JP3143279B2 - 電子エネルギー分析器 - Google Patents
電子エネルギー分析器Info
- Publication number
- JP3143279B2 JP3143279B2 JP05219989A JP21998993A JP3143279B2 JP 3143279 B2 JP3143279 B2 JP 3143279B2 JP 05219989 A JP05219989 A JP 05219989A JP 21998993 A JP21998993 A JP 21998993A JP 3143279 B2 JP3143279 B2 JP 3143279B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy
- detector
- value
- electron
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/44—Energy spectrometers, e.g. alpha-, beta-spectrometers
- H01J49/46—Static spectrometers
- H01J49/48—Static spectrometers using electrostatic analysers, e.g. cylindrical sector, Wien filter
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/24485—Energy spectrometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料表面に電子線を照
射し、前記試料表面から放出されるオージェ電子、光電
子等のエネルギー強度分析を行う電子エネルギー分析器
に関する。
射し、前記試料表面から放出されるオージェ電子、光電
子等のエネルギー強度分析を行う電子エネルギー分析器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】いわゆるオージェ電子分光装置、光電子
分光装置などの電子エネルギー分析器においては、従
来、図７にオージェ電子分光装置の原理図を示すよう
に、試料４１に対して１個の検出器４２を配して、前記
試料４１から放射される電子をエネルギー分光するよう
にしている。このような装置では、検出器４２がただ１
個であることから、十分な感度が得られず、また感度を
高めようとすれば多大の分析時間を要するという問題が
ある。
分光装置などの電子エネルギー分析器においては、従
来、図７にオージェ電子分光装置の原理図を示すよう
に、試料４１に対して１個の検出器４２を配して、前記
試料４１から放射される電子をエネルギー分光するよう
にしている。このような装置では、検出器４２がただ１
個であることから、十分な感度が得られず、また感度を
高めようとすれば多大の分析時間を要するという問題が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、上記の
ような電子エネルギー分析器において、検出感度を高め
るためにＸ線分析装置等で用いられている多重検出法を
適用することが考えられる。ここで多重検出法とは、試
料表面から放射される電子の検出器を複数個並置し、当
該複数個の検出器によって各走査ごとに異なるエネルギ
ーの電子を同時に計数した上で、当該計数値データをエ
ネルギー値ごとに加算することにより、単位時間当たり
の検出信号量が多くなるように工夫するものである。
ような電子エネルギー分析器において、検出感度を高め
るためにＸ線分析装置等で用いられている多重検出法を
適用することが考えられる。ここで多重検出法とは、試
料表面から放射される電子の検出器を複数個並置し、当
該複数個の検出器によって各走査ごとに異なるエネルギ
ーの電子を同時に計数した上で、当該計数値データをエ
ネルギー値ごとに加算することにより、単位時間当たり
の検出信号量が多くなるように工夫するものである。
【０００４】これを図を用いて説明すれば、図８に原理
的に示すように、あらかじめ所定の間隔をあけて複数個
の検出器５１〜５３を並置しておく。なお、ここでは便
宜上、検出器を３個設置した場合について以下説明を行
う。まず、１回目の走査で同図（１）に示すように、検
出器５１ではエネルギー値Ｅ-2の電子を検出してその計
数値Ｉ-2(1) を得る。このとき同時に、検出器５２では
エネルギー値Ｅ-1の電子を計数してその計数値Ｉ-1(1)
を、また検出器５３ではエネルギー値Ｅ0 の電子を検出
してその計数値Ｉ0(1)を得る。次に、第２回目の走査で
は、同図（２）に示すように、検出器５１からはエネル
ギー値Ｅ-1の電子の計数値Ｉ-1(2) を、検出器５２から
はエネルギー値Ｅ0 の電子の計数値Ｉ0(2)を、また検出
器５３からはエネルギー値Ｅ+1の電子の計数値Ｉ+1(2)
を得る。さらに、第３回目の走査では、同図（３）に示
すように、検出器５１からはエネルギー値Ｅ0 の電子の
計数値Ｉ0(3)を、検出器５２からはエネルギー値Ｅ+1の
電子の計数値Ｉ+1(3) を、また検出器５３からはエネル
ギー値Ｅ+2の電子の計数値Ｉ+2(3) を得る。
的に示すように、あらかじめ所定の間隔をあけて複数個
の検出器５１〜５３を並置しておく。なお、ここでは便
宜上、検出器を３個設置した場合について以下説明を行
う。まず、１回目の走査で同図（１）に示すように、検
出器５１ではエネルギー値Ｅ-2の電子を検出してその計
数値Ｉ-2(1) を得る。このとき同時に、検出器５２では
エネルギー値Ｅ-1の電子を計数してその計数値Ｉ-1(1)
を、また検出器５３ではエネルギー値Ｅ0 の電子を検出
してその計数値Ｉ0(1)を得る。次に、第２回目の走査で
は、同図（２）に示すように、検出器５１からはエネル
ギー値Ｅ-1の電子の計数値Ｉ-1(2) を、検出器５２から
はエネルギー値Ｅ0 の電子の計数値Ｉ0(2)を、また検出
器５３からはエネルギー値Ｅ+1の電子の計数値Ｉ+1(2)
を得る。さらに、第３回目の走査では、同図（３）に示
すように、検出器５１からはエネルギー値Ｅ0 の電子の
計数値Ｉ0(3)を、検出器５２からはエネルギー値Ｅ+1の
電子の計数値Ｉ+1(3) を、また検出器５３からはエネル
ギー値Ｅ+2の電子の計数値Ｉ+2(3) を得る。
【０００５】すなわち、検出器５３に着目すれば、従来
の検出器を１個だけ設けた電子エネルギー分光器と同様
に検出エネルギー値をＥ0 ，Ｅ1 ，Ｅ2 と順次増加させ
て掃引していくのであるが、その際同時に、従来は検出
に利用されていなかったＥ-2，Ｅ-1，Ｅ0 等のエネルギ
ー値を持つ電子を他の検出器５１、５２で計数するので
ある。そして、このような走査を繰り返した後、例えば
エネルギー値Ｅ0 の電子に関する各検出器ごとの計数値
Ｉ0(1)，Ｉ0(2)，Ｉ0(3)（検出器をｉ個設けた場合には
Ｉ0(i)まで）を加算すれば、従来と同じ測定時間内に電
子の計数値を上げることができ、すなわち検出感度を高
めることができる。
の検出器を１個だけ設けた電子エネルギー分光器と同様
に検出エネルギー値をＥ0 ，Ｅ1 ，Ｅ2 と順次増加させ
て掃引していくのであるが、その際同時に、従来は検出
に利用されていなかったＥ-2，Ｅ-1，Ｅ0 等のエネルギ
ー値を持つ電子を他の検出器５１、５２で計数するので
ある。そして、このような走査を繰り返した後、例えば
エネルギー値Ｅ0 の電子に関する各検出器ごとの計数値
Ｉ0(1)，Ｉ0(2)，Ｉ0(3)（検出器をｉ個設けた場合には
Ｉ0(i)まで）を加算すれば、従来と同じ測定時間内に電
子の計数値を上げることができ、すなわち検出感度を高
めることができる。
【０００６】ところが、このような多重検出法が適用で
きるのは、その原理から明らかな通り、（１）エネルギ
ー分解能△Ｅ（分析器に入射する電子のエネルギー値）
が一定であることおよび（２）エネルギーの掃引におけ
る検出エネルギー値の増加分ＥSTEPが、各検出器間の検
出エネルギー差の整数倍であることの２つの条件が満足
