JP2009198404A - Ｘ線分析装置及びｘ線分析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 凹凸がある試料において分析不可能な領域を測定者が判断可能なＸ線分析装置及びＸ線分析方法を提供すること。
【解決手段】 試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰに放射線を照射するＸ線管球１１と、試料Ｓから放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器１２と、試料Ｓに対して照明光を出射して照明する狭域照明機構１３Ａ及び広域照明機構１３Ｂと、照明光で照明された試料Ｓの照明画像を画像データとして取得する狭域観察機構１４Ａ及び広域観察機構１４Ｂと、を備え、これら観察機構が、検出時における照射ポイントＰとＸ線検出器１２とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントＰに向けて設定される狭域斜め照明部１９及び広域斜め照明部２１を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばエネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析等に好適なＸ線分析装置及びＸ線分析方法に関する。

蛍光Ｘ線分析は、Ｘ線源から出射されたＸ線を試料に照射し、試料から放出される特性Ｘ線である蛍光Ｘ線をＸ線検出器で検出することで、そのエネルギーからスペクトルを取得し、試料の定性分析又は定量分析を行うものである。この蛍光Ｘ線分析は、試料を非破壊で迅速に分析可能なため、工程・品質管理などで広く用いられている。近年では、高精度化・高感度化が図られて微量測定が可能になり、特に材料や複合電子部品などに含まれる有害物質の検出を行う分析手法として普及が期待されている。

この蛍光Ｘ線分析の分析手法としては、蛍光Ｘ線を分光結晶により分光し、Ｘ線の波長と強度を測定する波長分散方式や、分光せずに半導体検出素子で検出し、波高分析器でＸ線のエネルギーと強度とを測定するエネルギー分散方式などがある。
従来、例えば特許文献１には、Ｘ線を照射するＸ線源と試料の分析ポイントを観察する光学顕微鏡を備え、Ｘ線源と光学顕微鏡を切り換えることにより、Ｘ線源と光学顕微鏡が同一の光軸を有したＸ線分析装置が開示されている。このＸ線分析装置では、光学顕微鏡によって試料を光学観察して分析位置を特定したり、形状計測することを、試料ステージ上に試料を載置した状態で可能にしている。

特開２００７−２９２４７６号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来のＸ線分析装置では、凹凸のある試料に対してピンポイントで分析を行う場合、図４に示すように、放射線源１から一次側の励起Ｘ線（一次Ｘ線）や励起電子線等の放射線Ｘ０を照射した照射ポイント（すなわち、分析ポイント）ＰとＸ線検出器２との間に試料Ｓの凸部Ｓ１が存在すると、照射ポイントＰで発生したＸ線Ｘ２が凸部Ｓ１によって吸収され、Ｘ線検出器２に到達しないという不都合があった。このため、この照射ポイントＰの領域では、Ｘ線分析を行うことができなかった。また、従来のＸ線分析装置では、試料ステージ上の試料をその上方から光学顕微鏡等によって観察しているが、Ｘ線源と同様の方向からの観察であるため、凹凸等によって分析不可能な領域を特定することが困難であった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、凹凸がある試料において分析不可能な領域を測定者が判断可能なＸ線分析装置及びＸ線分析方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のＸ線分析装置は、試料上の任意の照射ポイントに放射線を照射する放射線源と、前記試料から放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、前記試料に対して照明光を出射して照明する照明機構と、前記照明光で照明された前記試料の照明画像を画像データとして取得する観察機構と、を備え、前記照明機構が、前記検出時における前記照射ポイントと前記Ｘ線検出器とを結んだ方向と同じ方向に前記照明時における前記照明光の光軸が前記照射ポイントに向けて設定される凹凸用照明部を有していることを特徴とする。

また、本発明のＸ線分析方法は、放射線源から試料上の任意の照射ポイントに放射線を照射し、Ｘ線検出器により前記試料から放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出方法であって、前記放射線の照射を行う前に、照明機構により前記試料に対して照明光を出射して照明するステップと、観察機構により前記照明光で照明された前記試料の照明画像を画像データとして取得するステップと、を有し、前記照明するステップで、前記照明機構に備えられた凹凸用照明部により、前記検出時における前記照射ポイントと前記Ｘ線検出器とを結んだ方向と同じ方向に前記照明時における前記照明光の光軸を前記照射ポイントに向けて設定し、前記照明を行うことを特徴とする。

