) 前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度が100%である場合の蛍光X線強度を標準強度として測定するステップをさらに含み、
前記プリエッジピークの蛍光強度と前記標準強度の比から、前記化学状態が特定された元素の含有濃度を求めることを特徴とする付記1に記載の試料分析方法。
(付記3) 前記X線を、前記プリエッジピークの波長において、前記試料に対して2以上の異なる入射角で照射するステップと、
前記異なる入射角の各々で、プリエッジピークの蛍光強度を測定するステップと、
前記異なる入射角でのプリエッジピークの蛍光強度に基づいて、前記化学結合状態が特定された元素の深さ分布を求めるステップと、
をさらに含むことを特徴とする付記1に記載の試料分布方法。
(付記4) 前記X線吸収端スペクトルの測定結果から、前記プリエッジピークでの蛍光強度と、前記吸収端よりも高いX線エネルギーでの蛍光強度とを測定し、その強度比から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を算出するステップ、をさらに含むことを特徴とする付記1に記載の試料分析方法。
(付記5) 前記試料の膜厚を所定の数で分割し、分割された膜厚ごとに前記化学結合状態が特定された化合物の含有比率を算出して深さ方向の分布を求めるステップ、をさらに含むことを特徴とする付記1に記載の試料分析方法。
(付記6) 化学分析法により、試料中で特定の化学結合状態を持って存在する元素の濃度を測定し、
前記測定した濃度を、付記1〜5のいずれかに記載の方法で求められた含有濃度に基づいて補正する
ことを特徴とする試料分析補正方法。
(付記7) 試料に対してX線を照射する光源と、
前記試料から発生する蛍光X線の強度を測定する検出器と、
前記測定結果から、蛍光X線の吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークを抽出し、前記プリエッジピークに基づいて、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定し、前記プリエッジピークの蛍光強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を分析する分析部と、
を備えることを特徴とするX線分析装置。
(付記8) 前記プリエッジピークの波長において、前記X線が前記試料に対して2以上の異なる入射角で照射するように入射角を調節する入射角調整機構をさらに備え、
前記検出器は、前記異なる入射角の各々で、プリエッジピークの蛍光強度を測定し、
前記分析部は、前記異なる入射角で測定されたプリエッジピークの蛍光強度に基づいて、前記化学結合状態が特定された元素の深さ分布を求める
ことを特徴とする付記7に記載のX線分析装置。
(付記9) 前記検出器は、前記蛍光X線の吸収端スペクトルを測定し、
前記分析部は、前記X線吸収端スペクトルから、前記プリエッジピークでの蛍光強度と、前記吸収端よりも高いX線エネルギーでの蛍光強度とを測定し、その強度比から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を算出する
ことを特徴とする付記7に記載のX線分析装置。
(付記10) X線分析装置にインストールされて、X線分析装置に、
試料から発生する蛍光X線を測定したX線吸収端スペクトルから、吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークを抽出する手順と、
前記プリエッジピークに基づいて、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定する手順と、
前記プリエッジピークの強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を求める手順と
を実行させることを特徴とするX線分析プログラム。
Finally, the following notes are disclosed regarding the above description.
(Appendix 1) irradiating the sample with X-rays;
Measuring an X-ray absorption edge spectrum of fluorescent X-rays generated from the sample, and identifying a chemical bonding state of an element present in the sample from a pre-edge peak appearing on a low energy side of the absorption edge;
From the fluorescence intensity of the pre-edge peak, obtaining the content concentration of the element for which the chemical bonding state is specified;
A sample analysis method comprising:
(Supplementary Note 2) The method further includes a step of measuring the fluorescent X-ray intensity as a standard intensity when the content concentration of the element in which the chemical bonding state is specified is 100%,
The sample analysis method according to appendix 1, wherein the content concentration of the element whose chemical state is specified is obtained from a ratio between the fluorescence intensity of the pre-edge peak and the standard intensity.