された場合だけである。換言すれば、上記２つの条件が
満足されていなければ、たとえば上記した図８の例にお
いて、各走査においてそれぞれの検出器が検出している
エネルギー値Ｅ0 はぴったり一致せず、従って加算され
たデータはエネルギー値Ｅ0 に正確に対応したものでは
ないことになる。
きるのは、その原理から明らかな通り、（１）エネルギ
ー分解能△Ｅ（分析器に入射する電子のエネルギー値）
が一定であることおよび（２）エネルギーの掃引におけ
る検出エネルギー値の増加分ＥSTEPが、各検出器間の検
出エネルギー差の整数倍であることの２つの条件が満足
された場合だけである。換言すれば、上記２つの条件が
満足されていなければ、たとえば上記した図８の例にお
いて、各走査においてそれぞれの検出器が検出している
エネルギー値Ｅ0 はぴったり一致せず、従って加算され
たデータはエネルギー値Ｅ0 に正確に対応したものでは
ないことになる。
【０００７】この問題をさらに詳しく説明する。
【０００８】一般に、電子エネルギー分析器では、試料
から放射された電子はインプット・レンズを通して減速
且つ収束された後に分析器に入射されるが、その場合に
２つの異なるモードが使用される。１つは、放射される
電子のエネルギー値Ｅに対する分光器内の電子の通過エ
ネルギー（パスエネルギー）ＥP の比ＥP ／Ｅが常に一
定となる掃引モード（以下、この掃引モードをＣＲＲ
（Constant Retarding Ratio）モードと呼ぶ）であり、
もう１つは、Ｅの値にかかわらず常にＥP が一定とされ
る掃引モード（以下、この掃引モードをＣＡＥ（Consta
nt Analyzing Energy ）モードと呼ぶ）である。すなわ
ち、ＣＲＲモードでは、例えばＥが 100ｅＶであればＥ
P が10ｅＶ、Ｅが 200ｅＶであればＥP は20ｅＶという
ように、ＥP がＥに対して一定の比率で変化するのに対
し、ＣＡＥモードではＥが 100ｅＶであっても 200ｅＶ
であっても、常にＥP は例えば10ｅＶのように一定値に
固定されるものである。
から放射された電子はインプット・レンズを通して減速
且つ収束された後に分析器に入射されるが、その場合に
２つの異なるモードが使用される。１つは、放射される
電子のエネルギー値Ｅに対する分光器内の電子の通過エ
ネルギー（パスエネルギー）ＥP の比ＥP ／Ｅが常に一
定となる掃引モード（以下、この掃引モードをＣＲＲ
（Constant Retarding Ratio）モードと呼ぶ）であり、
もう１つは、Ｅの値にかかわらず常にＥP が一定とされ
る掃引モード（以下、この掃引モードをＣＡＥ（Consta
nt Analyzing Energy ）モードと呼ぶ）である。すなわ
ち、ＣＲＲモードでは、例えばＥが 100ｅＶであればＥ
P が10ｅＶ、Ｅが 200ｅＶであればＥP は20ｅＶという
ように、ＥP がＥに対して一定の比率で変化するのに対
し、ＣＡＥモードではＥが 100ｅＶであっても 200ｅＶ
であっても、常にＥP は例えば10ｅＶのように一定値に
固定されるものである。
【０００９】ところで、オージェ電子分光法では、ＣＲ
Ｒモードが使用される場合が多い。このようなＣＲＲモ
ードを行うものにおいて、複数の検出器を等間隔で配置
した場合、掃引エネルギーが変化するのに伴って各検出
器間の検出エネルギー差も比例的に変化することにな
る。従って、基準となる検出器に対して等間隔でエネル
ギー掃引しても、基準検出器以外の検出器では、基準検
出器との検出エネルギー差が変化するために、不等間隔
で掃引されることになる。すなわち、例えば基準検出器
に対して 100ｅＶ， 101ｅＶ， 102ｅＶと 1ｅＶのステ
ップで掃引したとしても、他の検出器の検出エネルギー
値はちょうど 101ｅｖ， 102ｅＶ， 103ｅＶというよう
に 1ｅＶずつでは掃引されず、例えば101.01ｅＶ，102.
03ｅＶ等のように、不等間隔掃引でかつ検出されるエネ
ルギー値は端数を持つようなことになってしまう。この
ように各検出器の検出値をエネルギー的にぴったり重ね
合わせられないことから、各検出器の計数データを加算
しても精度の低いものとなってしまう。
Ｒモードが使用される場合が多い。このようなＣＲＲモ
ードを行うものにおいて、複数の検出器を等間隔で配置
した場合、掃引エネルギーが変化するのに伴って各検出
器間の検出エネルギー差も比例的に変化することにな
る。従って、基準となる検出器に対して等間隔でエネル
ギー掃引しても、基準検出器以外の検出器では、基準検
出器との検出エネルギー差が変化するために、不等間隔
で掃引されることになる。すなわち、例えば基準検出器
に対して 100ｅＶ， 101ｅＶ， 102ｅＶと 1ｅＶのステ
ップで掃引したとしても、他の検出器の検出エネルギー
値はちょうど 101ｅｖ， 102ｅＶ， 103ｅＶというよう
に 1ｅＶずつでは掃引されず、例えば101.01ｅＶ，102.
03ｅＶ等のように、不等間隔掃引でかつ検出されるエネ
ルギー値は端数を持つようなことになってしまう。この
ように各検出器の検出値をエネルギー的にぴったり重ね
合わせられないことから、各検出器の計数データを加算
しても精度の低いものとなってしまう。
【００１０】また、光電子分光法では、ＣＡＥモードが
使用される場合が多い。この場合には上記したようにＥ
P が一定であることから、基準となる検出器と他の検出
器との間の検出エネルギー差は常に一定であり、従って
基準検出器が等間隔でエネルギー掃引されれば他の検出
器も等間隔でエネルギー掃引されるため、上記したＣＲ
Ｒモードのような問題は起きない。しかし、この場合で
もエネルギー掃引する際の各ステップ間の増加分ＥSTEP
が各検出器間の検出エネルギー差の整数倍になっていな
ければ、各検出器の計数データを重ね合わせる場合に整
合性が失われることになるため、前記増加分ＥSTEPの設
定には制約が課せられることになる。
使用される場合が多い。この場合には上記したようにＥ
P が一定であることから、基準となる検出器と他の検出
器との間の検出エネルギー差は常に一定であり、従って
基準検出器が等間隔でエネルギー掃引されれば他の検出
器も等間隔でエネルギー掃引されるため、上記したＣＲ
Ｒモードのような問題は起きない。しかし、この場合で
もエネルギー掃引する際の各ステップ間の増加分ＥSTEP
が各検出器間の検出エネルギー差の整数倍になっていな
ければ、各検出器の計数データを重ね合わせる場合に整
合性が失われることになるため、前記増加分ＥSTEPの設
定には制約が課せられることになる。
【００１１】このように、従来の電子エネルギー分析器
に単純に多重検出法を適用したとしても、ＣＲＲモー
ド、またＣＡＥモードのいずれにおいても、上記した多
重検出法の２つの条件が満足されないかまたは制約が課
せられることとなり、したがって自由にかつ精度良く多
重検出法を適用することができないものであった。
に単純に多重検出法を適用したとしても、ＣＲＲモー
ド、またＣＡＥモードのいずれにおいても、上記した多
重検出法の２つの条件が満足されないかまたは制約が課
せられることとなり、したがって自由にかつ精度良く多
重検出法を適用することができないものであった。
【００１２】
【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、本発明の電子エネルギー分析器は、試料表面に電
子線を照射し、当該電子線のエネルギー走査を行って、
前記試料表面から放出される電子のエネルギー強度分析
を行う電子エネルギー分析器において、複数の検出器
と、当該検出器から検出された電子強度データに基づい
て、各検出器毎に、各検出器から得られたデータに基づ
いて補間演算を行うデータ収集用計算手段とを備えるこ
とを特徴とする。
めに、本発明の電子エネルギー分析器は、試料表面に電
子線を照射し、当該電子線のエネルギー走査を行って、
前記試料表面から放出される電子のエネルギー強度分析
を行う電子エネルギー分析器において、複数の検出器
と、当該検出器から検出された電子強度データに基づい
て、各検出器毎に、各検出器から得られたデータに基づ