これらのＸ線分析装置及びＸ線分析方法では、照明機構が、検出時における照射ポイントとＸ線検出器とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が前記照射ポイントに向けて設定される凹凸用照明部を有しているので、凹凸用照明部からの照明により試料の凹凸に対応した影部を発生させ、分析不可領域として明示させることができる。すなわち、この影部は、検出時に照射ポイントで発生したＸ線が凹凸によりＸ線検出器に到達できない分析不可領域とほぼ等しく、その影部を可視光像として測定者に提供することで、分析不可領域を容易に明示することができる。また、試料の凹凸によってＸ線の検出が不適切な場合、Ｘ線の信号量が低下することによる不適切な測定結果となることを、分析不可領域の明示によって測定者が容易に判断することが可能になり、間違った判定を防ぐことができる。

また、本発明のＸ線分析装置は、前記観察機構が、前記凹凸用照明部の照明光で照明された前記試料の照明画像を凹凸用画像として記録し、前記凹凸用照明部からの前記照明光で生じた影部を前記凹凸用画像から画像処理により分析不可領域として特定すると共にその位置を分析不可領域情報として出力する影部明示処理部を備えていることを特徴とする。すなわち、このＸ線分析装置では、影部明示処理部が、凹凸用画像から照明光で生じた影部を画像処理により分析不可領域として特定すると共にその位置を分析不可領域情報として出力することで、影部を画像処理によって画像認識して自動的に特定し、明示することができる。また、出力された分析不可領域情報に基づいて種々の分析処理や分析操作を可能にすることができる。

さらに、本発明のＸ線分析装置は、前記照明機構が、前記検出時における前記放射線の照射方向と同じ方向に前記照明時における前記照明光の光軸が前記照射ポイントに向けて設定される基準用照明部を有し、前記観察機構が、前記基準用照明部の照明光で照明された前記試料の照明画像を基準画像として記録し、前記影部明示処理部が、前記凹凸用画像と前記基準画像とを比較した画像処理により前記分析不可領域を特定することを特徴とする。すなわち、このＸ線分析装置では、影部明示処理部が、互いに異なる方向からの照明である凹凸用照明部による凹凸用画像と基準用照明部による基準画像とを比較した差分処理等の画像処理により分析不可領域を特定するので、より正確に分析不可領域を特定することができる。

また、本発明のＸ線分析装置は、前記照射ポイントを前記分析不可領域に設定した際に、前記警告機構を備えていることを特徴とする。すなわち、このＸ線分析装置では、分析不可領域に照射ポイントを設定して測定しようとすると、警告機構が、分析不可領域情報に基づいて警告表示又は警告音発生を行うので、測定者は分析不可領域の無駄な分析作業を行わずに済み、効率的に分析作業を行うことを可能にする。また、警告表示又は警告音発生があった分析不可領域については、試料の向き等を変更して再度セットしてから再測定を行う対応を取ることも可能になる。

また、本発明のＸ線分析装置は、前記試料と前記凹凸用照明との位置を相対的に移動可能な移動機構と、前記照射ポイントを前記分析不可領域に設定した際に、前記分析不可領域情報に基づいて前記移動機構を制御し、前記試料に対する前記Ｘ線検出器の検出方向を前記照射ポイントが前記影部とならない方向に変更する検出方向制御部と、を備えていることを特徴とする。すなわち、このＸ線分析装置では、検出方向制御部が分析不可領域情報に基づいて移動機構を制御し、照射ポイントが影部とならない方向に試料とＸ線検出器との位置関係を相対的に変更するので、影部であったポイントも試料とＸ線検出器との位置関係の変更によって自動的に測定することができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るＸ線分析装置及びＸ線分析方法によれば、照明機構が、検出時における照射ポイントとＸ線検出器とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントに向けて設定される凹凸用照明部を有しているので、凹凸用照明部からの照明により試料の凹凸に対応した影部を発生させ、分析不可領域として明示させることができる。したがって、測定者が分析不可領域を容易に判断可能であり、分析結果の信頼性を高めることができると共に分析のやり直し等を防ぐことができる。