(Supplementary Note 3) Irradiating the X-rays at two or more different incident angles to the sample at the wavelength of the pre-edge peak;
Measuring fluorescence intensity of pre-edge peaks at each of the different incident angles;
Obtaining a depth distribution of the element with the specified chemical bonding state based on the fluorescence intensity of the pre-edge peak at the different incident angles;
The sample distribution method according to supplementary note 1, further comprising:
(Supplementary Note 4) From the measurement result of the X-ray absorption edge spectrum, the fluorescence intensity at the pre-edge peak and the fluorescence intensity at an X-ray energy higher than the absorption edge are measured, and the chemical ratio is calculated from the intensity ratio. The sample analysis method according to claim 1, further comprising a step of calculating a content concentration of the element whose binding state is specified.
(Supplementary Note 5) A step of dividing the film thickness of the sample by a predetermined number, calculating a content ratio of the compound in which the chemical bonding state is specified for each divided film thickness, and obtaining a distribution in the depth direction. The sample analysis method according to supplementary note 1, further comprising:
(Appendix 6) By chemical analysis, measure the concentration of elements present in a sample with a specific chemical bonding state,
A sample analysis correction method, wherein the measured concentration is corrected based on the content concentration obtained by the method according to any one of appendices 1 to 5.
(Supplementary note 7) a light source for irradiating the sample with X-rays;
A detector for measuring the intensity of fluorescent X-rays generated from the sample;
From the measurement result, a pre-edge peak that appears on the low energy side of the absorption edge of fluorescent X-rays is extracted, and based on the pre-edge peak, a chemical bonding state of an element existing in the sample is specified, and the pre-edge An analysis unit for analyzing the concentration of the element whose chemical bonding state is specified from the fluorescence intensity of the peak;
An X-ray analysis apparatus comprising:
(Additional remark 8) In the wavelength of the said pre-edge peak, It further has an incident angle adjustment mechanism which adjusts an incident angle so that the said X-ray may irradiate with respect to the said sample at 2 or more different incident angles,
The detector measures the fluorescence intensity of the pre-edge peak at each of the different incident angles,
The X-ray according to appendix 7, wherein the analysis unit obtains a depth distribution of the element with the specified chemical bonding state based on the fluorescence intensity of the pre-edge peak measured at the different incident angles. Analysis equipment.
(Supplementary Note 9) The detector measures an absorption edge spectrum of the fluorescent X-ray,
The analysis unit measures a fluorescence intensity at the pre-edge peak and a fluorescence intensity at an X-ray energy higher than the absorption edge from the X-ray absorption edge spectrum, and from the intensity ratio, the chemical bonding state The X-ray analyzer according to appendix 7, wherein the content concentration of the element identified by is calculated.
(Supplementary Note 10) Installed in the X-ray analyzer,
A procedure for extracting a pre-edge peak appearing on the low energy side of the absorption edge from an X-ray absorption edge spectrum obtained by measuring fluorescent X-rays generated from the sample;
A procedure for identifying a chemical bonding state of an element present in the sample based on the pre-edge peak;
An X-ray analysis program for executing a procedure for obtaining a content concentration of an element whose chemical bonding state is specified from the intensity of the pre-edge peak.

