JP3143302B2 - X線マイクロアナライザ - Google Patents
X線マイクロアナライザInfo
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Description
を備えたX線マイクロアナライザに関する。
子線を試料の表面に照射し、当該試料表面から発生する
特性X線を検出することにより、当該試料表面に存在す
る元素の定性または定量分析を行う装置である。このよ
うなX線マイクロアナライザには、特性X線を検出する
際に、試料から発生する特性X線を分光結晶で分光し、
その分光したX線のみを検出器で検出する、波長分散型
X線分光器を備えたX線マイクロアナライザがある。
があり、それぞれ分光できる特性X線の波長範囲が決ま
っている。そこで、通常、この波長分散型X線分光器を
利用して試料の表面に存在する元素の定性分析を行う場
合には、測定対象とする元素の存在を判定するのに適し
た分光範囲全体をカバーできるように、適当な分光結晶
を数種類用意する。そして、それぞれの分光結晶、試料
及びX線検出器の3者が常に特定の位置関係を保つよう
な(即ち、常に、試料と分光結晶との間の距離と、分光
結晶とX線検出器との間の距離とが等しく、かつ3者が
ローランド円上にあるように)一定の条件の下で、電子
ビームを所定の試料表面に照射し、且つ上記分光結晶に
より分光波長を連続的にスキャンし、X線検出器からの
データをとる。最終的にすべての分光結晶についての検
出データが揃ったところで、当該検出データを総合的に
分析し、測定対象とする元素が存在するか否かの判定を
行うようにしている。
は、銅のLα線として波長1.3357nmの特性X線が発生
するため、測定時に適当な分光結晶を選定・装着し、ス
キャンしていくと、この特性X線が検出されることとな
る。その結果として得られるX線スペクトルは、当然の
ことながら当該波長1.3357nmの位置にピークを有する
ものとなる。このような性質を利用することにより、例
えば未知の試料について測定を行った結果、波長1.3357
nmの位置にピークを有するX線スペクトルが得られた
ならば、当該試料の表面には銅が存在する可能性がある
との判断材料とすることができる。
元素の特性X線のピーク値が他の元素の特性X線のピー
ク値と近接して存在したり、あるいは重なったりするこ
ともあることを考慮する必要があり、たまたまある特性
X線の波長位置にピークが検出されたとしても、そのこ
とのみから直ちに測定対象とする元素が存在すると判断
することは分析精度上問題がある。したがって、従来
は、数種類の分光結晶を用い、すべての範囲にわたって
測定を行った上で、K線、L線、M線等、複数の特性X
線のピーク値の存否から総合的に最終判断を行うように
していた。
うな従来のX線マイクロアナライザでは、特に測定対象
とする元素が複数種類あるような場合には、多数の分光
結晶を全範囲についてスキャンするために多大の時間を
要するとともに、判定結果は、それらすべての測定が完
了するまで知ることができず、定性分析に多くの時間が
必要であった。また、試料に対して長時間にわたって電
子ビームが照射されてしまうため、試料によってはビー
ムダメージも大きかった。
って、X線検出時に、測定対象とする元素の存在のレベ
ルをリアルタイムで判定しかつ表示することにより、定
性分析に要する時間を短くできるようにすることを目的
とするものである。
クロアナライザは、波長分散型X線分光器を備えたX線
マイクロアナライザにおいて、測定対象とする元素の存
在レベルを複数段階で判定するための基準を、特性X線
に対応する検出ピーク値の有無の組合せ方によってあら
かじめ設定し記憶する記憶手段、測定時に、X線計測値
の検出ピーク値をリアルタイムで検知するとともに、当
該検出ピーク値を前記記憶手段の記憶情報と比較するこ
とにより、測定対象とする元素の存在レベルを複数段階
で判定する判定手段、及び当該判定手段で判定された測
定対象の元素の存在レベルをリアルタイムで表示する表
示手段とを備えたことを特徴とする。請求項2記載のX
線マイクロアナライザは、請求項1記載のX線マイクロ
アナライザにおいて、前記表示手段は、測定対象とする
元素名を表示するとともに、前記判定手段で判定された
元素の存在レベルに応じてあらかじめ定められた色によ
り、当該測定対象とする元素の存在レベルを表示するこ
とを特徴とする。
測定を完了したあとで最終的な判断のみを行うようにし
ていたが、例えば前述した銅の検出の例で考えれば、波
長1.3357nmの特性X線が検出されれば、銅が存在する
と断定するには不十分としても、銅がある程度の可能性
で存在すると考えることはできる。すなわち、測定を行
っている最中に、何らかの特性X線のピークが検出され
れば、その時点で、その特性X線の種類等に応じて測定
対象元素の存在する可能性のレベルを判定することは可
能である。
イクロアナライザによれば、測定時において、測定手段
にX線の検出ピーク値が現れる毎に、当該ピーク値がリ
アルタイムで記憶手段の判定基準と照合され、測定対象
とする元素の存在のレベルが複数段階で判定された上
で、その結果が表示される。このため、測定対象とする
元素が存在する場合には、測定対象となる全範囲につい