以下、本発明に係るＸ線分析装置及びＸ線分析方法の一実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。

本実施形態のＸ線分析装置は、例えばエネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置であって、図１に示すように、試料Ｓを載置すると共に移動可能な試料ステージ１０と、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰに１次Ｘ線（放射線）Ｘ１を照射するＸ線管球（放射線源）１１と、試料Ｓから放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器１２と、試料Ｓに対して照明光を出射して照明する狭域照明機構１３Ａ及び広域照明機構１３Ｂと、照明光で照明された試料Ｓの照明画像を画像データとして取得する狭域観察機構１４Ａ及び広域観察機構１４Ｂと、Ｘ線検出器１２に接続され上記信号を分析する分析器１５と、分析器１５に接続された解析処理装置１６と、上記各構成に接続されこれらの制御を行う制御部Ｃと、を備えている。

上記Ｘ線管球１１は、管球内のフィラメント（陽極）から発生した熱電子がフィラメント（陽極）とターゲット（陰極）との間に印加された電圧により加速されターゲットのＷ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）などに衝突して発生したＸ線を１次Ｘ線Ｘ１としてベリリウム箔などの窓から出射するものである。

上記Ｘ線検出器１２は、Ｘ線の入射窓に設置されている半導体検出素子（例えば、ｐｉｎ構造ダイオードであるＳｉ（シリコン）素子）（図示略）を備え、Ｘ線光子１個が入射すると、このＸ線光子１個に対応する電流パルスが発生するものである。この電流パルスの瞬間的な電流値が、入射した特性Ｘ線のエネルギーに比例している。また、Ｘ線検出器１２は、半導体検出素子で発生した電流パルスを電圧パルスに変換、増幅し、信号として出力するように設定されている。

上記分析器１５は、上記信号から電圧パルスの波高を得てエネルギースペクトルを生成する波高分析器（マルチチャンネルパルスハイトアナライザー）である。
上記解析処理装置１６は、ＣＰＵ等で構成されたコンピュータであり、分析器１５から送られるエネルギースペクトルをディスプレイ１６ａに表示する。なお、解析処理装置１６内の処理回路に上記制御部Ｃを設けても構わない。また、ディスプレイ１６ａは、制御部Ｃからの制御に応じて種々の情報を表示可能である。

これら試料ステージ１０、Ｘ線管球１１、Ｘ線検出器１２、狭域照明機構１３Ａ、広域照明機構１３Ｂ、狭域観察機構１４Ａ及び広域観察機構１４Ｂは、減圧可能な試料室１７に収納され、Ｘ線が大気中の雰囲気に吸収されないように測定時には、試料室１７内が減圧されるようになっている。

上記狭域観察機構１４Ａは、Ｘ線管球１１及びＸ線検出器１２の設置箇所近傍に設けられ、試料Ｓの狭い領域における光学像を複数のミラー１３ａを介して観察し、画像データとして取得するための狭域用対物レンズ（図示略）と狭域用ＣＣＤ（図示略）とを備えている。
上記広域観察機構１４Ｂは、狭域観察機構１４Ａに隣接して設けられ、試料Ｓの広い領域における光学像を観察し、画像データとして取得するための広域用対物レンズ（図示略）と広域用ＣＣＤ（図示略）とを備えている。

上記狭域照明機構１３Ａは、上記狭域観察機構１４Ａによる観察の際に試料Ｓの狭い領域を照明するものであり、上記広域照明機構１３Ｂは、上記広域観察機構１４Ｂによる観察の際に試料Ｓの広い領域を照明するものである。
上記狭域照明機構１３Ａは、検出時における１次Ｘ線Ｘ１の照射方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が複数のミラー１３ａを介して設定される同軸照明部（基準用照明部）１８と、検出時における照射ポイントＰとＸ線検出器１２とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントＰに向けて設定される狭域斜め照明部（凹凸用照明部）１９と、を有している。

