JP3654551B2 - エネルギー分散型ｘ線マイクロアナライザ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザの一つに、走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという）と、このＳＥＭに取り付けられた半導体Ｘ線検出器からの信号を処理するエネルギー分散型のＸ線分析装置（以下、ＥＤＸという）とを一体的に組み合わせたものがある。このようなエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザは、数μｍという微小領域の元素分析を行う装置で、ＳＥＭによる像観察と同時に、Ｘ線分析装置によって観察している部分の「定性分析」、「定量分析」、「Ｘ線像による元素分布の分析」などを行うことができるところから、従来より金属、セラミックス、半導体などの材料の研究に利用されているが、近年では、製品のトラブル解析など品質管理の分野などにおいても利用されるようになってきている。
【０００３】
ところで、従来のエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、前記分析を行う場合、分析箇所を設定し、この設定された箇所に対してＳＥＭによって電子線を照射させ、そのとき得られる特性Ｘ線を半導体Ｘ線検出器で検出するが、従来のマイクロアナライザにおいては、分析位置の指定と分析開始の操作を次のようにして行っていた。
【０００４】
すなわち、図４および図５は従来の操作手順を説明するための図で、まず、図４に示すエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、ＳＥＭ４１およびＥＤＸ４２のそれぞれにコンピュータ４３，４４を設け、これらのコンピュータ４３，４４に、ＳＥＭ４１およびＥＤＸ４２をそれぞれ操作するための操作部４５，４６を接続し、さらに、微小部分の顕微拡大画像などＳＥＭ４１によって得られる画像（以下、ＳＥＭ画像という）を表示するための表示装置４７およびＸ線スペクトルやマッピング像などＥＤＸ４２によって得られる画像（以下、ＥＤＸ画像という）を表示するための表示装置４８をコンピュータ４３，４４にそれぞれ接続し、ＳＥＭ用操作部４５によって分析箇所を設定し、ＥＤＸ用操作部４６によってＸ線スペクトルの測定の開始などＥＤＸ４２を操作していた。
【０００５】
また、図５に示すエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、図４に示した構成において、コンピュータ４３，４４の間を信号ケーブルで接続し、ＳＥＭ４１側のコンピュータ４３からＳＥＭ画像のデータをＥＤＸ４２側のコンピュータ４４に転送して、このコンピュータ４４に接続されている表示装置４８にＳＥＭ画像を表示していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図４に示した手法においては、ＳＥＭ用操作部４５とＥＤＸ用操作部４６とが物理的に離れて設けられるとともに、操作手順も統一されてないので、操作性が悪いといった不都合がある。また、図５に示した手法においては、ＳＥＭ側のコンピュータ４３からＥＤＸ側のコンピュータ４４にＳＥＭ画像のデータを転送するための操作や時間がかかるといった不都合がある。
【０００７】
なお、従来において、上記図４や図５に示した手法のほか、ＳＥＭおよびＥＤＸに共通に操作部を設けるようにしたものもないではないが、ＳＥＭ画像の表示モードとＥＤＸ画像の表示モードが別々であり、それぞれを操作する必要があり、この場合においても操作が面倒で操作に時間がかかるといった不都合がある。
【０００８】
なお、このような問題は、ＳＥＭとＥＤＸとを組み合わせたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザのみならず、電子顕微鏡として透過型電子顕微鏡（以下、ＴＥＭという）とＥＤＸとを組み合わせたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいても同様に生じているところである。
【０００９】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、Ｘ線分析の操作が短時間にしかも簡単に行うことができるエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型Ｘ線分析装置とこれらを制御するコンピュータとからなり、電子顕微鏡によって得られる電子顕微鏡画像とＸ線分析装置によって得られるＸ線スペクトルとをコンピュータに接続された表示装置の画面上に表示するように構成されたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいて、前記電子顕微鏡によって得られ前記画面上に表示された電子顕微鏡画像における分析位置をポインティングデバイスで指定することにより、電子線の走査を停止して指定された分析対象位置に電子線を照射し、この照射と同時に、前記コンピュータが前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置に対してＸ線スペクトルの取り込みを開始するように指令し、この指令に基づいて前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置がＸ線スペクトルの取り込みを開始するように構成したことを特徴としている。
【００１１】
前記ポインティングデバイスとしては、例えばマウスがある。
【００１２】
エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザが例えばＳＥＭとＥＤＸとを一体的に組み合わせたものである場合、ＳＥＭの表示装置に表示されている試料のＳＥＭ画像を見ながら、分析すべき位置をマウスによって指定する。これによってＳＥＭは電子線の走査を停止し、指定された分析対象位置に電子線を照射する。そして、この照射と同時に、コンピュータがＥＤＸに対してＸ線スペクトルの取込みを開始するように指令し、これに基づいてＥＤＸはＸ線スペクトルの取り込みを開始する。
【００１３】
なお、ＴＥＭとＥＤＸとを組み合わせたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいても、上記と同様に行なえることはいうまでもない。
【００１４】
この発明のエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザによれば、一つの表示画面を目視で確認しながら分析位置の指定および分析開始の指令などの操作を行うことができ、Ｘ線分析を簡単に操作することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、この発明の一実施例を示す。まず、図１は、エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザの一例を概略的に示すもので、この図１において、１はＳＥＭで、次のように構成されている。すなわち、２は鉄製の試料室（図示してない）の内部上方に設けられる電子銃、３はこの電子銃２から試料室の内部下方に配置された試料４に向けて発せられる電子線５を二次元方向（互いに直交するｘ方向とｙ方向）に走査する電子線走査コイル、６はこの電子線走査コイル３を制御する電子線走査電源、７はディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）である。なお、試料４は、例えば試料ステージ（図示してない）に載置され、ｘ，ｙ方向に移動できるように構成されている。
【００１６】
８は対物レンズである。９は電子線５を試料４に照射したときに試料４から発生する二次電子および試料４において反射される電子１０を検出する二次電子および反射電子検出器、１１は増幅器、１２はアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）である。
【００１７】
１３はＥＤＸで、例えば次のように構成されている。すなわち、１４は電子線５が試料４に照射されたとき試料４から放出される特性Ｘ線１５を検出するＸ線検出器で、例えばＳｉ検出器からなる。１６はパルスプロセッサ、１７はマルチチャネル波高分析器（ＭＣＡ）、１８はスペクトルメモリである。
【００１８】
１９はＳＥＭ１およびＥＤＸ１３を制御したり、これらから送られてくる信号を処理するコンピュータで、ＣＰＵ２０、オペレーションシステム２１、ＳＥＭ１を制御するプログラムを内蔵したメモリ２２、ＥＤＸ１３を制御するプログラムを内蔵したメモリ２３、画像メモリ２４およびデータバス２５からなる。
【００１９】
２６はＳＥＭ画像やＥＤＸ画像を表示する表示装置としてのＣＲＴ、２７は入力装置としてのキーボードやマウスである。
【００２０】
そして、上記エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、ＣＲＴ２６の画面上に表示されたＳＥＭ画像における分析位置を、例えばマウスで指定することにより、この指定された分析対象位置に電子線５を照射するとともに、ＥＤＸ１３がＸ線スペクトルの取り込みを開始するようにプログラムされている。これを、図２を参照しながら説明する。
【００２１】
上記エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、ＳＥＭ１によって取り込むことにより、二次電子や反射電子の像を得ることができ、これによって、図２（Ａ）に示すように、試料４のＳＥＭ像２８をＣＲＴ２６の画面２６Ａ上に表示することができる。そして、この表示を見ながら、オペレータは分析すべき位置、例えば図２（Ａ）において符号２８Ａで示す点を、マウス２７Ａによって指定する。これによってＳＥＭ１は電子線５の走査を停止し、指定された分析対象位置に電子線５を照射する。そして、この照射と同時に、コンピュータ１９がＥＤＸ１３に対してＸ線スペクトルの取込みを開始するように指令する。この指令に基づいてＥＤＸ１３はＸ線スペクトルの取り込みを開始し、ＣＰＵ２０が取り込んだデータを演算処理などすることにより、ＣＲＴ２６の画面２６Ａ上には、図２（Ｂ）で示すようなスペクトル像２９が表示される。
【００２２】
上述の説明から理解されるように、上記エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、ＳＥＭ１による画像２８を表示している画面２６Ａ上において、マウス２７Ａなどポインティングデバイスで照射位置を指定することにより、ＥＤＸ１３側にデータ取り込み指令が発せられるため、試料のＸ線分析を簡単に操作することができる。
【００２３】
そして、上述実施例においては、表示装置２６をＳＥＭ１とＥＤＸ１３とに共用しているので、それだけ、表示におけるスペースコストを低減できるが、表示装置２６をＳＥＭ１およびＥＤＸ１３のそれぞれに対応して設けるようにしてもよい。
【００２４】
また、実施例においては、ＳＥＭ１側からＥＤＸ１３に対して制御信号を送るようにしているが、ＥＤＸ１３側からＳＥＭ１側に制御信号を送るようにしてもよい。
【００２５】
また、ＳＥＭ１およびＥＤＸ１３を別のコンピュータで制御するようにしてもよく、その場合の構成を図３に示す。この図において、３０はＳＥＭ制御用のコンピュータ、３１はＥＤＸ制御用のコンピュータで、両コンピュータ３０，３１は有線または無線で接続されている。
【００２６】
なお、この発明は、上記各実施例に限られるものではなく、ＴＥＭとＥＤＸとを組み合わせたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにも同様に適用できることはいうまでもない。
【００２７】
また、表示装置としてはＣＲＴ以外の例えば液晶を用いたものなども使用してよいことはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
この発明のエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、画面上に表示された電子顕微鏡画像における分析位置をポインティングデバイスで指定することにより、電子線の走査を停止して指定された分析対象位置に電子線を照射し、この照射と同時に、前記コンピュータが前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置に対してＸ線スペクトルの取り込みを開始するように指令し、この指令に基づいて前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置がＸ線スペクトルの取り込みを開始するようにしているので、Ｘ線分析の操作が短時間にしかも簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザの一例を概略的に示す図である。
【図２】 前記エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザの動作説明図である。
【図３】 この発明の他の実施例を示す概略構成図である。
【図４】 従来技術を説明するための図である。
【図５】 他の従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
１…電子顕微鏡、１３…Ｘ線分析装置、１９…コンピュータ、２６…表示装置、２７Ａ…ポインティングデバイス、２８…電子顕微鏡画像、２８Ａ…分析対象位置、２９…Ｘ線画像。

Claims (1)

1. 走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型Ｘ線分析装置とこれらを制御するコンピュータとからなり、電子顕微鏡によって得られる電子顕微鏡画像とＸ線分析装置によって得られるＸ線スペクトルとをコンピュータに接続された表示装置の画面上に表示するように構成されたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいて、前記電子顕微鏡によって得られ前記画面上に表示された電子顕微鏡画像における分析位置をポインティングデバイスで指定することにより、電子線の走査を停止して指定された分析対象位置に電子線を照射し、この照射と同時に、前記コンピュータが前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置に対してＸ線スペクトルの取り込みを開始するように指令し、この指令に基づいて前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置がＸ線スペクトルの取り込みを開始するように構成したことを特徴とするエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザ。

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