いて補間演算を行うデータ収集用計算手段とを備えるこ
とを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明によれば、各検出器のエネルギー検出値
がぴったり一致していなくても、各検出器の強度データ
（計数データ）について、各検出器毎に、各検出器から
得られたデータに基づいて補間演算を行うデータ収集用
計算手段を備えているので、各掃引ステップで所定のエ
ネルギー値に対応する電子強度データを得ることができ
る。すなわち、上記した例において、例えば実際の検出
では101.01ｅＶに対応する電子強度データが得られたと
しても、補間計算を施すことによって 101ｅＶに対応す
る電子強度データを得ることができ、他の検出器のデー
タとぴったり重ね合わせることができる。このため、掃
引エネルギーの増分を自由に設定することができるとと
もに、ＣＲＲモードにおいても精度良く多重検出法を適
用することができ、ひいては電子エネルギー分析器の感
度を高めることができる。
がぴったり一致していなくても、各検出器の強度データ
（計数データ）について、各検出器毎に、各検出器から
得られたデータに基づいて補間演算を行うデータ収集用
計算手段を備えているので、各掃引ステップで所定のエ
ネルギー値に対応する電子強度データを得ることができ
る。すなわち、上記した例において、例えば実際の検出
では101.01ｅＶに対応する電子強度データが得られたと
しても、補間計算を施すことによって 101ｅＶに対応す
る電子強度データを得ることができ、他の検出器のデー
タとぴったり重ね合わせることができる。このため、掃
引エネルギーの増分を自由に設定することができるとと
もに、ＣＲＲモードにおいても精度良く多重検出法を適
用することができ、ひいては電子エネルギー分析器の感
度を高めることができる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
図１は本発明に係る電子エネルギー分析器を静電半球型
エネルギーアナライザーに適用した場合の実施例を示す
ものである。図において、１は試料であり、当該試料１
の表面を電子線やＸ線等で照射することにより、オージ
ェ電子、光電子等の電子２が放射される。この電子２は
インプットレンズ３によって減速かつ収束された上で、
半球型アナライザー５の入射スリット４に入射される。
ここで、当該半球型アナライザー５は、同心球面を有す
る内球６と外球７とを備えており、またフォーカス面に
は複数個の検出器（チャンネルトロン）８が並置されて
いる。さらに、これら各構成要素３〜８の電位等を制御
するとともに、データ処理を行うためのマイクロプロセ
ッサ（以下、ＭＰＵと称す）９が設けられている。
図１は本発明に係る電子エネルギー分析器を静電半球型
エネルギーアナライザーに適用した場合の実施例を示す
ものである。図において、１は試料であり、当該試料１
の表面を電子線やＸ線等で照射することにより、オージ
ェ電子、光電子等の電子２が放射される。この電子２は
インプットレンズ３によって減速かつ収束された上で、
半球型アナライザー５の入射スリット４に入射される。
ここで、当該半球型アナライザー５は、同心球面を有す
る内球６と外球７とを備えており、またフォーカス面に
は複数個の検出器（チャンネルトロン）８が並置されて
いる。さらに、これら各構成要素３〜８の電位等を制御
するとともに、データ処理を行うためのマイクロプロセ
ッサ（以下、ＭＰＵと称す）９が設けられている。
【００１５】そして、入射スリット４を通過した電子２
は、内球６と外球７とに印加された静電界の作用を受け
て軌道を曲げられ、エネルギー分散しつつフォーカス面
に到達し、複数の検出器８によって強度データが検出さ
れる。
は、内球６と外球７とに印加された静電界の作用を受け
て軌道を曲げられ、エネルギー分散しつつフォーカス面
に到達し、複数の検出器８によって強度データが検出さ
れる。
【００１６】今、前記複数個の検出器８の個数を（２Ｎ
＋１）個（但し、Ｎは自然数）とし、中央部にある検出
器から順に０番から±Ｎ番（外球側が＋の番号）までの
番号を付けることにする。すなわち、中央の検出器は８
(0) であり、外球７に最も近い検出器は８(+N)、同様に
内球６に最も近い検出器は８(-N)というように記す。各
検出器の物理的間隔は等しく、従って＋ｎ番目（１≦ｎ
≦Ｎ）の検出器８(+n)と−ｎ番目の検出器８(-n)とは中
央の検出器８(0) に対して対称的に配置されているもの
である。
＋１）個（但し、Ｎは自然数）とし、中央部にある検出
器から順に０番から±Ｎ番（外球側が＋の番号）までの
番号を付けることにする。すなわち、中央の検出器は８
(0) であり、外球７に最も近い検出器は８(+N)、同様に
内球６に最も近い検出器は８(-N)というように記す。各
検出器の物理的間隔は等しく、従って＋ｎ番目（１≦ｎ
≦Ｎ）の検出器８(+n)と−ｎ番目の検出器８(-n)とは中
央の検出器８(0) に対して対称的に配置されているもの
である。
【００１７】ここで、エネルギー走査のステップの順番
をｉ（ｉは０または正の整数）で表すこととすると、ｉ
ステップ目の走査で中央の検出器８(0) に検出される電
子のエネルギーｅ（ｉ）は、次の（１）式で与えられ
る。
をｉ（ｉは０または正の整数）で表すこととすると、ｉ
ステップ目の走査で中央の検出器８(0) に検出される電
子のエネルギーｅ（ｉ）は、次の（１）式で与えられ
る。
【００１８】 ｅ（ｉ）＝Ｅstart ＋Ｅstep×ｉ …(1) なお、(1) 式において、Ｅstart はエネルギー走査の最
初の値であり、Ｅstepは各ステップごとに増加されるエ
ネルギー量である。また、エネルギー走査の最後の値を
ＥSTOPとすれば、ステップ数の最大値ｉMAX は、ｉMAX
＝（ＥSTOP−Ｅstart ）／Ｅstepとなる。
初の値であり、Ｅstepは各ステップごとに増加されるエ
ネルギー量である。また、エネルギー走査の最後の値を
ＥSTOPとすれば、ステップ数の最大値ｉMAX は、ｉMAX
＝（ＥSTOP−Ｅstart ）／Ｅstepとなる。
【００１９】そして、エネルギー走査が上記 (1)式によ
って行われているとき、ｎ番目の検出器８(n) が検出す
る電子のエネルギー値をｅn（ｉ） とすると、ＣＡＥモ
ードおよびＣＲＲモードの各々において、このｅ
n（ｉ） は次式で与えられる。
って行われているとき、ｎ番目の検出器８(n) が検出す
る電子のエネルギー値をｅn（ｉ） とすると、ＣＡＥモ
ードおよびＣＲＲモードの各々において、このｅ
n（ｉ） は次式で与えられる。
【００２０】・ＣＡＥモードの場合： ｅn（ｉ）＝ｅ0（ｉ）＋ｎ×ｋ×ＥP …(2) ・ＣＲＲモードの場合： ｅn（ｉ）＝ｅ0（ｉ）×（１＋ｎ×ｋ×ｒ） …(3) なお、(2) 式、(3) 式において、ＥP はＣＡＥモードで
のアナライザ５内での電子のパスエネルギーである。ま
た、ｋはインプットレンズ３とアナライザー５のディメ
ンジョンによって決まる定数であり、ｒは減速率から定
まる値である。
のアナライザ５内での電子のパスエネルギーである。ま
た、ｋはインプットレンズ３とアナライザー５のディメ
ンジョンによって決まる定数であり、ｒは減速率から定
まる値である。
【００２１】これら(2) 式、(3) 式を参照すれば、上述
した通り、ＣＡＥモードではｋは定数であり、ＥP は一
定であることから、中央の検出器８(0) の検出エネルギ
ーｅ（ｉ）とｎ番目の検出器８(n) の検出エネルギーｅ
n（ｉ） との差（すなわち、ｎ×ｋ×ＥP ）は常に一定
であり、また隣接する検出器間の検出エネルギーの差、
すなわち、ｋ×ＥP も常に一定であることがわかる。し
かし、ｎ×ｋ×ＥP がＥSTEPと一定の関係を有しない限
り、ｅn（ｉ） がとる値がｅ（ｉ）のとる値とぴったり
一致しないこともわかる。
した通り、ＣＡＥモードではｋは定数であり、ＥP は一
定であることから、中央の検出器８(0) の検出エネルギ
ーｅ（ｉ）とｎ番目の検出器８(n) の検出エネルギーｅ
n（ｉ） との差（すなわち、ｎ×ｋ×ＥP ）は常に一定