てのスキャンを終了しなくても、その存在レベルを測定
時にリアルタイムで知ることができる。また、それによ
って測定対象とする元素の存在が確認されたときなどの
ように、測定者がそれ以上の測定は不要であると判断し
た場合には、ただちに測定を終了することができ、定性
分析に要する時間を短縮することができる。さらに、そ
れに伴って、試料のビームダメージを減少することがで
きる。
明する。図1において、1は波長分散型X線分光器であ
り、試料11、分光結晶12、及びX線検出器13が、
ローランド円14に沿って配置されている。測定を行う
際には、電子ビーム15を前記試料11に向けて照射
し、当該試料11の表面から発生する特性X線16を前
記分光結晶12で分光して、前記X線検出器13で検出
する。その際、制御手段17により、前記分光結晶12
及びX線検出器13を、所定の位置関係を保ちながら前
記ローランド円14に沿って移動させ、スキャンを行
う。
手段18によって計測し、その結果として、図2に示す
ようなX線スペクトルを得る。この図2のX線スペクト
ルにおいて、横軸はX線の波長、縦軸はX線の計測値で
ある。
らに、記憶手段2、判定手段3、及び表示手段4を備え
ている。
が存在するか否かのレベルを判定するための判定基準
を、特性X線に対応する検出ピーク値の有無の組合せ方
によってあらかじめ設定し記憶するものである。
準の基本的な考え方につき、先に引用した例を用いて説
明すると、前述したように、ある試料について測定を行
った結果、波長1.3357nmにピークを有するX線スペク
トルが得られたとすれば、これは銅のLα線に相当する
との分析から、当該試料の表面には銅が存在する可能性
があると判断できるが、ただしこれは確定的なものでは
ない。この場合、仮に、同じ試料からのX線スペクトル
で波長0.1542nmの位置、すなわち銅のKα線に相当す
る位置にもピーク値が得られたとするならば、Lα線の
位置のみにピーク値が検出されたときよりも高い可能性
をもって、当該試料の表面に銅が存在すると判断するこ
とができる。すなわち、測定対象元素が試料に存在する
か否かのレベル、換言すれば、測定対象元素が試料に存
在する可能性の高低を表す指標は、例えば、特性X線の
うちL線に相当するピーク値だけが検出された場合にお
けるものよりも、L線に加えてさらにK線に相当するピ
ーク値が検出された場合の方が高いと考えることができ
るのである。
分光可能な範囲(分光範囲)が存在する。この様子を図
3に示す。図3において、例えば、分光結晶としてPE
Tを利用して測定を行えば、元素SiからFeまでのK
α線、元素RbからDyまでのLα線、及び元素Hfか
らUまでのMα線が検出可能であることを示している。
この図3に見られるように、各種の分光結晶を適当に組
み合わせて用いれば、すべての元素についてX線分光が
行えるものであるが、現状ではK線のみ検出可能な元
素、あるいはL線、M線しか検出できない元素などが存
在する。
いて、なるべく分光範囲が重複しないように分光結晶が
選定される。図4は、このような分光結晶の選定の一例
を示したものである。したがって、すべての測定対象元
素についてその存在レベルの判定基準を、例えば、M線
のみが検出されれば存在レベルは「C」(存在する可能
性は零ではないものの、そのレベルは低い)、M線とL
線が検出されれば存在レベルは「B」(C<B)、さら
にM線とL線とK線の3つが検出されれば存在レベルは
最高の「A」(C<B<A)という具合に、一律に決め
ることは困難である。
憶手段2においては、次のような手順で測定対象元素の
存在レベルの判定基準を設定し、記憶させる。
あるいは複数個)を指定する。指定がなければ、すべて
の元素が測定対象とされる。
等に基づいて、どの分光結晶でどの元素の特性X線を計
測するのかを決定する。
測定対象元素毎に測定者が、存在レベルの判定基準を設
定する。この判定基準は、特性X線に対応する検出ピー
ク値の有無の組合せ方によって規定される、一種のルー
ルである。
た例は、測定対象元素として、BとSとAuを指定した
例であるが、分光結晶の組み合わせにより、Bについて
はKα線を、SについてはKα,Kβ線及びLα,Lβ
線を、Auについては、Lα,Lβ線及びMα,Mβ線
が測定対象、即ち測定可能との仮定で説明する。
定されれば存在レベルは「A」ランクに判定されるよう
に設定する。また、Sについては、Kα線及びLα線が
測定されれば「A」ランクに、Kα線またはLα線のど
ちらか一方が測定される場合は「B」ランクに、Kβ線
またはLβ線のどちらかが測定された場合は「C」ラン
クになるように設定する。更に、Auについては、Lα
線及びMα線が測定されれば「A」ランクに、Lα線ま
たはMα線のどちらか一方が測定される場合には「B」
ランクに、Lβ線またはMβ線のどちらか一方が測定さ
れた場合は「C」ランクになるように設定する。
にすぎず、前記判定の基準は、測定者の測定の目的、あ
るいは測定者自身の知験等に基づいて、自由に設定でき
るものである。
て説明する。この判定手段3は、測定手段18の計測値
をリアルタイムで監視し、当該計測値に何等かのピーク
が現れるごとに、当該ピークの現れたX線検出値の波長
を前記記憶手段2の記憶情報と照合し、測定対象元素の
