JP2543732Y2 - Ｘ線銃 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、主としてＸ線光電子分
析装置に装備されるＸ線銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線光電子分析装置は、試料に軟Ｘ線を
照射し、試料表面から放出される光電子のエネルギーを
測定して、試料の表面分析をするもので、その概略構成
を図４に示す。

【０００３】図４において、２１は真空チャンバであ
り、この真空チャンバ２１内に、試料ステージ２２と、
試料パレット２３と、Ｘ線銃２４と、アナライザ２５に
接続されたレンズ２６とが設けられている。

【０００４】試料パレット２３上にセットされた試料Ｓ
には、Ｘ線銃２４から励起Ｘ線が照射される。試料Ｓか
ら放出される光電子は、レンズ２６で集束されてアナラ
イザ２５に導入され、そのエネルギーが測定される。

【０００５】２７は観察窓であって、その外側には顕微
鏡等の光学系２８が設けられる。この光学系２８と、試
料Ｓ上に臨出するミラー２９とによって、試料Ｓ表面が
光学的に観察される。このほか、図示省略したが、真空
チャンバ２１内には、通常、イオン銃が設けられる。

【０００６】次に、上記の光電子分析装置に装備される
従来のＸ線銃２４は、図５に示すように、アノード３０
と、その先端近傍に配置されたフィラメント３１と、ア
ノード３０の基部を被覆するケーシング３２と、ケーシ
ング３２に取り付けられてアノード３０とフィラメント
３１との間に介在するウェネルト３３と、アノード３０
の先端外周を覆うキャップ３４とからなる。

【０００７】キャップ３４は、試料Ｓ側への電子の流出
や電界の波及を阻止して試料Ｓの帯電を防止するととも
に、アノード３０からの蒸発物粒子の試料Ｓへの付着を
防止するためのもので、ステンレス鋼もしくは銅製で、
窓孔を有し、この窓孔にアルミニウム箔等の金属箔から
なる窓材３５が張設されている。

【０００８】そして、フィラメント３１から放出される
熱電子がアノード３０の先端部表面に衝突することで、
アノード３０先端部に設けられたターゲットから、その
元素に応じた波長のＸ線を発生し、そのＸ線はキャップ
３４の窓材３５を通じて試料Ｓに照射される。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線光電子
分析装置においては、イオン銃によるイオンエッチング
で、試料Ｓ表面をクリーニング処理したり、試料Ｓを所
要の深さまで切削したりするが、その際、微粒子が発生
し、このような微粒子がキャップ３４の窓材３５に付着
して、Ｘ線の透過を阻害する。そのため、窓材３５は、
頻繁に取り換えなければならない。

【００１０】また、励起Ｘ線としてＺｒＭζ線のような
エネルギーの低いＸ線を使用する場合、アルミニウム箔
のような窓材３５では、充分な量のＸ線が透過しないの
で、このような場合も、窓材の取り換えが必要になる。

【００１１】このように、従来のＸ線銃２４では、キャ
ップ窓材３５を交換する必要性が数多く生じ、その度に
真空チャンバ２１をリークしたり、再び真空引きしたり
しなければならず、面倒である。

【００１２】本考案は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであって、真空チャンバ内でキャップ窓材の交換を
可能にし、真空チャンバを開放した上での窓材の交換頻
度を可及的少なくするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記の課題を
達成するために、アノードと、その先端近傍に配置され
たフィラメントと、アノードの基部を被覆するケーシン
グと、Ｘ線透過用窓材を有しアノードの先端外周を覆う
キャップとを備えたＸ線銃において、キャップはアノー
ドの周りで回転しうるようケーシングに設けられてお
り、前記窓材は、Ｘ線透過箇所に位置する窓領域が前記
キャップの回転に伴って変動するものであることに特徴
を有している。

【００１４】

【作用】上記構成において、キャップの窓材に微粒子が
付着して汚染された場合は、キャップを回転させて、ま
だ汚染されていない窓領域をＸ線透過個所に臨ませれば
よい。また、窓材の一部に金属メッシュのようなＸ線透
過性の良い部材を張設しておけば、キャップを回転させ
て高透過性の窓材の領域をＸ線透過個所に位置させるこ
とで、低エネルギーＸ線の照射が可能になる。

【００１５】

【実施例】図１ないし図３は本考案の実施例に係り、図
１は一実施例のＸ線銃の断面図、図２はそのキャップの
斜視図、図３は他の実施例に係るキャップとアノードと
の斜視図である。

【００１６】図１に示すように、この実施例のＸ線銃
が、アノード１と、その先端近傍に配置されたフィラメ
ント２と、アノード１の基部を被覆するケーシング３
と、ケーシング３に取り付けられてアノード１とフィラ
メント２との間に介在するウェネルト４と、アノード１
の先端外周を覆うキャップ５とからなり、かつ、キャッ
プ５は窓孔を有し、この窓孔にＸ線透過用の窓材６（６
ａ，６ｂ）が張設されている点は、従来のＸ線銃と同じ
である。

【００１７】この実施例のＸ線銃が従来例と異なる点
は、キャップ５がアノード１の周りで回転しうるように
ベアリング７を介してケーシング３に取り付けられてい
ることである。キャップ５の基部外周には、外歯のリン
グギア８が固着され、このリングギア８には、モータ等
の駆動手段９の駆動により回転する伝動ギア１０が噛合
している。キャップ５とケーシング３とは、いずれも接
地される。一方、アノード１は棒状に形成されていて、
その軸心周りに回転可能で、モータのような駆動手段１
１の駆動により回転するようになっている。そして、両
駆動手段９、１１は、いずれも真空チャンバの外部から
の操作で制御されるようになっている。

【００１８】図２に示すように、キャップ５は、先端部
の周方向に沿って少なくとも２個の窓孔を有し、各窓孔
にはそれぞれアルミニウム箔のようなＸ線透過用窓材６
ａ，６ｂが張設されている。これらの窓材６ａ，６ｂ
は、同種でも異種のものであってもよい。

【００１９】図３の実施例においては、キャップ５の先
端部に、周方向３個の窓孔が形成され、各窓孔のうち、
２個の窓孔にはアルミニウム箔のような金属箔からなる
窓材６ａ，６ｂが張設されているが、他の１個の窓孔に
は銅のような金属メッシュからなる窓材６ｃが張設され
ている。

【００２０】一方、アノード１の先端には、その周方向
に沿って複数（図では４個）のターゲット１２（１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が設けられている。ター
ゲット１２としては、Ａｌ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｚｒ等の金属
が用いられる。

【００２１】上記の構成において、フィラメント２から
放出される熱電子がアノード１の先端部表面のいずれか
のターゲット１２に衝突することで、該ターゲット１２
からは、その元素に応じた波長のＸ線を発生し、そのＸ
線はキャップ５の窓材６を通じて試料に照射される。

【００２２】分析途中で試料のイオンエッチングを行う
と、微粒子が発生飛散する。この微粒子が窓材６に多量
に付着すると、窓材６でのＸ線透過量が減少する。この
ような場合、キャップ５を回転させると、窓材６各部の
うち、まだ汚染されていない部分がＸ線透過個所に臨む
ことになり、再び充分な量のＸ線を照射しうるようにな
る。

【００２３】また、図３に示した実施例では、アノード
１を回転させて、Ｚｒのような低エネルギーＸ線を発生
するターゲット（例えば１２ｄ）をフィラメント２と対
応する角度位置に合わせるとともに、キャップ５を回転
させて、金属メッシュのようなＸ線透過性の良い窓材６
ｃをＸ線透過個所に臨ませることにより、低エネルギー
Ｘ線を減衰させることなく窓材６ｃを通じて試料に照射
することができる。

【００２４】

【考案の効果】本考案によれば、アノードの周りでキャ
ップを回転させることで、付着物で汚染されていない窓
領域、もしくはＸ線透過性の良い窓領域をＸ線透過個所
に臨ませることが可能で、キャップは真空チャンバの外
部からの操作で回転させることができるから、真空チャ
ンバ内で窓領域の変更が可能であり、従来のように、真
空チャンバをリークしたり真空引きする必要がなく、真
空チャンバを開放した上での窓材の交換が極めて少なく
て済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るＸ線銃の断面図であ
る。

【図２】本考案の一実施例におけるキャップの斜視図で
ある。

【図３】本考案の他の実施例におけるキャップとアノー
ドとの斜視図である。

【図４】Ｘ線光電子分析装置の構成図である。

【図５】従来のＸ線銃の断面図である。

【符号の説明】

１ アノード ２ フィラメント ３ ケーシング ５ キャップ ６ 窓材

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アノードと、その先端近傍に配置された
   フィラメントと、アノードの基部を被覆するケーシング
   と、Ｘ線透過用の窓材を有しアノードの先端外周を覆う
   キャップとを備えたＸ線銃であって、 前記キャップは、アノードの周りで回転しうるようケー
   シングに設けられており、 前記窓材は、Ｘ線透過箇所に位置する窓領域が前記キャ
   ップの回転に伴って変動するものである、 ことを特徴とするＸ線銃。