であり、また隣接する検出器間の検出エネルギーの差、
すなわち、ｋ×ＥP も常に一定であることがわかる。し
かし、ｎ×ｋ×ＥP がＥSTEPと一定の関係を有しない限
り、ｅn（ｉ） がとる値がｅ（ｉ）のとる値とぴったり
一致しないこともわかる。
【００２２】一方、ＣＲＲモードでは、中央の検出器８
(0) の検出エネルギーｅ0（ｉ）とｎ番目の検出器８(n)
の検出エネルギーｅn（ｉ） との差は常に変化する。
具体的な一例として、ｋ＝0.02、ｒ＝0.3 とし、中央の
検出器８(0) の検出エネルギー値ｅ0（ｉ）を1038ｅＶ
からＥSTEP＝ 1ｅＶで走査させていったときに、外球側
に４番目（すなわちｎ＝＋４）の検出器８(+4)が検出す
るエネルギー値ｅ4（ｉ） を計算すると、次のようにな
る。
(0) の検出エネルギーｅ0（ｉ）とｎ番目の検出器８(n)
の検出エネルギーｅn（ｉ） との差は常に変化する。
具体的な一例として、ｋ＝0.02、ｒ＝0.3 とし、中央の
検出器８(0) の検出エネルギー値ｅ0（ｉ）を1038ｅＶ
からＥSTEP＝ 1ｅＶで走査させていったときに、外球側
に４番目（すなわちｎ＝＋４）の検出器８(+4)が検出す
るエネルギー値ｅ4（ｉ） を計算すると、次のようにな
る。
【００２３】 ｅ0（０）＝1038ｅＶ ： ｅ4（０）＝1062.912ｅＶ ｅ0（１）＝1039ｅＶ ： ｅ4（１）＝1063.936ｅＶ ｅ0（２）＝1040ｅＶ ： ｅ4（２）＝1064.960ｅＶ ｅ0（３）＝1041ｅＶ ： ｅ4（３）＝1065.984ｅＶ ｅ0（４）＝1042ｅＶ ： ｅ4（４）＝1067.008ｅＶ ｅ0（５）＝1043ｅＶ ： ｅ4（５）＝1068.032ｅＶ ｅ0（６）＝1044ｅＶ ： ｅ4（６）＝1069.056ｅＶ ｅ0（７）＝1045ｅＶ ： ｅ4（７）＝1070.080ｅＶ この表でわかるように、ＣＲＲモードではｅ0（ｉ）の
値とｅ4（ｉ） の値との差は常に異なるし、またｅ
0（ｉ）は等間隔掃引しているにもかかわらず、ｅ
4（ｉ）は不等間隔掃引となっていることがわかる。そ
れによって、ｅn（ｉ）のとる値が端数を有し、ｅ
0（ｉ）のとる値とぴったり一致しないこともわかる。
値とｅ4（ｉ） の値との差は常に異なるし、またｅ
0（ｉ）は等間隔掃引しているにもかかわらず、ｅ
4（ｉ）は不等間隔掃引となっていることがわかる。そ
れによって、ｅn（ｉ）のとる値が端数を有し、ｅ
0（ｉ）のとる値とぴったり一致しないこともわかる。
【００２４】なお、この表でｅ4（３） とｅ4（４） の
値に着目すると、ｅ4（３） とｅ4（４）の間にはｅ
（ｉ）が取りうる値として1066ｅＶと1067ｅＶの２つの
値が存在することがわかる。これはｎが＋側であること
から発生する問題である。逆にｎが−側である場合には
２つの隣接する検出値ｅn（ｉ） とｅn（ｉ＋１） との
間に、ｅ（ｉ）が取りうる値が１つも存在しない場合も
発生しうる。
値に着目すると、ｅ4（３） とｅ4（４）の間にはｅ
（ｉ）が取りうる値として1066ｅＶと1067ｅＶの２つの
値が存在することがわかる。これはｎが＋側であること
から発生する問題である。逆にｎが−側である場合には
２つの隣接する検出値ｅn（ｉ） とｅn（ｉ＋１） との
間に、ｅ（ｉ）が取りうる値が１つも存在しない場合も
発生しうる。
【００２５】以上を総ずれば、掃引モードにかかわら
ず、電子エネルギー分析器に多重検出法を適用する際に
解決しなければならない事項として、次のようなことを
挙げることができる。
ず、電子エネルギー分析器に多重検出法を適用する際に
解決しなければならない事項として、次のようなことを
挙げることができる。
【００２６】（１） ＥSTART の値が 0でない限り、ｎ
＞0 の場合にはｅn（０） の値、すなわち、ｎ番目の検
出器の一番最初のエネルギー検出値はＥSTART よりも大
きい値であり、またｎ＜0 の場合には、ｅn（ｉMAX）の
値、すなわち、ｎ番目の検出器の一番最後のエネルギー
検出値はＥSTOPよりも小さくなる。これを上記した具体
的計算例の場合で示せば、ｎ＝＋４の検出器８(+4)の１
番最初の検出値であるｅ4（０） は1062.912ｅＶであっ
て、ＥSTART として設定した1038ｅＶよりも大きく、こ
の検出器８(+4)がＥSTART （＝1038ｅＶ）近傍のエネル
ギー検出を行うことはない。つまり、ＥSTART からＥ
STOPまでの全範囲を完全に走査することができるのは中
央の検出器だけであり、その他の検出器ではエネルギー
走査領域が大きい方、または小さい方にずれてしまう。
従って、単純に走査したのでは、ＥSTART 近傍およびＥ
STOP近傍の検出データが不足してしまう。
＞0 の場合にはｅn（０） の値、すなわち、ｎ番目の検
出器の一番最初のエネルギー検出値はＥSTART よりも大
きい値であり、またｎ＜0 の場合には、ｅn（ｉMAX）の
値、すなわち、ｎ番目の検出器の一番最後のエネルギー
検出値はＥSTOPよりも小さくなる。これを上記した具体
的計算例の場合で示せば、ｎ＝＋４の検出器８(+4)の１
番最初の検出値であるｅ4（０） は1062.912ｅＶであっ
て、ＥSTART として設定した1038ｅＶよりも大きく、こ
の検出器８(+4)がＥSTART （＝1038ｅＶ）近傍のエネル
ギー検出を行うことはない。つまり、ＥSTART からＥ
STOPまでの全範囲を完全に走査することができるのは中
央の検出器だけであり、その他の検出器ではエネルギー
走査領域が大きい方、または小さい方にずれてしまう。
従って、単純に走査したのでは、ＥSTART 近傍およびＥ
STOP近傍の検出データが不足してしまう。
【００２７】（２） ｅn（ｉ） はｅ0（ｉ）のどれか
の値と必ずしも一致するとは限らない。むしろ、ｅ
n（ｉ） は端数を有して、ｅ0（ｉ）のどの値とも一致
しないものと考えるべきである。
の値と必ずしも一致するとは限らない。むしろ、ｅ
n（ｉ） は端数を有して、ｅ0（ｉ）のどの値とも一致
しないものと考えるべきである。
【００２８】（３） ＣＲＲモードの場合では、ｎ＞0
の場合にはエネルギー移動量はＥST EPの値よりも大き
く、またｎ＜0 の場合にはエネルギー移動量はＥSTEPの
値よりも小さい。従って、ｅn（ｉ’） とｅn（ｉ’＋
１） との間にｅ（ｉ）が１個も存在しない場合、ある
いは２個以上存在する場合が生ずる。
の場合にはエネルギー移動量はＥST EPの値よりも大き
く、またｎ＜0 の場合にはエネルギー移動量はＥSTEPの
値よりも小さい。従って、ｅn（ｉ’） とｅn（ｉ’＋
１） との間にｅ（ｉ）が１個も存在しない場合、ある
いは２個以上存在する場合が生ずる。
【００２９】以上を踏まえて、本実施例では、次のよう
なエネルギー走査と電子強度検出を行うよう、ＭＰＵ９
による制御を行うものである。
なエネルギー走査と電子強度検出を行うよう、ＭＰＵ９
による制御を行うものである。
【００３０】（１） エネルギー走査の始まりをＥ
START よりも小さくし、最も外球側に設置された検出器
８(+N)でもＥSTART の近傍を走査できるようにする。ま
た、エネルギー走査の終了をＥSTOPよりも大きくし、最
も内球側に設置された検出器８(-N)でもＥSTOP近傍まで
走査できるようにする。例えば、上記具体例で示せば、
中央の検出器８(0) の掃引開始エネルギー値をＥSTART
（＝1038ｅＶ）より小さい1013ｅＶに設定することによ
り、ｎ＝＋４の検出器８(+4)の最初の検出値ｅ4（０）
を1037.312として、ＥSTART 近傍の強度データを検出す
ることを可能とするものである。
START よりも小さくし、最も外球側に設置された検出器
８(+N)でもＥSTART の近傍を走査できるようにする。ま
た、エネルギー走査の終了をＥSTOPよりも大きくし、最
も内球側に設置された検出器８(-N)でもＥSTOP近傍まで
走査できるようにする。例えば、上記具体例で示せば、
中央の検出器８(0) の掃引開始エネルギー値をＥSTART
（＝1038ｅＶ）より小さい1013ｅＶに設定することによ