なお、狭域照明機構１３Ａには、狭域観察機構１４Ａと同軸に同軸照明部１８の照明光を試料Ｓに照明するために、同軸照明部１８からの照明光を試料Ｓの垂直上方から照明させるための光学系として複数のミラー１３ａを備えている。また、Ｘ線管球１１直下のミラー１３ａは、検出時には１次Ｘ線Ｘ１が通過できるように退避位置へ自動的に移動可能になっている。
上記狭域斜め照明部１９は、Ｘ線検出器１２の両側に並んで同方向に向けて一対設置されて照明光の光軸をＸ線検出器１２の検出方向と実質的に同一に設定され、照射ポイントＰ及びその周囲の比較的狭い範囲を照明する装置である。

上記広域照明機構１３Ｂは、検出時における１次Ｘ線Ｘ１の照射方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントＰに向けて設定されるリング照明部（基準用照明部）２０と、検出時における照射ポイントＰとＸ線検出器１２とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントＰに向けて設定される広域斜め照明部（凹凸用照明部）２１と、を有している。

なお、上記リング照明部２０は、照明光を試料Ｓの垂直上方から照明するために広域観察機構１４Ｂの下部に設置されている。
上記広域斜め照明部２１は、平面上にＬＥＤを複数並べて広範囲に照明可能とされた照明装置である。この広域斜め照明部２１の照明方向（照明光の光軸）は、Ｘ線検出器１２の検出方向と平行な関係に設定されている。すなわち、試料Ｓ表面に対してＸ線検出器１２の検出方向が４５度であった場合、広域斜め照明部２１の照明方向もＸ線検出器１２の検出方向と平行で試料Ｓ表面に対して４５度に設定されている。したがって、広域斜め照明部２１は、検出時における照射ポイントＰとＸ線検出器１２とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントＰに向けて設定される。

上記狭域観察機構１４Ａ及び広域観察機構１４Ｂは、同軸照明部１８及びリング照明部２０の照明光で照明された試料Ｓの照明画像を狭域用ＣＣＤ及び広域用ＣＣＤによって基準画像として撮像し、その画像データを制御部Ｃへ送り記録させると共に、狭域斜め照明部１９及び広域斜め照明部２１の照明光で照明された試料Ｓの照明画像を凹凸用画像として撮像し、その画像データを制御部Ｃへ送り記録させる機能を備えている。

また、上記試料ステージ１０は、試料Ｓを固定した状態でステッピングモータ（図示略）等により水平移動可能なＸＹステージ部１０ａと、試料Ｓを回転させて照射ポイントＰに対する狭域斜め照明部１９及び広域斜め照明部２１の照明方向を相対的に移動可能な回転ステージ部（移動機構）１０ｂと、を備えている。

上記制御部Ｃは、狭域斜め照明部１９及び広域斜め照明部２１からの照明光で生じた影部を凹凸用画像から画像処理により分析不可領域として特定すると共にその位置を分析不可領域情報として出力する影部明示処理部２２と、照射ポイントＰを分析不可領域に設定した際に、分析不可領域情報に基づいて警告表示又は警告音発生を行う警告機構２３と、照射ポイントＰを分析不可領域に設定した際に、自動設定の場合、分析不可領域情報に基づいて試料ステージ１０を制御し、試料Ｓに対するＸ線検出器１２の方向を照射ポイントＰが影部とならない方向に変更する検出方向制御部２４と、を備えている。
上記影部明示処理部２２は、凹凸用画像と基準画像とを比較した画像処理により分析不可領域を特定する機能を有している。

次に、本実施形態のＸ線分析装置を用いたＸ線分析方法について、図１から図３を参照して説明する。

まず、試料ステージ１０上に試料Ｓをセットし、試料室１７内を所定の減圧状態とする。次に、広域観察を行うために、試料ステージ１０を駆動して試料Ｓを広域観察機構１４Ｂの直下に移動させる。この状態で、リング照明部２０によって試料Ｓをその垂直上方から照明すると共に、照明された試料像を広域観察機構１４Ｂによって広域の基準画像データとして取得する。この広域の基準画像データは、制御部Ｃに送られて記録されると共にディスプレイ１６ａに表示される。