本発明の一実施形態に係るX線分析装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an X-ray analyzer according to an embodiment of the present invention. クロメート膜のX線吸収端近傍の蛍光X線スペクトルの入射角依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the incident angle dependence of the fluorescence X-ray spectrum of the X-ray absorption edge vicinity of a chromate film | membrane. 図2のグラフのプリエッジピーク近傍の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view near a pre-edge peak in the graph of FIG. 2. クロメート膜に存在する6価クロムの含有比率の入射角依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the incident angle dependence of the content rate of the hexavalent chromium which exists in a chromate film | membrane. クロム全量に対する6価クロムの強度比率を示すグラフである。It is a graph which shows the intensity | strength ratio of hexavalent chromium with respect to chromium whole quantity. 6価クロムの深さ方向の分布を示すグラフである。It is a graph which shows distribution of the depth direction of hexavalent chromium. 溶出法での6価クロムの検出結果の補正に用いるグラフである。It is a graph used for correction | amendment of the detection result of hexavalent chromium by the elution method. 図1の分析部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the analysis part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線分析装置
10 試料
11 光源
12 イオンチャンバ
13 検出器(蛍光強度測定部)
15 分析部
21 プリエッジピーク検出部
22 化学結合状態特定部
23 深さ濃度分布算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray analyzer 10 Sample 11 Light source 12 Ion chamber 13 Detector (fluorescence intensity measurement part)
15 Analyzing unit 21 Pre-edge peak detecting unit 22 Chemical bond state specifying unit 23 Depth concentration distribution calculating unit

Claims (5)

X線を試料に照射するステップと、
前記試料から発生する蛍光X線のX線吸収端スペクトルを測定し、吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークから、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定するステップと、
前記プリエッジピークの蛍光強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を求めるステップと、
を含むことを特徴とする試料分析方法。
Irradiating the sample with X-rays;
Measuring an X-ray absorption edge spectrum of fluorescent X-rays generated from the sample, and identifying a chemical bonding state of an element present in the sample from a pre-edge peak appearing on a low energy side of the absorption edge;
From the fluorescence intensity of the pre-edge peak, obtaining the content concentration of the element for which the chemical bonding state is specified;
A sample analysis method comprising:
前記X線を、前記プリエッジピークの波長において、前記試料に対して2以上の異なる入射角で照射するステップと、
前記異なる入射角の各々で、プリエッジピークの蛍光強度を測定するステップと、
前記異なる入射角でのプリエッジピークの蛍光強度に基づいて、前記化学結合状態が特定された元素の深さ分布を求めるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の試料分布方法。
Irradiating the sample with two or more different incident angles at the wavelength of the pre-edge peak;
Measuring fluorescence intensity of pre-edge peaks at each of the different incident angles;
Obtaining a depth distribution of the element with the specified chemical bonding state based on the fluorescence intensity of the pre-edge peak at the different incident angles;
The sample distribution method according to claim 1, further comprising:
化学分析法により、特定の化学結合状態で試料中に存在する元素の濃度を測定し、
前記測定した濃度を、請求項1または2に記載の方法で求められた含有濃度に基づいて補正する
ことを特徴とする試料分析補正方法。
Chemical analysis measures the concentration of elements present in a sample in a specific chemical bonding state,
3. The sample analysis correction method, wherein the measured concentration is corrected based on the content concentration obtained by the method according to claim 1 or 2.
試料に対してX線を照射する光源と、
前記試料から発生する蛍光X線の強度を測定する検出器と、
前記測定結果から、蛍光X線の吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークを抽出し、前記プリエッジピークに基づいて、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定し、前記プリエッジピークの蛍光強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を分析する分析部と、
を備えることを特徴とするX線分析装置。
A light source for irradiating the sample with X-rays;
A detector for measuring the intensity of fluorescent X-rays generated from the sample;
From the measurement result, a pre-edge peak that appears on the low energy side of the absorption edge of fluorescent X-rays is extracted, and based on the pre-edge peak, a chemical bonding state of an element existing in the sample is specified, and the pre-edge An analysis unit for analyzing the concentration of the element whose chemical bonding state is specified from the fluorescence intensity of the peak;
An X-ray analysis apparatus comprising:
X線分析装置にインストールされて、X線分析装置に、
試料から発生する蛍光X線を測定したX線吸収端スペクトルから、吸収端の低エネルギー側に現われるプリエッジピークを抽出する手順と、
前記プリエッジピークに基づいて、前記試料中に存在する元素の化学結合状態を特定する手順と、
前記プリエッジピークの強度から、前記化学結合状態が特定された元素の含有濃度を求める手順と
を実行させることを特徴とするX線分析プログラム。
Installed in the X-ray analyzer,
A procedure for extracting a pre-edge peak appearing on the low energy side of the absorption edge from an X-ray absorption edge spectrum obtained by measuring fluorescent X-rays generated from the sample;
A procedure for identifying a chemical bonding state of an element present in the sample based on the pre-edge peak;
An X-ray analysis program for executing a procedure for obtaining a content concentration of an element whose chemical bonding state is specified from the intensity of the pre-edge peak.
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