り、ｎ＝＋４の検出器８(+4)の最初の検出値ｅ4（０）
を1037.312として、ＥSTART 近傍の強度データを検出す
ることを可能とするものである。
【００３１】（２） ｅ0（ｉ）とぴったり一致する検
出エネルギー値での電子強度データが存在しない場合に
は、そのｅ0（ｉ）に近い検出エネルギー値に対応する
電子強度データを用いて補間計算を行うことにより、最
終的に所望のｅ0（ｉ）に対応する電子強度データを得
る。
出エネルギー値での電子強度データが存在しない場合に
は、そのｅ0（ｉ）に近い検出エネルギー値に対応する
電子強度データを用いて補間計算を行うことにより、最
終的に所望のｅ0（ｉ）に対応する電子強度データを得
る。
【００３２】（３） 上記補間計算を実行する際に、あ
る検出エネルギー値ｅn（ｉ’）とｅn（ｉ’＋１）の間
にｅ0（ｉ）が１個も存在しない場合には、当該ｅ
0（ｉ）については補間計算を行わない。
る検出エネルギー値ｅn（ｉ’）とｅn（ｉ’＋１）の間
にｅ0（ｉ）が１個も存在しない場合には、当該ｅ
0（ｉ）については補間計算を行わない。
【００３３】（４） また、同じく上記補間計算を実行
する際に、ある検出エネルギー値ｅn（ｉ’） とｅ
n（ｉ’＋１）の間にｅ0（ｉ）が２個以上存在する場合
には、当該ｅ0（ｉ）のそれぞれについてｅn（ｉ’）と
ｅn（ｉ’＋１）に対応する電子強度データに基づいて
補間計算を行う。上記した具体的実施例の場合で示せ
ば、ｅ4（３） とｅ4（４） との間にはｅ0（２８）に
相当する1066ｅＶとｅ0（２９）に相当する1067ｅＶの
２個が存在するので、その両方についてｅ4（３）とｅ4
（４） の強度データからの補間計算で強度データを求
めることになる。
する際に、ある検出エネルギー値ｅn（ｉ’） とｅ
n（ｉ’＋１）の間にｅ0（ｉ）が２個以上存在する場合
には、当該ｅ0（ｉ）のそれぞれについてｅn（ｉ’）と
ｅn（ｉ’＋１）に対応する電子強度データに基づいて
補間計算を行う。上記した具体的実施例の場合で示せ
ば、ｅ4（３） とｅ4（４） との間にはｅ0（２８）に
相当する1066ｅＶとｅ0（２９）に相当する1067ｅＶの
２個が存在するので、その両方についてｅ4（３）とｅ4
（４） の強度データからの補間計算で強度データを求
めることになる。
【００３４】次に、以上述べた制御を実行するにあたっ
ての詳細を説明する。まず、上記（１）で述べたエネル
ギー走査の開始点および終了点に関しては、 ・ＣＡＥモードの場合： 開始点ＥSTART ’：（Ｅstart −Ｅstep×ｉ）の数値列
のうち、（ＥSTART−Ｎ×ｋ×ＥP ）よりも小さく、か
つ最も近い値 終了点ＥSTOP’ ：（ＥSTOP＋Ｅstep×ｉ）の数値列の
うち、（ＥSTOP＋Ｎ×ｋ×ＥP ）よりも大きく、かつ最
も近い値 ｉMAX ＝（ＥSTOP’−ＥSTART ’）／ＥSTEP ・ＣＲＲモードの場合： 開始点ＥSTART ’：（Ｅstart −Ｅstep×ｉ）の数値列
のうち、（ＥSTART／（１＋Ｎ×ｋ×ｒ））よりも小さ
く、かつ最も近い値 終了点ＥSTOP’：［ＥSTOP＋Ｅstep×ｉ］の数値列のう
ち、（ＥSTOP／（１−Ｎ×ｋ×ｒ））よりも大きく、か
つ最も近い値 ｉMAX ＝（ＥSTOP’−ＥSTART ’）／ＥSTEP そして、分光エネルギーの走査を次式で行う。
ての詳細を説明する。まず、上記（１）で述べたエネル
ギー走査の開始点および終了点に関しては、 ・ＣＡＥモードの場合： 開始点ＥSTART ’：（Ｅstart −Ｅstep×ｉ）の数値列
のうち、（ＥSTART−Ｎ×ｋ×ＥP ）よりも小さく、か
つ最も近い値 終了点ＥSTOP’ ：（ＥSTOP＋Ｅstep×ｉ）の数値列の
うち、（ＥSTOP＋Ｎ×ｋ×ＥP ）よりも大きく、かつ最
も近い値 ｉMAX ＝（ＥSTOP’−ＥSTART ’）／ＥSTEP ・ＣＲＲモードの場合： 開始点ＥSTART ’：（Ｅstart −Ｅstep×ｉ）の数値列
のうち、（ＥSTART／（１＋Ｎ×ｋ×ｒ））よりも小さ
く、かつ最も近い値 終了点ＥSTOP’：［ＥSTOP＋Ｅstep×ｉ］の数値列のう
ち、（ＥSTOP／（１−Ｎ×ｋ×ｒ））よりも大きく、か
つ最も近い値 ｉMAX ＝（ＥSTOP’−ＥSTART ’）／ＥSTEP そして、分光エネルギーの走査を次式で行う。
【００３５】 Ｅ（ｉ）＝ＥSTART ’＋ＥSTEP×ｉ …(5) ここで、ｉは 0を含みｉMAX までの整数である。
【００３６】上記(5) 式では、これまでの説明で用いて
きたｅ0（ｉ）と区別するためにＥ（ｉ）と表記した
が、同じくｎ番目の検出器が検出するエネルギー値につ
いて、新たにＥn（ｉ） を用いてモード別に示せば、次
のように表される。
きたｅ0（ｉ）と区別するためにＥ（ｉ）と表記した
が、同じくｎ番目の検出器が検出するエネルギー値につ
いて、新たにＥn（ｉ） を用いてモード別に示せば、次
のように表される。
【００３７】 ・ＣＡＥモードの場合：Ｅn（ｉ）＝Ｅ（ｉ）＋ｎ×ｋ×ＥP …(6) ・ＣＲＲモードの場合：Ｅn（ｉ）＝Ｅ（ｉ）×（１＋ｎ×ｋ×ｒ） …（７） 次に、ＣＡＥモード、ＣＲＲモード別に、データ収集に
関する補間計算のためのアルゴリズムについて説明す
る。なお、この実施例では、アルゴリズムが複雑になる
のを防ぐために、電子強度データの補間計算は必ず２つ
のＥｎ（ｉ） の内挿によって求めることとし、外挿に
はよらないものとして説明する。また、計算は直線補間
法によるものとして説明を進める。
関する補間計算のためのアルゴリズムについて説明す
る。なお、この実施例では、アルゴリズムが複雑になる
のを防ぐために、電子強度データの補間計算は必ず２つ
のＥｎ（ｉ） の内挿によって求めることとし、外挿に
はよらないものとして説明する。また、計算は直線補間
法によるものとして説明を進める。
【００３８】ここで、以下のアルゴリズムの説明では、
新たに次のような変数を導入している。
新たに次のような変数を導入している。
【００３９】ｉn ：ｎ番目の検出器に与えられた０また
は正の整数値を持つ変数。最初この変数の値は 0である
が、当該ｎ番目の検出器で検出された電子強度データが
ｅ0（ｉ）のエネルギー値に対応する電子強度データの
計算に寄与した場合に１ずつ増加する。例えば、ｅ
0（３）での電子強度データの計算に寄与した場合に
は、その直後にこのｉn の値は３から４に繰り上がる。 Ｃn（ｉ） ：チェック用の変数。ｎ番目の検出器の検出
強度データがｅ0（ｉ）のエネルギー値に対応する電子
強度データの計算に寄与した直後に１となるが、それ以
前では０である。すべての検出器の電子強度データがｅ
0（ｉ）での電子強度データの計算に寄与し終えたか否
かのチェックに利用する。 ｊ：０または正の整数値をとる変数。最初は０である
が、すべての検出器があるｅ0（ｉ）での電子強度デー
タの計算に寄与した場合に１ずつ増加する。 Ｓ’n（ｉ） ：Ｅn（ｉ） での電子強度データを表す。
各検出器が検出する電子強度データの生データである。 Ｓn（ｉ） ：Ｅn（ｉ） および上記生データであるＳ’
n（ｉ） から補間計算によって求めた、ｎ番目の検出器
におけるエネルギー値ｅ0（ｉ）に対応する電子強度デ
ータである。 Ｓ（ｉ）：最終的に得られるエネルギー値ｅ0（ｉ）に
対応する電子強度データ。上記Ｓn（ｉ） をすべてのｎ
（すなわち、−Ｎから＋Ｎまで）について加算すること
によって得られる。 Ｔn ：ＣＡＥモードにおいて、エネルギー値のずれ量が
常に一定であることを利用するために導入する定数であ
る。
は正の整数値を持つ変数。最初この変数の値は 0である
が、当該ｎ番目の検出器で検出された電子強度データが
ｅ0（ｉ）のエネルギー値に対応する電子強度データの
計算に寄与した場合に１ずつ増加する。例えば、ｅ
0（３）での電子強度データの計算に寄与した場合に
は、その直後にこのｉn の値は３から４に繰り上がる。 Ｃn（ｉ） ：チェック用の変数。ｎ番目の検出器の検出
強度データがｅ0（ｉ）のエネルギー値に対応する電子
強度データの計算に寄与した直後に１となるが、それ以