存在レベルの判定を行うものである。この場合、これら
の動作をリアルタイムで行うことが本発明に必要不可欠
な要件となる。
の「検出の有無」の項の現在の状態は、測定開始以降、
当該判定手段3がX線ピーク値を検知するごとにリアル
タイムで前記記憶手段2の記憶情報と照合していった結
果、BのKα線、SのKα,Kβ線とLβ線、及びAu
のMβ線が検出されたことが判明し、SのLβ線は検出
されず、また、SのLα線、AuのLα線、Lβ線、M
α線は今のところ検出されていないという状況を示して
いる。上述したように、当該判定手段3は、上記記憶手
段2の記憶している判定基準に基づく判定動作をリアル
タイムで行うため、当該時点での「総合判定」の項の状
態は、Bについては存在レベル「A」、Sについては存
在レベル「B」、Auについては存在レベル「C」とな
っている。しかし、さらに測定を続けていった結果、あ
る時点でAuのLα線またはMα線に相当する検出ピー
ク値が検出された場合は、その瞬間に、Auの総合判定
の項は存在レベル「B」に変更され、更にLα線及びM
α線が共に検出された場合は、総合判定の項も「A」に
変更されるものである。
ても、測定を行っている最中に、当該判定手段3によ
り、それまでに得られた情報と前記記憶手段2の記憶す
る判定基準との比較が時々刻々と行われ、その時点での
最新の総合判定がリアルタイムで出力されるものであ
る。この例において、例えば、測定者がSの存在レベル
が「A」とわかった時点で測定の目的が達成されたと判
断するならば、その時点で測定を中断することができ、
測定に要する時間を節約できることは容易に理解できよ
う。
X線スペクトルのバックグランドには、図2に示すよう
に統計変動分が含まれている。そこで、上記判定手段3
によるピークの存在の精度を高める観点からは、例え
ば、バックグランドの平均値にその統計変動の3倍以上
の強度がプラスされたピークについてのみ、ピークとし
て判定する等の設定を行っておくと良い。
て説明する。この表示装置4は、例えばグラフィックス
やディスプレイ装置であり、前記判定手段3の出力をリ
アルタイムで表示するものである。この表示方法として
は、例えば、図5に示したような表を測定前から表示し
ておき、測定開始後、リアルタイムで「検出の有無」及
び「総合判定」の項を書き換え表示していくようにする
のも一案であるが、測定者の認識の容易性の観点から
は、何らかの形でカラー表示するのも良い。
例を説明する。図6の(A)は表示の基礎となる元素テ
ーブルであり、すべての元素、あるいは多数の元素を測
定対象とするときにはこのままで良いが、数個の元素の
みを測定対象とする場合には、当該測定対象とする元素
名のみからなるテーブルを表示するだけで良い。そし
て、測定開始後、総合判定の結果として「A」〜「C」
の存在レベルが判定された測定対象元素の枠内のカラー
をリアルタイムで変えていくようにする。
(B)に示す。この例では、測定前は測定対象元素の枠
内を無着色としておき、何らかの存在レベルが判定され
るまではそのままを維持し、判定された瞬間にあるカラ
ーで着色表示する。このカラーの濃淡を存在レベル
「C」から「A」に向かうにつれて濃くなるように設定
しておけば、着色の有無、及びその濃淡によって、測定
対象元素の存在レベルをいち早く知ることができる。も
ちろん、例えば存在レベル「C」に対しては「青」、存
在レベル「B」に対しては「黄」、存在レベルAに対し
ては「赤」というように、レベルごとにカラーを変えて
表示することなども可能である。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形が可能である。例えば、エネルギー分散型分光
器を備えたX線マイクロアナライザでは、当該エネルギ
ー分散型分光器の出力も測定対象元素の存在レベルの判
定に利用することができる。すなわち、エネルギー分散
型分光器の出力における検出結果も判定基準の条件に組
み合わせることにより、より一層短時間で判定を行うこ
とができ、測定時間を節約することが可能となる。ま
た、測定時間が節約できれば、その分を微小な元素のピ
ーク判定に振り向けることもでき、分析精度を向上させ
ることができる。
は、上記実施例では測定者がすべて設定するものとして
説明したが、測定対象元素や分光結晶の組合せに応じて
あらかじめ考えられる判定基準をパターン化するなどし
ておき、その中から適宜選択するようにしても良い。
によれば、測定時において、測定手段にX線の検出ピー
ク値が現れる毎に、リアルタイムで、記憶手段に記憶さ
れている複数段階による判定基準と照合され、測定対象
とする元素の存在のレベルが複数段階で判定された上
で、その結果が表示される。このため、測定対象とする
元素が存在する場合には、測定対象となる全範囲につい
てのスキャンを終了しなくても、その存在レベルをリア
ルタイムで知ることができる。また、測定対象とする元
素の存在が確認されたときなどのように、測定者がそれ
以上の測定は不要であると判断した場合には、ただちに
測定を終了することができ、定性分析に要する時間を短
縮することができる。さらに、それに伴って、試料のビ
ームダメージを減少することができる。
図である。
ついて説明するための図である。
法を説明するための図である。
段、4…表示手段、11…試料、12…分光結晶、13
…X線検出器、14…ローランド円、15…電子ビー
ム、16…特性X線、17…制御手段、18…測定手
段。
Claims (2)
- 【請求項1】波長分散型X線分光器を備えたX線マイク
ロアナライザにおいて、 測定対象とする元素の存在レベルを複数段階で判定する
ための基準を、特性X線に対応する検出ピーク値の有無
の組合せ方によってあらかじめ設定し記憶する記憶手
段、 測定時に、X線計測値の検出ピーク値をリアルタイムで
検知するとともに、当該検出ピーク値を前記記憶手段の
記憶情報と比較することにより、測定対象とする元素の
存在レベルを複数段階で判定する判定手段、 及び当該判定手段で判定された測定対象の元素の存在レ
ベルをリアルタイムで表示する表示手段とを備えたこと
を特徴とするX線マイクロアナライザ。 - 【請求項2】前記表示手段は、測定対象とする元素名を
表示するとともに、前記判定手段で判定された元素の存
在レベルに応じてあらかじめ定められた色により、当該
測定対象とする元素の存在レベルを表示することを特徴
とする請求項1記載のX線マイクロアナライザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05333706A JP3143302B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | X線マイクロアナライザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05333706A JP3143302B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | X線マイクロアナライザ |
Publications (2)
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JPH07190965A JPH07190965A (ja) | 1995-07-28 |
JP3143302B2 true JP3143302B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=18269060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05333706A Expired - Fee Related JP3143302B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | X線マイクロアナライザ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3143302B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015122884A1 (en) | 2014-02-12 | 2015-08-20 | Abbvie Inc. | Self-injection tool with movable needle shroud |
US11446446B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-09-20 | Janssen Pharmaceuticals, Inc. | Accessory for an injection device including a grip for a needle cap |
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US11701475B2 (en) | 2018-12-21 | 2023-07-18 | Janssen Pharmaceuticals, Inc. | Accessory including a slot for a flange of an injection device |
Families Citing this family (4)
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JP4788512B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2011-10-05 | 株式会社島津製作所 | X線分析装置 |
JP5375299B2 (ja) * | 2009-04-16 | 2013-12-25 | 株式会社島津製作所 | 分析条件選択支援装置及び分析条件選択支援方法 |
JP6809356B2 (ja) * | 2017-04-19 | 2021-01-06 | 株式会社島津製作所 | X線画像表示装置、x線画像表示方法及びx線画像表示プログラム |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP05333706A patent/JP3143302B2/ja not_active Expired - Fee Related
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