次に、図２に示すように、リング照明部２０に代えて広域斜め照明部２１によって試料Ｓをその斜め方向上方から照明すると共に、照明された試料像を広域観察機構１４Ｂによって広域の凹凸用画像データとして取得する。この広域の凹凸用画像データは、制御部Ｃに送られて記録されると共にディスプレイ１６ａに表示される。なお、凹凸用画像データは、基準画像データと共にディスプレイ１６ａに交互に表示、並べて表示又は重ねて表示される。

さらに、制御部Ｃの影部明示処理部２２は、取得した基準画像データと凹凸用画像データとを比較した差分処理等の画像処理を行うことにより、図３に示すように、広域斜め照明部２１の照明によって生じた影部Ｓ２を画像認識して分析不可領域として特定する。さらに、影部明示処理部２２は、分析不可領域の位置を分析不可領域情報として記録すると共にディスプレイ１６ａに出力し、ディスプレイ１６ａによって測定者が容易に認識できるように明示する。

次に、分析を行うため、測定者が照射ポイントＰを入力し、指定する。この際、指定した照射ポイントＰが上記特定した分析不可領域内であった場合、手動設定においては、警告機構２３は分析不可領域情報に基づいて警告灯の点滅（警告表示）又はアラーム音の発生（警告音発生）を行う。これにより測定者は、分析不可領域から照射ポイントＰを外して分析可能な別のポイントの測定を行うことができる。分析不可領域以外の照射ポイントＰが指定されると、制御部Ｃは、測定者の操作に従って試料ステージ１０を駆動して試料Ｓの照射ポイントＰをＸ線管球１１の直下に移動させる。すなわち、分析不可領域以外の領域に照射ポイントＰを合わせ、Ｘ線管球１１から１次Ｘ線Ｘ１を試料Ｓに照射することにより、発生した特性Ｘ線及び散乱Ｘ線をＸ線検出器１２で検出することができる。

なお、測定者は、分析不可領域以外の全てのポイントの測定が終了した後、手動で回転ステージ部１０ｂを駆動して試料Ｓを例えば１８０度回転させ、Ｘ線検出器１２による検出方向を変更し、方向変更前に分析不可領域であった領域に照射ポイントＰを設定して再測定を行うことができる。この際、Ｘ線検出器１２の検出方向が回転ステージ部１０ｂによる回転によって変更されているので、照射ポイントＰで発生した特性Ｘ線及び散乱Ｘ線が凸部Ｓ１に妨げることなく、Ｘ線検出器１２に入射される。

一方、自動設定の場合、指定した照射ポイントＰが上記特定した分析不可領域内であったとき、制御部Ｃの検出方向制御部２４は、分析不可領域情報に基づいて試料ステージ１０を自動的に制御し、試料Ｓに対するＸ線検出器１２の検出方向を照射ポイントＰが影部とならない方向に変更する。例えば、検出方向制御部２４によって回転ステージ部１０ｂを駆動して試料Ｓを１８０度回転させて向きを変更し、方向変更前に分析不可領域であった領域に照射ポイントＰを設定して自動的に測定を行う。この際、手動設定の際と同様に、Ｘ線検出器１２の検出方向が回転ステージ部１０ｂによる回転によって変更されているので、照射ポイントＰで発生した特性Ｘ線及び散乱Ｘ線が凸部Ｓ１に妨げることなく、Ｘ線検出器１２に入射される。なお、自動設定の場合でも、上記警告機構２３による警告を行うように設定しても構わない。

なお、狭域観察を行う場合、試料ステージ１０を駆動して試料ＳをＸ線管球１１の直下に移動させる。この状態で、同軸照明部１８及びミラー１３ａによって試料Ｓをその垂直上方から照明すると共に、照明された試料像を狭域観察機構１４Ａによって狭域の基準画像データとして取得する。この狭域の基準画像データは、制御部Ｃに送られて記録されると共にディスプレイ１６ａに表示される。