前では０である。すべての検出器の電子強度データがｅ
0（ｉ）での電子強度データの計算に寄与し終えたか否
かのチェックに利用する。 ｊ：０または正の整数値をとる変数。最初は０である
が、すべての検出器があるｅ0（ｉ）での電子強度デー
タの計算に寄与した場合に１ずつ増加する。 Ｓ’n（ｉ） ：Ｅn（ｉ） での電子強度データを表す。
各検出器が検出する電子強度データの生データである。 Ｓn（ｉ） ：Ｅn（ｉ） および上記生データであるＳ’
n（ｉ） から補間計算によって求めた、ｎ番目の検出器
におけるエネルギー値ｅ0（ｉ）に対応する電子強度デ
ータである。 Ｓ（ｉ）：最終的に得られるエネルギー値ｅ0（ｉ）に
対応する電子強度データ。上記Ｓn（ｉ） をすべてのｎ
（すなわち、−Ｎから＋Ｎまで）について加算すること
によって得られる。 Ｔn ：ＣＡＥモードにおいて、エネルギー値のずれ量が
常に一定であることを利用するために導入する定数であ
る。
【００４０】次に、ＣＡＥモードでエネルギー走査する
場合におけるデータ収集計算のアルゴリズムについて、
図２、図３及び図４に示したフローチャートを用いて説
明する。まずステップ１０１で制御変数ｊを 0にセット
する。次に、ステップ１０２からステップ１０５におい
て、すべてのｎ（最小値−Ｎ≦ｎ≦最大値＋Ｎ）につい
て、制御変数ｉn 、Ｃn （ｊ）および定数Ｔn を設定す
る。
場合におけるデータ収集計算のアルゴリズムについて、
図２、図３及び図４に示したフローチャートを用いて説
明する。まずステップ１０１で制御変数ｊを 0にセット
する。次に、ステップ１０２からステップ１０５におい
て、すべてのｎ（最小値−Ｎ≦ｎ≦最大値＋Ｎ）につい
て、制御変数ｉn 、Ｃn （ｊ）および定数Ｔn を設定す
る。
【００４１】次に、ステップ１０６からステップ１２３
にかけて、電子強度データ（生データ）の検出と補間計
算の実行および最終データの収集を行う。ここで、まず
ステップ１０７では、ｉ番目（ｉは 0またはｉMAX まで
の正の整数）の走査を行って、すべての検出器から生デ
ータＳ’n（ｉ） を同時に検出し、それらすべてを仮デ
ータとしてストアする。
にかけて、電子強度データ（生データ）の検出と補間計
算の実行および最終データの収集を行う。ここで、まず
ステップ１０７では、ｉ番目（ｉは 0またはｉMAX まで
の正の整数）の走査を行って、すべての検出器から生デ
ータＳ’n（ｉ） を同時に検出し、それらすべてを仮デ
ータとしてストアする。
【００４２】次に、ステップ１０８からステップ１１７
では、上記した仮データＳ’n（ｉ）に基づいて補間計
算を行う。ここで、まずステップ１０９では、上記仮デ
ータに対応するＥn（ｉ−１） とＥn（ｉ） の間にｅ0
（ｉ）が入っているかどうかを判断する。そして、入っ
ていた場合（ｙｅｓの場合）には、ステップ１１０とス
テップ１１２とによってｎが正であるか、０であるか、
あるいは負であるかを判断し、それぞれに応じてステッ
プ１１１、ステップ１１３あるいはステップ１１４で補
間計算を行う。
では、上記した仮データＳ’n（ｉ）に基づいて補間計
算を行う。ここで、まずステップ１０９では、上記仮デ
ータに対応するＥn（ｉ−１） とＥn（ｉ） の間にｅ0
（ｉ）が入っているかどうかを判断する。そして、入っ
ていた場合（ｙｅｓの場合）には、ステップ１１０とス
テップ１１２とによってｎが正であるか、０であるか、
あるいは負であるかを判断し、それぞれに応じてステッ
プ１１１、ステップ１１３あるいはステップ１１４で補
間計算を行う。
【００４３】ここで、ｎが正の場合には、ステップ１１
１により、次式に従って補間計算を行う。
１により、次式に従って補間計算を行う。
【００４４】 Ｓn（ｉn）＝Ｓ’n（ｉ）＋（Ｓ’n（ｉ）−Ｓ’n（ｉ−１）） ×（１−Ｔn ） …(8) また、ｎ＝ 0の場合には、これは中央の検出器からのデ
ータであることから、補間計算は要せず、従って、ステ
ップ１１３により、 Ｓn（ｉn ）＝Ｓ’n（ｉ） …(9) とする。
ータであることから、補間計算は要せず、従って、ステ
ップ１１３により、 Ｓn（ｉn ）＝Ｓ’n（ｉ） …(9) とする。
【００４５】さらに、ｎが負の場合には、ステップ１１
４により、次式に従って補間計算を行う。
４により、次式に従って補間計算を行う。
【００４６】 Ｓn（ｉn ）＝Ｓ’n（ｉ）＋（Ｓ’n（ｉ）−Ｓ’n（ｉ−１））×Ｔn …(10) そして、これらの補間計算によって求められたＳn（ｉn
）を新たに仮データとしてストアする。
）を新たに仮データとしてストアする。
【００４７】なお、ステップ１０９で判断を行った結
果、Ｅn（ｉ−１） とＥn（ｉ） の間にｅ0（ｉ）が何
も入っていなかった場合（ｎｏの場合）には、何も補間
計算は行わない。そしてステップ１１５で制御変数Ｃn
（ｉn ） を１にセットするとともに、制御変数ｉn を
１つ増加させる。以上の手順を、ｎにつき最小値−Ｎか
ら最大値＋Ｎまで繰り返し行う。
果、Ｅn（ｉ−１） とＥn（ｉ） の間にｅ0（ｉ）が何
も入っていなかった場合（ｎｏの場合）には、何も補間
計算は行わない。そしてステップ１１５で制御変数Ｃn
（ｉn ） を１にセットするとともに、制御変数ｉn を
１つ増加させる。以上の手順を、ｎにつき最小値−Ｎか
ら最大値＋Ｎまで繰り返し行う。
【００４８】次に、ステップ１１８では、すべての検出
器のデータが電子強度データの計算に寄与し終えたかど
うかの判断を行う。そして、寄与し終えたと判断された
場合（ｙｅｓの場合）には、上記ステップ１１１、ステ
ップ１１３あるいはステップ１１４で仮ストアしておい
た補間計算後の仮データＳn（ｊ） をすべてのｎ（−Ｎ
≦ｎ≦＋Ｎ）について加算するとともに、検出器の総数
（２×Ｎ＋１）で割算して、検出器１個当たりのデータ
を得て、これを最終データとしてストアする。
器のデータが電子強度データの計算に寄与し終えたかど
うかの判断を行う。そして、寄与し終えたと判断された
場合（ｙｅｓの場合）には、上記ステップ１１１、ステ
ップ１１３あるいはステップ１１４で仮ストアしておい
た補間計算後の仮データＳn（ｊ） をすべてのｎ（−Ｎ
≦ｎ≦＋Ｎ）について加算するとともに、検出器の総数
（２×Ｎ＋１）で割算して、検出器１個当たりのデータ
を得て、これを最終データとしてストアする。
【００４９】以上の手順をｉMAX 番目の走査が行われる
まで繰り返すことにより、所定のｉの範囲（０≦ｉ≦ｉ
MAX ）について、電子強度データＳn（ｉ） を得ること
ができる。
まで繰り返すことにより、所定のｉの範囲（０≦ｉ≦ｉ
MAX ）について、電子強度データＳn（ｉ） を得ること
ができる。
【００５０】次に、ＣＲＲモードでエネルギー走査する
場合におけるデータ収集計算のアルゴリズムについて、
図５及び図６に示したフローチャートを用いて説明す
る。
場合におけるデータ収集計算のアルゴリズムについて、
図５及び図６に示したフローチャートを用いて説明す
る。
【００５１】この場合でも、これまで詳述してきたよう
に、基本的な考え方はＣＡＥモードの場合と変わらな
い。すなわち、ステップ２０１からステップ２０５まで
が初期設定、ステップ２０６以降ステップ２１９までが
データの収集であり、このうち、ステップ２０７が生デ
ータの収集、ステップ２０８からステップ２１４までが
補間計算の実行、さらにステップ２１５からステップ２
１７までが最終データの収集である。
に、基本的な考え方はＣＡＥモードの場合と変わらな
い。すなわち、ステップ２０１からステップ２０５まで
が初期設定、ステップ２０６以降ステップ２１９までが
データの収集であり、このうち、ステップ２０７が生デ
ータの収集、ステップ２０８からステップ２１４までが
補間計算の実行、さらにステップ２１５からステップ２
１７までが最終データの収集である。
【００５２】ここで、上記したＣＡＥモードの場合に
は、エネルギー値のずれ量が常に一定であることから、
先に説明したステップ１１１あるいはステップ１１４の
ように定数Ｔn を用いることによって比較的簡単な式で
補間計算を行うことができるが、ＣＲＲモードの場合に
はエネルギー値のずれ量が常に変化するために、次式の
ような、一般の内挿によって直線補間法を行う場合の計
算式を用いて補間計算を行うことが必要になる。
は、エネルギー値のずれ量が常に一定であることから、
先に説明したステップ１１１あるいはステップ１１４の
ように定数Ｔn を用いることによって比較的簡単な式で
補間計算を行うことができるが、ＣＲＲモードの場合に
はエネルギー値のずれ量が常に変化するために、次式の
ような、一般の内挿によって直線補間法を行う場合の計
算式を用いて補間計算を行うことが必要になる。
【００５３】 Ｓn（ｉn）＝（Ｓ’n（ｉ）−Ｓ’n（ｉ−１））×（ｅ0（ｉn ）− Ｅn（ｉ−１））／（Ｅn（ｉ）−Ｅn（ｉ−１）） …(11) この補間計算によって得られたＳn（ｉn）を仮データと
してストアする。そして、この操作をステップ２１３で
ｅ0（ｉn） ＞Ｅn（ｉ） と判断されるまで行い、かつ
ステップ２０９以降の手順をすべてのｎ（−Ｎ≦ｎ≦＋
Ｎ）について行う。
してストアする。そして、この操作をステップ２１３で
ｅ0（ｉn） ＞Ｅn（ｉ） と判断されるまで行い、かつ
ステップ２０９以降の手順をすべてのｎ（−Ｎ≦ｎ≦＋
Ｎ）について行う。
【００５４】次に、先に説明したＣＡＥモードの場合と
同様、ステップ２１５ですべての検出器のデータが電子
強度データの計算に寄与し終えたかどうかの判断を行
う。そして、寄与し終えたと判断された場合（ｙｅｓの
場合）には、上記ステップ２１０で仮ストアしておいた
補間計算後の仮データＳn（ｊ） をすべてのｎ（−Ｎ≦
ｎ≦＋Ｎ）について加算するとともに、検出器の総数
（２×Ｎ＋１）で割算して、検出器１個当たりのデータ
を得て、これを最終データとしてストアする。
同様、ステップ２１５ですべての検出器のデータが電子
強度データの計算に寄与し終えたかどうかの判断を行
う。そして、寄与し終えたと判断された場合（ｙｅｓの
場合）には、上記ステップ２１０で仮ストアしておいた
補間計算後の仮データＳn（ｊ） をすべてのｎ（−Ｎ≦
ｎ≦＋Ｎ）について加算するとともに、検出器の総数
（２×Ｎ＋１）で割算して、検出器１個当たりのデータ
を得て、これを最終データとしてストアする。
【００５５】以上の手順をｉMAX 番目の走査が行われる
まで繰り返すことにより、所定のｉの範囲（０≦ｉ≦ｉ
MAX ）について、電子強度データＳn（ｉ） を得ること
ができる。
まで繰り返すことにより、所定のｉの範囲（０≦ｉ≦ｉ
MAX ）について、電子強度データＳn（ｉ） を得ること
ができる。
【００５６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、多重検出法を適用する場合に、各検出器のエ
ネルギー検出値がぴったり一致していなくても、各検出
器毎に、各検出器から得られたデータに基づいて補間演
算を行うデータ収集用計算手段を備えているので、各掃
引ステップで所定のエネルギー値に対応する電子強度デ
ータを得ることができる。このため、掃引エネルギーの
増分を自由に設定することができるとともに、ＣＲＲモ
ードにおいても精度良く多重検出法を適用することがで
き、ひいては電子エネルギー分析器の感度を高めること
ができる。
によれば、多重検出法を適用する場合に、各検出器のエ
ネルギー検出値がぴったり一致していなくても、各検出
器毎に、各検出器から得られたデータに基づいて補間演
算を行うデータ収集用計算手段を備えているので、各掃
引ステップで所定のエネルギー値に対応する電子強度デ
ータを得ることができる。このため、掃引エネルギーの
増分を自由に設定することができるとともに、ＣＲＲモ
ードにおいても精度良く多重検出法を適用することがで
き、ひいては電子エネルギー分析器の感度を高めること
ができる。
【図１】 本発明の一実施例の構成原理図である。
【図２】 本発明の一実施例においてＣＡＥモードを実
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
【図３】 本発明の一実施例においてＣＡＥモードを実
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
【図４】 本発明の一実施例においてＣＡＥモードを実
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
【図５】 本発明の一実施例においてＣＲＲモードを実
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
【図６】 本発明の一実施例においてＣＲＲモードを実
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
行する場合の基本アルゴリズムを説明するためのフロー
チャートである。
【図７】 従来技術を説明するための図である。
【図８】 多重検出法の動作を説明するための図であ
る。
る。
１…試料、２…電子、３…インプットレンズ、４…入射
スリット、５…半球型アナライザ、６…内球、７…外
球、８…検出器、９…ＭＰＵ。
スリット、５…半球型アナライザ、６…内球、７…外
球、８…検出器、９…ＭＰＵ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−149548（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−284344（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−18653（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 23/00 - 23/227
Claims (1)
- 【請求項１】試料表面に電子線を照射し、当該電子線の
エネルギー走査を行って、前記試料表面から放出される
電子のエネルギー強度分析を行う電子エネルギー分析器
において、 複数の検出器と、 当該検出器から検出された電子強度データに基づいて、
各検出器毎に、各検出器から得られたデータに基づいて
補間演算を行うデータ収集用計算手段とを備えることを
特徴とする電子エネルギー分析器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05219989A JP3143279B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 電子エネルギー分析器 |
| US08/296,521 US5464978A (en) | 1993-09-03 | 1994-08-26 | Method and apparatus for electron energy analysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05219989A JP3143279B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 電子エネルギー分析器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772102A JPH0772102A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3143279B2 true JP3143279B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=16744187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05219989A Expired - Fee Related JP3143279B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 電子エネルギー分析器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5464978A (ja) |