次に、同軸照明部１８に代えて狭域斜め照明部１９によって試料Ｓをその斜め方向上方から照明すると共に、照明された試料像を狭域観察機構１４Ａによって狭域の凹凸用画像データとして取得する。この狭域の凹凸用画像データは、制御部Ｃに送られて記録されると共にディスプレイ１６ａに表示される。さらに、制御部Ｃの影部明示処理部２２は、取得した基準画像データと凹凸用画像データとを比較した差分処理等の画像処理を行うことにより、狭域斜め照明部１９の照明によって生じた影部Ｓ２を画像認識して分析不可領域として特定する。さらに、影部明示処理部２２は、分析不可領域の位置を分析不可領域情報として記録すると共にディスプレイ１６ａに出力し、ディスプレイ１６ａに測定者が容易に認識できるように明示する。この後、上記手動設定及び自動設定に基づいて上記広域観察の場合と同様に分析が行われる。

このように、本実施形態では、狭域照明機構１３Ａ及び広域照明機構１３Ｂが、検出時における照射ポイントＰとＸ線検出器１２とを結んだ方向と同じ方向に照明時における照明光の光軸が照射ポイントＰに向けて設定される狭域斜め照明部１９及び広域斜め照明部２１を有しているので、狭域斜め照明部１９及び広域斜め照明部２１からの照明により試料Ｓの凹凸に対応した影部Ｓ２を発生させ、分析不可領域として明示させることができる。すなわち、この影部Ｓ２は、検出時に照射ポイントＰで発生したＸ線が凹凸によりＸ線検出器１２に到達できない分析不可領域とほぼ等しく、その影部Ｓ２を可視光像として測定者に提供することで、分析不可領域を容易に明示することができる。

また、試料Ｓの凹凸によってＸ線の検出が不適切な場合、Ｘ線の信号量が低下することによる不適切な測定結果となることを、分析不可領域の明示によって測定者が容易に判断することが可能になり、間違った判定を防ぐことができる。例えば、有害物質の混入がある場合等に、その判断が容易となる。

また、影部明示処理部２２が、凹凸用画像から照明光で生じた影部Ｓ２を画像処理により分析不可領域として特定すると共にその位置を分析不可領域情報として出力することで、影部Ｓ２を画像処理によって画像認識して自動的に特定し、明示することができる。また、出力された分析不可領域情報に基づいて種々の分析処理や分析操作を可能にすることができる。特に、影部明示処理部２２が、互いに異なる方向からの照明である狭域斜め照明部１９及び広域斜め照明部２１による凹凸用画像と同軸照明部１８及びリング照明部２０による基準画像とを比較した差分処理等の画像処理により分析不可領域を特定するので、より正確に分析不可領域を特定することができる。

また、手動設定の場合、分析不可領域に照射ポイントＰを設定して測定しようとすると、警告機構２３が、分析不可領域情報に基づいて警告表示又は警告音発生を行うので、測定者は分析不可領域の無駄な分析作業を行わずに済み、効率的に分析作業を行うことを可能にする。また、警告表示又は警告音発生があった分析不可領域については、試料Ｓの向きを変更して再度セットしてから再測定を行う対応を取ることも可能になる。
また、自動設定の場合、検出方向制御部２４が分析不可領域情報に基づいて試料ステージ１０を制御し、照射ポイントＰが影部Ｓ２とならない方向に試料ＳとＸ線検出器１２との位置関係を変更するので、影部Ｓ２であったポイントも試料ＳとＸ線検出器１２との位置関係の変更によって自動的に測定することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態は、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置であるが、本発明を、他の分析方式、例えば波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置や照射する放射線として電子線を使用するＳＥＭ−ＥＤＳ分析装置に適用しても構わない。
また、上記実施形態では、試料室内を減圧雰囲気にして分析を行っているが、真空（減圧）雰囲気でない状態で分析を行っても構わない。

本発明に係るＸ線分析装置及びＸ線分析方法の一実施形態に示す概略的な全体構成図である。 本実施形態において、広域斜め照明部の照明によって生じた影部を示す説明図である。 本実施形態において、広域斜め照明部の照明によって取得した凹凸用画像の例を示す概念図である。 本発明に係るＸ線分析装置及びＸ線分析方法の従来例において、照射ポイントで発生したＸ線が試料の凸部によって吸収されＸ線検出器に到達しない場合を示す説明図である。

符号の説明

１０…試料ステージ（移動機構）、１１…Ｘ線管球（放射線源）、１２…Ｘ線検出器、１３Ａ…狭域照明機構、１３Ｂ…広域照明機構、１４Ａ…狭域観察機構、１４Ｂ…広域観察機構、１５…分析器、１８…同軸照明部（基準用照明部）、１９…狭域斜め照明部（凹凸用照明部）、２０…リング照明部（基準用照明部）、２１…広域斜め照明部（凹凸用照明部）、２２…影部明示処理部、２３…警告機構、２４…検出方向制御部、Ｃ…制御部、Ｐ…照射ポイント、Ｓ…試料、Ｓ１…凸部、Ｓ２…影部

Claims (6)

1. 試料上の任意の照射ポイントに放射線を照射する放射線源と、
   前記試料から放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、
   前記試料に対して照明光を出射して照明する照明機構と、
   前記照明光で照明された前記試料の照明画像を画像データとして取得する観察機構と、を備え、
   前記照明機構が、前記検出時における前記照射ポイントと前記Ｘ線検出器とを結んだ方向と同じ方向に前記照明時における前記照明光の光軸が前記照射ポイントに向けて設定される凹凸用照明部を有していることを特徴とするＸ線分析装置。
2. 請求項１に記載のＸ線分析装置において、
   前記観察機構が、前記凹凸用照明部の照明光で照明された前記試料の照明画像を凹凸用画像として記録し、
   前記凹凸用照明部からの前記照明光で生じた影部を前記凹凸用画像から画像処理により分析不可領域として特定すると共にその位置を分析不可領域情報として出力する影部明示処理部を備えていることを特徴とするＸ線分析装置。
3. 請求項２に記載のＸ線分析装置において、
   前記照明機構が、前記検出時における前記放射線の照射方向と同じ方向に前記照明時における前記照明光の光軸が前記照射ポイントに向けて設定される基準用照明部を有し、
   前記観察機構が、前記基準用照明部の照明光で照明された前記試料の照明画像を基準画像として記録し、
   前記影部明示処理部が、前記凹凸用画像と前記基準画像とを比較した画像処理により前記分析不可領域を特定することを特徴とするＸ線分析装置。
4. 請求項２又は３に記載のＸ線分析装置において、
   前記照射ポイントを前記分析不可領域に設定した際に、前記分析不可領域情報に基づいて警告表示又は警告音発生を行う警告機構を備えていることを特徴とするＸ線分析装置。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載のＸ線分析装置において、
   前記試料と前記凹凸用照明との位置を相対的に移動可能な移動機構と、
   前記照射ポイントを前記分析不可領域に設定した際に、前記分析不可領域情報に基づいて前記移動機構を制御し、前記試料に対する前記Ｘ線検出器の検出方向を前記照射ポイントが前記影部とならない方向に変更する検出方向制御部と、を備えていることを特徴とするＸ線分析装置。
6. 放射線源から試料上の任意の照射ポイントに放射線を照射し、Ｘ線検出器により前記試料から放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出方法であって、
   前記放射線の照射を行う前に、照明機構により前記試料に対して照明光を出射して照明するステップと、
   観察機構により前記照明光で照明された前記試料の照明画像を画像データとして取得するステップと、を有し、
   前記照明するステップで、前記照明機構に備えられた凹凸用照明部により、前記検出時における前記照射ポイントと前記Ｘ線検出器とを結んだ方向と同じ方向に前記照明時における前記照明光の光軸を前記照射ポイントに向けて設定し、前記照明を行うことを特徴とするＸ線分析方法。

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