| JP (1) | JP3143279B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4045058B2 (ja) * | 1999-11-22 | 2008-02-13 | 株式会社日立製作所 | 多重荷電粒子検出器、及びそれを用いた走査透過電子顕微鏡 |
| US6635869B2 (en) * | 2001-02-26 | 2003-10-21 | Fei Company | Step function determination of Auger peak intensity |
| JP5110812B2 (ja) * | 2006-07-14 | 2012-12-26 | 日本電子株式会社 | オージェ電子分光による化学状態分析法及び装置 |
| US8541740B2 (en) | 2011-02-28 | 2013-09-24 | Ethicon, Inc. | Device and method for electron beam energy verification |
| US10964522B2 (en) * | 2018-06-06 | 2021-03-30 | Kla Corporation | High resolution electron energy analyzer |
| JP7075601B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2022-05-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 分析方法および分析装置 |
| JP2023183677A (ja) * | 2022-06-16 | 2023-12-28 | 日本電子株式会社 | 電子分光装置および分析方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49118493A (ja) * | 1973-03-12 | 1974-11-12 | ||
| GB8322017D0 (en) * | 1983-08-16 | 1983-09-21 | Vg Instr Ltd | Charged particle energy spectrometer |
| JPH0336029Y2 (ja) * | 1985-07-18 | 1991-07-31 | ||
| GB8612099D0 (en) * | 1986-05-19 | 1986-06-25 | Vg Instr Group | Spectrometer |
| JPH0695080B2 (ja) * | 1986-12-12 | 1994-11-24 | 川崎製鉄株式会社 | Ｘ線回折装置 |
| JPH0299846A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-11 | Toshiba Corp | エネルギー分析装置 |
| IT1246375B (it) * | 1990-04-11 | 1994-11-18 | Consiglio Nazionale Ricerche | Apparecchiatura e metodo per la determinazione assoluta dell'energia di un fascio di ioni |
| JPH04284344A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-08 | Jeol Ltd | 同心半球型電子エネルギー分光器による多重検出法 |
| US5118941A (en) * | 1991-04-23 | 1992-06-02 | The Perkin-Elmer Corporation | Apparatus and method for locating target area for electron microanalysis |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP05219989A patent/JP3143279B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-26 US US08/296,521 patent/US5464978A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5464978A (en) | 1995-11-07 |
| JPH0772102A (ja) | 1995-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Seah | A system for the intensity calibration of electron spectrometers | |
| US4591984A (en) | Radiation measuring device | |
| JP3143279B2 (ja) | 電子エネルギー分析器 | |
| JP3094437B2 (ja) | Ｘ線分光装置 | |
| US11698336B2 (en) | Analysis method and analysis apparatus | |
| JP2017204425A (ja) | 電子分光装置および測定方法 | |
| JPH04334861A (ja) | 電子分光画像測定方式 | |
| JP6808693B2 (ja) | Ｘ線分析装置および計数率の補正方法 | |
| US4800273A (en) | Secondary ion mass spectrometer | |
| JP6897870B2 (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
| JPS6159246A (ja) | 分光分析法で粒子または量子を記録する方法および装置 | |
| JP7075601B2 (ja) | 分析方法および分析装置 | |
| Hicks et al. | A position-senstive detector system for electrons using a charge-coupled device | |
| JPH04284344A (ja) | 同心半球型電子エネルギー分光器による多重検出法 | |
| JP3950626B2 (ja) | 試料分析装置における定量分析方法 | |
| JP3490730B2 (ja) | 放射線測定装置 | |
| US20230411113A1 (en) | Electron Spectrometer and Analytical Method | |
| JPH09178680A (ja) | Ｘ線マイクロアナライザ等におけるスペクトル表示装置 | |
| JP3571535B2 (ja) | 静電半球形電子エネルギーアナライザによる多重検出法 | |
| WO1997023776A1 (en) | X-ray fluorescence analysis utilizing a neural network for determining composition ratios | |
| JP3143276B2 (ja) | Ｘ線マイクロアナライザ等の自動定性分析装置 | |
| WO2022203566A1 (en) | Charged particle spectrometer and method for calibration | |
| JP2621198B2 (ja) | 電子分光分析装置 | |
| JPH09190798A (ja) | 荷電粒子測定方法 | |
| Blum | Proton Beam Alignment and Plasma Light Spectrum at AWAKE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001205 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |