JP4657506B2 - X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer - Google Patents

X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer Download PDF

Info

Publication number
JP4657506B2
JP4657506B2 JP2001195448A JP2001195448A JP4657506B2 JP 4657506 B2 JP4657506 B2 JP 4657506B2 JP 2001195448 A JP2001195448 A JP 2001195448A JP 2001195448 A JP2001195448 A JP 2001195448A JP 4657506 B2 JP4657506 B2 JP 4657506B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
rays
wavelength
focal point
parabola
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
Application number
JP2001195448A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003014894A (en
Inventor
勝 栗林
雅弘 野々口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rigaku Corp
Original Assignee
Rigaku Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rigaku Corp filed Critical Rigaku Corp
Priority to JP2001195448A priority Critical patent/JP4657506B2/en
Publication of JP2003014894A publication Critical patent/JP2003014894A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4657506B2 publication Critical patent/JP4657506B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は湾曲反射面を有する多層膜ミラーを用いて平行X線ビームを取り出すX線分光方法に関し、また、そのためのX線分光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図15(a)は2種類の波長のX線ビームを用いて薄膜試料のX線回折測定をするための従来のX線分光方法を示す平面図である。1台のゴニオメータ10に対して、第1のX線分光装置12と第2のX線分光装置14を準備している。第1のX線分光装置12は、第1波長の平行X線ビームを取り出すものであり、第1波長のX線を発生する第1X線源16と、湾曲反射面を有する第1の多層膜ミラー18とを備えている。湾曲反射面は傾斜格子面間隔の多層膜で形成されていて、その断面形状は第1放物線に沿う形状をしている。この第1放物線の焦点位置に第1X線源16が配置されている。第1X線源16で発生した第1波長のX線20は第1の多層膜ミラー18の湾曲反射面で反射して、互いに平行なX線束からなる第1の平行X線ビーム22となる。この第1の平行X線ビーム22を薄膜試料24に低角度で入射して、そこからの回折X線をソーラースリット26を通してX線検出器28で検出する。薄膜試料24を静止させたままで、X線検出器28を薄膜試料24の周りに回転させながら回折X線の強度を測定すると薄膜試料24の回折パターンを得ることができる。
【0003】
次に、第2波長のX線で薄膜試料24のX線回折測定をするには、ゴニオメータ10を第2のX線分光装置14のところまで平行移動する。そして、第2X線源30で発生する第2波長のX線を第2の多層膜ミラー32で反射させて第2の平行X線ビーム34を得て、これを薄膜試料24に照射する。
【0004】
例えば、第1のX線分光装置12では、第1X線源16のターゲット材質としてCu(銅)を用いて、その特性X線のCuKαを回折測定に用いることができる。一方、第2のX線分光装置14では、第2X線源30のターゲット材質としてCr(クロム)を用いて、その特性X線のCrKαを回折測定に用いることができる。このような場合に、第1の多層膜ミラー18はCuKα用に作られた専用のものである必要があり、第2の多層膜ミラー32はCrKα用に作られた専用のものである必要がある。
【0005】
図15(b)は2種類の波長のX線ビームを用いて薄膜試料のX線回折測定をするための従来の別のX線分光方法を示す平面図である。この従来例では、2種類の波長のX線を発生することのできるX線源36を用いる。そして、2種類の波長に応じて2種類の多層膜ミラー18、32のいずれかを選択する。いずれの波長を用いる場合でも、ゴニオメータ10は同じ位置のままでよい。2種類の波長のX線を発生するX線源36としては、例えば、円筒状のターゲットの外周面に2種類の金属を交互に配置した回転対陰極(いわゆる、ゼブラ型のターゲット)を有するX線管を用いることができる。このX線源を用いると、2種類の金属に起因する特性X線が同時に発生するが、取り出したい波長に応じて2種類の多層膜ミラー18、32のいずれかを選択することにより、所望の波長の特性X線だけを取り出すことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図15(a)に示す従来のX線分光方法は、測定に使うX線の波長を切り換えるためにはゴニオメータを平行移動させる必要があり、また、X線分光装置を2セット準備しなければならない。一方、図15(b)に示すX線分光方法は、ゴニオメータは平行移動させなくてもよいが、測定に使う2種類の波長に応じて、その波長専用に作られた多層膜ミラーを別個に準備しなければならない。
【0007】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、2種類の波長を切り換えるときに試料もX線源も移動させる必要がなく、かつ、1種類の多層膜ミラーだけで足りるようなX線分光方法を提供することにあり、また、その方法を実施するX線分光装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1の発明のX線分光方法は、複焦点型のX線源を使うものであって、次の(a)〜(d)の各段階を備えている。(a)第1波長のX線を発生する第1焦点と第2波長のX線を発生する第2焦点とを備えていて、X線の取り出し方向から見て前記第1焦点と前記第2焦点とが異なる位置にあるようなX線源を準備する段階。(b)傾斜格子面間隔の多層膜からなる湾曲反射面を有する多層膜ミラーを準備する段階。(c)前記第1波長に基づく第1放物線の焦点位置に前記X線源の前記第1焦点を配置するとともに、この第1放物線に沿うように前記湾曲反射面を配置して、前記第1焦点で発生した第1波長のX線を前記湾曲反射面で反射させて平行X線ビームを取り出す第1分光段階。(d)前記第2波長に基づく第2放物線の焦点位置に前記X線源の前記第2焦点を配置するとともに、この第2放物線に沿うように前記湾曲反射面を配置して、前記第2焦点で発生した第2波長のX線を前記湾曲反射面で反射させて平行X線ビームを取り出す第2分光段階であって、前記X線源の位置及び姿勢が前記第1分光段階と同じであり、前記第1分光段階と比較して前記湾曲反射面の少なくともひとつの地点における湾曲反射面の配置位置が変わらずに湾曲反射面の姿勢と曲率だけが変化していて、前記第1分光段階と少なくとも部分的に重なる位置に、かつ、前記第1分光段階と同じ方向に、平行X線ビームが取り出される第2分光段階。このX線分光方法は、2種類の波長が比較的離れていても、また、接近していても、どちらでも適用可能である。
【0009】
第2の発明のX線分光方法は、第1の発明におけるX線源を具体化したものである。すなわち、X線源は回転対陰極X線管であり、その回転対陰極の外周面には大径部分と小径部分が周方向に交互に配置されていて、前記大径部分の表面が前記第1波長のX線を発生する前記第1焦点に該当し、前記小径部分の表面が前記第2波長のX線を発生する前記第2焦点に該当する。
【0010】
第3の発明のX線分光装置は、第1の発明のX線分光方法を実施するための装置であって、次の(a)〜(c)を備えている。(a)第1波長のX線を発生する第1焦点と第2波長のX線を発生する第2焦点とを備えていて、X線の取り出し方向から見て前記第1焦点と前記第2焦点とが異なる位置にあるようなX線源。(b)傾斜格子面間隔の多層膜からなる湾曲反射面を有する多層膜ミラーであって、前記第1波長に基づき前記第1焦点を焦点位置とする第1放物線に沿う第1姿勢と、前記第2波長に基づき前記第2焦点を焦点位置とする第2放物線に沿う第2姿勢とに選択的に配置可能な多層膜ミラー。(c)前記湾曲反射面の曲率を変更するための曲率変更手段。
【0011】
第4の発明のX線分光装置は、第3の発明におけるX線源を具体化したものである。すなわち、X線源は回転対陰極X線管であり、その回転対陰極の外周面には大径部分と小径部分が周方向に交互に配置されていて、前記大径部分の表面が前記第1波長のX線を発生する前記第1焦点に該当し、前記小径部分の表面が前記第2波長のX線を発生する前記第2焦点に該当する。
【0012】
【発明の実施の形態】
まず、この発明で使用する多層膜ミラーについて説明する。図1(a)は多層膜ミラー38の断面図である。この多層膜ミラー38は、厚さが0.5mmのSi(シリコン)基板40の表面に多層膜42を積層したものである。図1(b)は多層膜42を模式的に示す断面図である。この多層膜42は重元素であるW(タングステン)44と軽元素であるSi(シリコン)46とを交互に200層ずつ積層したものである。この多層膜42は1周期の厚さdが場所によって変化しており、例えばA点における1周期の厚さはd1であり、B点における1周期の厚さはd2である。X線回折の観点から言えば、多層膜42の1周期の厚さdは結晶の格子面間隔に相当し、上述のように1周期の厚さdが場所によって変化する多層膜は「傾斜格子面間隔」の多層膜と呼ばれる。放物線形状の湾曲反射面を用いて平行X線ビームを取り出すときには、このような傾斜格子面間隔の多層膜が必要になる。
【0013】
この発明で使う多層膜は、一般的に言えば、次のような条件で作ることができる。重元素としてはW(タングステン)が代表的である。軽元素としてはSi(シリコン)、C(炭素)、B4C(炭化ホウ素)などが考えられる。重元素と軽元素の積層数(周期数)は100〜200層程度とすることができる。1周期の厚さdは3〜12nm程度である。
【0014】
次に、この発明のX線分光方法の原理を説明する。図2は二つの波長のX線を選別して取り出すためのX線光学系を示す説明図である。第1放物線48の焦点位置FにCuターゲットのX線源の焦点が配置されている。この第1放物線48に沿って第1の多層膜ミラー50が配置されている。この第1の多層膜ミラー50の湾曲反射面は、第1放物線48の一部分を第1放物線48の軸49に垂直な方向(紙面に垂直な方向)に平行移動したときにできる軌跡からなる放物面である。この湾曲反射面は図1(b)に示すような傾斜格子面間隔の多層膜で形成されている。第1放物線48はCuの特性X線であるCuKα線を回折させるための放物線となっている。
【0015】
焦点位置Fと軸とを共通にする放物線は無数に存在するが、CuKα線を回折させるような放物線は、次のようにして求めることができる。図1(b)に示すような多層膜ミラーを使用する場合を考えると、多層膜の周期dとX線の波長λ(CuKα線の波長)が決まると、ブラッグの法則に基づいて、回折現象が生じるX線入射角θが決まる。そして、多層膜ミラーの最近端(X線源に一番近い端部。これをC点とする)をX線源から約80mmのところに配置すると定めれば、C点の空間位置が決まる。焦点位置Fと軸とC点が定まると、第1放物線48が一義的に定まる。この放物線上におけるX線入射角θは距離X(放物線の頂点からの軸方向の距離)に応じて変化するので、この入射角θの変化に応じて、多層膜ミラー50の周期dを連続的に変化させ、これによって、放物線上のどの位置でもブラッグの法則を満足できるようにする。この実施形態では、多層膜ミラー50の長さは約40mmである。
【0016】
次に、CrターゲットのX線源を上述のCuターゲットと同じ焦点位置Fに置くことを考える。この場合、Crの特定X線であるCrKα線の波長は上述のCuKα線の波長とは異なっている。したがって、ブラッグの法則を満足するX線入射角が異なるので、第1の放物線48とは異なる第2の放物線52を使う必要がある。この第2の放物線52はCrKα線を回折させるような放物線である。この第2の放物線52に沿うように第2の多層膜ミラー54が湾曲している。当然ながら、第1の多層膜ミラー50と第2の多層膜ミラー54ではその曲率が異なっている。
【0017】
図2においてハッチングで示してある領域は、多層膜ミラーへの入射X線及び多層膜ミラーからの出射X線が占める領域である。出射X線は互いに平行なX線束からなる平行ビームである。
【0018】
次に、二つの多層膜ミラー50、54を同じ位置に配置するための条件を考える。第1の放物線48及び第1の多層膜ミラー50を、C点とD点の間の距離G(この実施形態ではG=2.25mm)だけ上方に移動させると、第1の多層膜ミラー50の最近端C点が第2の多層膜ミラー54の最近端D点に重なる。移動後の状態を図3に示す。第1放物線48とその軸49は破線で示してある。
【0019】
例えば、第1放物線48の焦点位置F1にCuターゲットのX線源を配置して、かつ、第1放物線48に沿うように第1の多層膜ミラー50を配置することで、Y方向の幅が1.19mmの平行X線ビームが得られる。また、第2放物線52の焦点位置F2にCrターゲットのX線源を配置して、かつ、第2放物線52に沿うように第の多層膜ミラー54を配置することで、Y方向の幅が1.69mmの平行X線ビームが得られる。
【0020】
次に、二つの多層膜ミラー50、54を共通にすることを考える。図3において、第1の多層膜ミラー50を曲率可変のミラーとすれば、これを第1の放物線48に沿うように湾曲させることも、第2の放物線52に沿って湾曲させることもできる。しかし、第1の多層膜ミラー50の多層膜の周期dは、CuKα線を反射させるように連続的に変化しているので、曲率だけを第2の放物線52に沿って変化させても、周期dがCrKα線を反射するようには変化していないので、厳密には多層膜ミラー50のすべての地点においてCrKα線についてのブラッグの法則を満足することにはならない。そこで、その誤差を検討する。
【0021】
第2の放物線52に沿って理想的な周期dとなっているような第2の多層膜ミラー54における各地点でのX線入射角をθ1とする。一方、第1の多層膜ミラー50を第2の放物線52に沿うように湾曲させて、この第1の多層膜ミラー50の各地点の周期dに応じてCrKα線が回折するようなX線入射角をθ2とする。このθ1とθ2の角度誤差の計算結果を図12に示す。多層膜ミラーの最近端(距離X=80mm)から最遠端(距離X=120mm)までの範囲での角度誤差は0.0086〜0.0077度となった。すなわち、角度誤差は0.01度未満である。一方で、多層膜ミラーによる反射ピークの半価幅は約0.05度である。したがって、理想的な入射角度に対して0.01度未満の角度ずれがあっても、これは多層膜ミラーの半価幅よりもかなり小さいので、この多層膜ミラーによって問題なく反射して、出射ビームを得ることができる。X線強度についても理想状態に対して90%程度であって、強度低下もそれほど大きくなく、十分使用可能範囲である。以上のような検討結果に基づいて、CuKα線用に設計された傾斜周期dを有する多層膜ミラーを、曲率を変えるだけで、CrKα線の多層膜ミラーとしても兼用できることがわかった。
【0022】
次に、残る問題は、図3に示すように近接した二つの焦点F1、F2からCuとCrの特性X線を別個に発生させるようなX線源を準備することである。以下に、このような複焦点型のX線源について説明する。
【0023】
まず、異なる特性X線を発生させることのできる従来のX線管を説明する。図5は従来のゼブラ型の回転対陰極である。Cuターゲット56とCrターゲット58を円周方向に沿って交互に配置している。フィラメント60から電子ビーム62が回転対陰極64に照射されると、Cuターゲット56からのX線とCrターゲット58からのX線が混じった状態でX線ビーム66として取り出される。この場合は、X線取り出し方向から見れば同じ焦点位置からCuターゲット56からのX線とCrターゲット58からのX線が発生していることになる。これでは、図3のような用途には使えない。
【0024】
次に、この発明で使用する複焦点型の回転対陰極X線管を説明する。図6は回転対陰極68の外周面に環状の溝70を複数個並列に設けたものである。この回転対陰極68はカップ状のCr製のベース71(内部は水冷される)の外周面にCu製の外層72を被覆したものである。そして、外層72の厚さよりも深く溝70を加工することで、溝70の底面にベース71の材質のCrが露出している。外層72の被覆方法としては拡散接合や蒸着などを用いる。
【0025】
図8(a)は図6の回転対陰極68の側面図(左半分を断面図にしたもの)である。円筒状の回転対陰極68の外径は100mmである。溝70の深さは図3の距離Gと同じにしてあり、2.25mmである。溝70の幅は2mmである。図8(b)はX線の取り出し方向から見た焦点の形状である。外層72の表面(Cu)から発生するX線74と、溝70の底面(Cr)から発生するX線76は、距離Gだけ離れている。ところで、溝70は環状になっているので、X線74、76は、その断面の縦方向において、X線が全く発生しない部分78が生じてしまう。
【0026】
そこで、このような欠点をなくすために、図7の回転対陰極68aでは溝70aをらせん状に形成している。図8(c)は図7の回転対陰極68aの側面図(左半分を断面図にしたもの)である。溝70aの深さGは2.25mm、幅は2mmである。図8(d)はその場合のX線取り出し方向から見た焦点の形状である。この場合は、回転対陰極68aが回転することによって、X線74a、76aは、その断面の縦方向において一様なX線強度が得られる。
【0027】
別の製造方法として、図8(c)のような形状に回転対陰極の全体をCuで製造し、その後、溝70aの底面だけにCrを蒸着してもよい。
【0028】
図9は複焦点型の回転対陰極の別の例である。図9(a)は回転対陰極の製造途中の状態を示す横断面図(回転軸に垂直な断面図)である。この回転対陰極は、まず、カップ状のCr製のベース71bの外周面にCu製の外層72bを被覆する。次に、図9(b)に示すように、周方向の3個所において外周面を加工してCrを露出させる。これによって、大径部分78と小径部分80が周方向に交互に配置された状態になる。なお、小径部分80からのX線を矢印82の方向に取り出すときに大径部分78が邪魔にならないように、大径部分78の裾84を接線方向にカットしている。大径部分78に電子ビームが当たるときはCuの特性X線が発生し、小径部分80に電子ビームが当たるときはCrの特性X線が発生する。図9(c)は図9(b)の回転対陰極の側面断面図である。大径部分78と小径部分80の半径の差はGであり、これは図8における溝の深さGと同じである。図9(d)はX線の取り出し方向から見た焦点の形状である。図8(d)と同様の焦点形状となる。なお、3等分以外のn等分(n=正の整数)にしても構わない。
【0029】
図8(c)や図9(c)に示したような複焦点型の回転対陰極X線管を使うことによって、X線管の位置及び姿勢を全く変えずに、図3のように、異なる焦点位置から2種類の波長のX線を取り出すことが可能となる。
【0030】
次に、図3で使用している多層膜ミラー50について詳しく説明する。図10は多層膜ミラー50の外形曲線を示す平面図である。この多層膜ミラーは、ミラーを構成する基板の一端(図の左端)を壁面に固定して、先端のH点(図の右端)を自由端として、ここに荷重をかけて基板を湾曲させるものである。Uは壁(図10の左端)からの距離、Vは基板の幅方向の中心からの距離(幅の2分の1)である。基板の外形曲線86を図16の(1)式のようにすると(この点は後述する)、先端に荷重Wをかけたときに基板の湾曲面がCuKα線を反射するような放物面となる。
【0031】
次に、外形曲線86を求める手順を説明する。まず、CuKα線を反射させる第1放物線48(図2を参照)を求めて、その曲率半径R1(図2の距離Xに依存して変化する)を計算する。次に、図16の(2)式を用いて基板(片持ち梁)の曲率半径を計算する。すなわち、図16の(2)式において、パラメータa、b、Wを変えて、使用予定の反射領域(40mm×20mm。図10のハッチングで示した領域)の各位置での曲率半径を計算する。この曲率半径が上述の曲率半径R1にできるだけ一致するように、最適なa、b、Wを求める。これにより、各距離Uにおけるaの数値が得られる。このaの数値(図10のVに相当する)を距離Uの5次式の関数で近似すると、図16の(1)式が得られる。この数式をNC制御の工作機械にセットすれば外形曲線86を加工することができる。この多層膜ミラーの先端に荷重Wをかけると、少なくとも反射領域(40mm×20mm)の部分は、第1放物線48に沿うように湾曲する。そのときの平面状態からの先端の変位量は0.25mmとなる。
【0032】
なお、上述の曲率R1をCrKα線用の曲率R2に変えて、図16の(1)式に相当する数式を求めれば、CrKα線用の多層膜ミラーの外形曲線が得られる。これをCuKα線用の外形曲線86と比較すると、その誤差は最大で約10μmであり、これは加工誤差の範囲内である。したがって、CuKα線用の多層膜ミラーとCrKα線用の多層膜ミラーとで、同じ外形曲線を用いても、実用上の差異はない。
【0033】
図11は多層膜ミラーの曲率を変更するための機構の一例を示す斜視図である。多層膜ミラー50の基端は固定台88に固定されている。多層膜ミラー50の先端は押し棒90で押し上げられるようになっている。押し棒90に与える荷重を調整する(実際には押し棒90の変位を調整する)ことで、多層膜ミラー50の湾曲面(放物面となる)の曲率を変えることができる。図11において、ミラー50が湾曲する側(図11の上側)に多層膜が形成されている。押し棒90の移動機構と固定台88は回転台92に取り付けられている。回転台92をその中心線94の周りに回転させると、多層膜ミラー50のX線源に対する姿勢(取り付け角度)を変えることができる。
【0034】
多層膜ミラーの曲率を変えるための機構は図11に示すものに限られない。例えば、多層膜ミラーをその長手方向の両端から中心に向かって互いに押して湾曲させる方式や、多層膜ミラーの上面を4本の棒で支持して多層膜ミラーの両端を下から押し棒で押し上げて湾曲させる方式(4点ベンディング法)などを採用してもよい。
【0035】
図4は図10に示す多層膜ミラーを所望の放物線96に沿わせるように湾曲させる作業を示す説明図である。多層膜ミラー50を放物線96に沿わせるには、まず、多層膜ミラー50の基端のJ点を放物線96の位置に載せる。次に、図11の回転台92を回転させることで、多層膜ミラー50のJ点における傾斜を放物線96の傾斜に一致させる。次に、多層膜ミラー50の先端のH点を矢印82の方向に押して、先端のH点が放物線96の上に来るようにする。これで、多層膜ミラー50の湾曲面は放物線96に沿うような放物面となる。多層膜ミラー50の長さは65mmであるが、実際に使用する範囲は、X線源からの距離Xが約80〜120mmの範囲である。
【0036】
次に、このX線分光装置の使用方法の一例を説明する。図3において、X線源としては図8(c)に示す複焦点型の回転対陰極68aを有するX線管を使用する。また、第1の多層膜ミラー50としては図10に示す多層膜ミラーを用いる。まず、回転対陰極のCu焦点が焦点位置F1になるように、かつ、Cr焦点が焦点位置F2になるように、X線管を位置決めする。次に、図4に示した作業手順で、第1の多層膜ミラー50を第1放物線48に沿うように湾曲させる。この状態でX線管からX線を発生させると、焦点位置F1から発生したCuKα線が第1の多層膜ミラー50で反射して、平行X線ビームとなって図3の右方向に取り出される。このCuKα線を用いて、例えば薄膜試料のX線回折測定を実施する。焦点位置F2から発生したCrKα線は第1の多層膜ミラー50に当たってもブラッグの法則を満足しないので、CrKα線はこのX線分光装置からは出ていかない。
【0037】
次に、CrKα線を取り出すようにX線分光装置を変更する。X線管はそのままの位置及び姿勢でよく、第1の多層膜ミラー50の姿勢(傾斜角)と曲率だけを変更する。すなわち、第1の多層膜ミラー50を第2放物線52に沿うように傾斜させ、かつ、湾曲させる。第1の多層膜ミラー50の基端のJ点の配置位置は、CuKα線を取り出す第1分光段階と、CrKα線を取り出す第2分光段階とで、同じ配置位置にある。すなわち、第1分光段階と比較して多層膜ミラーの湾曲反射面の少なくともひとつの地点(J点)における湾曲反射面の配置位置は第2分光段階でも変わらない。この場合、CrKα線用の第2の多層膜ミラー54を使うのではなくて、第1の多層膜ミラー50をそのまま使って、その傾斜と曲率を第2放物線52に沿うように変更する。このとき、第1の多層膜ミラー50の先端(図10のH点)における平面状態からの変位量は0.28mmである。ところで、CuKα線用に湾曲させたときは先端における平面状態からの変位量は上述のように0.25mmであったので、CuKα線からCrKα線に変更するときに、多層膜ミラーの先端の変位量を0.03mmだけ増加させることになる。
【0038】
この場合、本来の第2の多層膜ミラー54を使う場合と比較して、図12に示すような角度誤差が生じるが、この角度誤差は上述のように許容範囲内である。この状態でX線管からX線を発生させると、焦点位置F2から発生したCrKα線が、第2放物線52に沿うように湾曲した多層膜ミラーで反射して、平行X線ビームとなって図3の右方向に取り出される。最初のCuKα線の取り出し位置及び取り出し方向と、次のCrKα線の取り出し位置及び取り出し方向は、試料から見てほぼ同じであるから、試料の位置を変えずに2種類の波長のX線を使って測定ができる。図3に示すように、焦点F1からのCuKα線を取り出す第1分光段階と、焦点F2からのCrKα線を取り出す第2分光段階では、取り出される平行ビームの位置が少なくとも部分的に重なっていて、かつ、それらの平行ビームは互いに同じ方向に取り出される。
【0039】
上述の説明では、2種類の波長としてCuKα線とCrKα線の組み合わせを用いているが、別の組み合わせでもかまわない。例えば、CuKα線とCuKβ線の組み合わせでも適用できる。その場合は、材質をCuだけにして複焦点型の回転対陰極を作ればよい。この場合に使用する回転対陰極を図17に示す。図17(a)はそのような回転対陰極の側面図(左半分を断面図にしたもの)である。溝の幅Qは6mmであり、山の幅Pも6mmである。図17(b)は図17(a)のS部の拡大図である。溝の深さGは0.45mmである。CuKα線とCrKα線の組み合わせの場合は、図3における距離Gを0.45mmにすることで多層膜ミラーの位置を同じにすることができる。この回転対陰極では、対陰極の厚さtを、図17(b)に示すように、山の部分でも溝の部分でも均一にしている。すなわち、どの部分でも厚さtが2mmになるようにしている。これによって、肉厚をできる限り薄く、かつ、均一にできて、回転対陰極の冷却効率を高めることができる。
【0040】
また、上述の説明では、CuKα線用の周期dを有する多層膜ミラーを作って、これをCrKα線用の多層膜ミラーとして兼用させているが、CuKα線用の周期dとCrKα線用の周期dの中間の周期dを有するような多層膜ミラーを作って、これをCuKα線とCrKα線に兼用してもよい。
【0041】
次に、参考例として、別のタイプ(単焦点型のX線源を使うタイプ)のX線分光方法を説明する。図13は単焦点型のX線源を使うタイプのX線分光方法の原理を示す説明図である。図3のX線分光方法と大きく異なる点は、次の2点である。第1の相違点は、二つの波長のX線は同じ焦点位置Fから発生することである。第2の相違点は、波長を変更するときに、多層膜ミラーの姿勢(傾斜角)と曲率を変えることに加えて、取り付け位置もシフトさせることである。二つの波長に対して同じ多層膜ミラーを用いる点は図3の場合と同じである。このタイプのX線分光方法は、二つの波長が非常に接近している場合に有効である。二つの波長が離れていると、多層膜ミラーから取り出す二つの波長のX線ビームの取り出し位置が離れてしまうので、適用することができない。二つの波長が比較的離れている場合は、図3のX線分光方法を使うことになる。
【0042】
図13において、第1放物線98はCuターゲットの特性X線のひとつであるCuKα線を反射するような放物線である。第2放物線100はCuターゲットの別の特性X線であるCuKβ線を反射するような放物線である。多層膜ミラー102はCuKα線を反射するように設計されたミラー(図10に示すもの)であり、これをCuKβ線に対しても共通に使用する。
【0043】
図13において、CuKα線を取り出す場合は、第1放物線98に沿うように多層膜ミラー102を湾曲させる。そして、多層膜ミラー102から取り出される平行X線ビームを出射スリット104で絞ってから最終的に取り出すようにする。すなわち、多層膜ミラー102から出てくる平行X線ビームは幅Mの範囲となるが、これを出射スリット104の開口幅で絞って最終的に取り出すことになる。
【0044】
次に、CuKβ線を取り出す場合には、第2放物線100に載るように多層膜ミラー102の最近端をD点からC点にシフトしてから、この多層膜ミラー102を第2放物線100に沿うように回転させ、かつ、湾曲させる。この場合は、多層膜ミラー102から取り出される平行X線ビームは幅Nの範囲となるが、やはり、出射スリット104の開口幅で絞って最終的に取り出す。したがって、出射スリット104は、CuKα線の平行X線ビームとCuKβ線の平行X線ビームとが互いに重なり合う領域を取り出すように設計されている。この実施形態では出射スリット104の開口幅は0.5mmである。この出射スリット104を使うことにより、CuKα線とCuKβ線は、試料から見て、同じ取り出し位置と取り出し方向で取り出されることになる。ゆえに、試料の位置を同じにしたままで、CuKα線とCuKβ線の両方で別個に測定できる。
【0045】
図13において、CuKα線とCuKβ線を別個に取り出す場合に、X線源の焦点位置は同じでよいので、通常のCuターゲットのX線管を用いることができる。このX線管の位置と姿勢は常に同じままでよい。
【0046】
図14は図13のX線分光装置の分光特性を示すグラフである。このグラフは、図13のX線分光装置を使って取り出した平行X線ビームを、Si(004)からなる結晶モノクロメータを使って角度分光した回折パターンである。横軸がSi(004)モノクロメータによる回折角度(2θ)であり、縦軸が回折X線の強度(単位はcps)である。実線で示す曲線は、図13のX線分光装置で取り出したCuKβ線の分光パターンであり、破線で示す曲線はCuKα線の分光パターンである。実線で示す曲線においては、CuKβ線のピークほかに、わずかにCuKα1、CuKα2が出ているが、これは実用上無視してもよい程度の強度である。このように、この分光方法によれば、同一の多層膜ミラーを使ってCuKα線とCuKβ線を別個に取り出すことが可能になった。
【0047】
CuKα線とCuKβ線を用いてX線分析を行う例としては、次のような場合が考えられる。CuKα線を用いて試料の格子定数を精密に求める場合に、低角反射の測定が必要となるような試料では、CuKα1線とCuKα2線の波長が重なり合って、その比率が測定角度範囲内で変化する。そのような場合に、正確な格子定数を求めようとすると、高度な技術を要する。このような試料に対しては、低角反射についてはCuKβ線で測定することにより、正確な格子定数の測定が可能になる。この発明によれば、X線源を移動することなく、かつ、試料の位置も動かすことなく、同一の多層膜ミラーの曲率等を変更するだけで、X線の波長を切り換えることができるので、迅速に測定ができる。
【0048】
【発明の効果】
この発明のX線分光方法及び装置は、2種類の波長を切り換えるときに試料もX線源も移動させる必要がなく、かつ、1種類の多層膜ミラーだけで足りる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明で使用する多層膜ミラーの断面図である。
【図2】二つの波長のX線を選別して取り出すためのX線光学系を示す説明図である。
【図3】複焦点型のX線源を使って二つの波長のX線を別個に取り出すためのX線分光方法を示す説明図である。
【図4】図10に示す多層膜ミラーを所望の放物線に沿わせるように湾曲させる作業を示す説明図である。
【図5】従来のゼブラ型の回転対陰極の斜視図である。
【図6】外周面に環状の溝を複数個並列に設けた回転対陰極の一部を破断して示した斜視図である。
【図7】外周面にらせん状の溝を設けた回転対陰極の一部を破断して示した斜視図である。
【図8】(a)は図6の回転対陰極の部分断面側面図、(b)は図6の回転対陰極の焦点形状、(c)は図7の回転対陰極の部分断面側面図、(d)は図7の回転対陰極の焦点形状である。
【図9】複焦点型の回転対陰極の別の例の平面断面図、側面断面図及び焦点形状である。
【図10】この発明で使用する多層膜ミラーの平面図である。
【図11】多層膜ミラーの曲率を変更するための機構の一例を示す斜視図である。
【図12】二つの波長に対して同一の多層膜ミラーを使う場合の角度誤差を示すグラフである。
【図13】単焦点型のX線源を使うタイプのX線分光方法の原理を示す説明図である。
【図14】図13のX線分光装置の分光特性を示すグラフである。
【図15】2種類の波長のX線ビームを用いて薄膜試料のX線回折測定をするための従来のX線分光方法を示す平面図である。
【図16】多層膜ミラーの外形曲線を示す数式と曲率半径を求める数式である。
【図17】(a)はCuKα線とCrKα線の組み合わせを用いるときに使用する回転対陰極の部分断面側面図、(b)は(a)のS部の拡大図である。
【符号の説明】
48 第1放物線
50 第1の多層膜ミラー
52 第2放物線
54 第2の多層膜ミラー
68 回転対陰極
70 溝
71 ベース
72 外層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray spectroscopy method for extracting a parallel X-ray beam using a multilayer mirror having a curved reflecting surface, and to an X-ray spectrometer for the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 15A is a plan view showing a conventional X-ray spectroscopic method for X-ray diffraction measurement of a thin film sample using X-ray beams of two types of wavelengths. For one goniometer 10, a first X-ray spectrometer 12 and a second X-ray spectrometer 14 are prepared. The first X-ray spectrometer 12 extracts a parallel X-ray beam having a first wavelength, a first X-ray source 16 that generates an X-ray having a first wavelength, and a first multilayer film having a curved reflecting surface. And a mirror 18. The curved reflecting surface is formed of a multilayer film having an inclined lattice plane interval, and the cross-sectional shape thereof is a shape along the first parabola. A first X-ray source 16 is disposed at the focal position of the first parabola. The X-rays 20 having the first wavelength generated by the first X-ray source 16 are reflected by the curved reflecting surface of the first multilayer mirror 18 to become a first parallel X-ray beam 22 composed of X-ray bundles parallel to each other. The first parallel X-ray beam 22 is incident on the thin film sample 24 at a low angle, and diffracted X-rays therefrom are detected by the X-ray detector 28 through the solar slit 26. The diffraction pattern of the thin film sample 24 can be obtained by measuring the intensity of the diffracted X-ray while rotating the X-ray detector 28 around the thin film sample 24 while the thin film sample 24 is stationary.
[0003]
Next, to measure the X-ray diffraction of the thin film sample 24 with the X-rays of the second wavelength, the goniometer 10 is moved in parallel to the second X-ray spectrometer 14. Then, the X-ray having the second wavelength generated by the second X-ray source 30 is reflected by the second multilayer mirror 32 to obtain a second parallel X-ray beam 34, which is irradiated onto the thin film sample 24.
[0004]
For example, in the first X-ray spectrometer 12, Cu (copper) is used as a target material of the first X-ray source 16, and CuKα of the characteristic X-ray can be used for diffraction measurement. On the other hand, in the second X-ray spectrometer 14, Cr (chromium) is used as a target material of the second X-ray source 30, and CrKα of the characteristic X-ray can be used for diffraction measurement. In such a case, the first multilayer mirror 18 needs to be a dedicated mirror made for CuKα, and the second multilayer mirror 32 needs to be a dedicated mirror made for CrKα. is there.
[0005]
FIG. 15B is a plan view showing another conventional X-ray spectroscopic method for X-ray diffraction measurement of a thin film sample using X-ray beams of two types of wavelengths. In this conventional example, an X-ray source 36 capable of generating X-rays of two types of wavelengths is used. Then, one of the two types of multilayer mirrors 18 and 32 is selected according to the two types of wavelengths. Whichever wavelength is used, the goniometer 10 may remain in the same position. As the X-ray source 36 for generating X-rays of two types of wavelengths, for example, an X having a rotating counter cathode (so-called zebra type target) in which two types of metals are alternately arranged on the outer peripheral surface of a cylindrical target. A wire tube can be used. When this X-ray source is used, characteristic X-rays attributed to two types of metal are generated at the same time. By selecting one of the two types of multilayer mirrors 18 and 32 according to the wavelength to be extracted, a desired X-ray source can be obtained. Only the characteristic X-rays of the wavelength can be extracted.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional X-ray spectroscopy method shown in FIG. 15A, it is necessary to move the goniometer in order to switch the wavelength of X-rays used for measurement, and two sets of X-ray spectrometers must be prepared. . On the other hand, in the X-ray spectroscopic method shown in FIG. 15B, the goniometer does not need to be moved in parallel. However, according to the two types of wavelengths used for the measurement, a multilayer mirror dedicated to the wavelength is separately provided. Must be prepared.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is not to move the sample and the X-ray source when switching between two kinds of wavelengths, and one kind of multilayer mirror. It is to provide an X-ray spectroscopic method that is sufficient by itself, and to provide an X-ray spectroscopic device that performs the method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The X-ray spectroscopic method of the first invention uses a multifocal X-ray source and includes the following steps (a) to (d). (A) A first focal point that generates X-rays having a first wavelength and a second focal point that generates X-rays having a second wavelength are provided. The first focal point and the second focal point when viewed from the X-ray extraction direction. Preparing an X-ray source in a position different from the focal point; (B) A step of preparing a multilayer mirror having a curved reflecting surface made of a multilayer film with inclined lattice plane spacing. (C) The first focal point of the X-ray source is arranged at the focal position of the first parabola based on the first wavelength, and the curved reflecting surface is arranged along the first parabola, and the first parabola is arranged. A first spectroscopic step of extracting a parallel X-ray beam by reflecting X-rays of a first wavelength generated at a focal point by the curved reflecting surface; (D) The second focal point of the X-ray source is arranged at the focal position of the second parabola based on the second wavelength, and the curved reflecting surface is arranged along the second parabola, and the second A second spectroscopic stage for extracting a parallel X-ray beam by reflecting the X-ray of the second wavelength generated at the focal point by the curved reflecting surface, wherein the position and orientation of the X-ray source are the same as in the first spectroscopic stage. Yes, compared with the first spectroscopic stage, the curved reflecting surfaceThe arrangement position of the curved reflecting surface at at least one point is not changed, and only the posture and curvature of the curved reflecting surface are changed, at a position at least partially overlapping with the first spectroscopic stage, and the first spectroscopic stage. In the same direction asA second spectroscopic stage in which a parallel X-ray beam is extracted; This X-ray spectroscopy method can be applied regardless of whether the two types of wavelengths are relatively far apart or close to each other.
[0009]
  The X-ray spectroscopy method of the second invention isThe X-ray source in the first invention is embodied. That is, the X-ray source is a rotating anti-cathode X-ray tube, and a large-diameter portion and a small-diameter portion are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotating anti-cathode, and the surface of the large-diameter portion is the first surface. It corresponds to the first focus that generates X-rays of one wavelength, and the surface of the small diameter portion corresponds to the second focus that generates X-rays of the second wavelength.
[0010]
An X-ray spectrometer of the third invention is an apparatus for carrying out the X-ray spectroscopy method of the first invention, and includes the following (a) to (c). (A) A first focal point that generates X-rays having a first wavelength and a second focal point that generates X-rays having a second wavelength are provided. The first focal point and the second focal point when viewed from the X-ray extraction direction. An X-ray source whose focal point is different. (B) a multilayer mirror having a curved reflecting surface composed of a multilayer film with inclined lattice plane spacing, wherein the first posture along a first parabola with the first focal point as a focal position based on the first wavelength; A multilayer mirror that can be selectively disposed in a second posture along a second parabola with the second focal point as a focal position based on a second wavelength. (C) Curvature changing means for changing the curvature of the curved reflecting surface.
[0011]
  The X-ray spectrometer of the fourth invention isThe X-ray source according to the third invention is embodied. That is, the X-ray source is a rotating anti-cathode X-ray tube, and a large-diameter portion and a small-diameter portion are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotating anti-cathode, and the surface of the large-diameter portion is the first surface. It corresponds to the first focus that generates X-rays of one wavelength, and the surface of the small diameter portion corresponds to the second focus that generates X-rays of the second wavelength.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the multilayer mirror used in the present invention will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view of the multilayer mirror 38. The multilayer mirror 38 is obtained by laminating a multilayer film 42 on the surface of a Si (silicon) substrate 40 having a thickness of 0.5 mm. FIG. 1B is a cross-sectional view schematically showing the multilayer film 42. The multilayer film 42 is formed by alternately stacking 200 layers of W (tungsten) 44 as a heavy element and Si (silicon) 46 as a light element. In this multilayer film 42, the thickness d of one cycle varies depending on the location. For example, the thickness of one cycle at point A is d1, and the thickness of one cycle at point B is d2. From the viewpoint of X-ray diffraction, the thickness d of one period of the multilayer film 42 corresponds to the lattice spacing of the crystal. As described above, the multilayer film in which the thickness d of one period varies depending on the location is “graded grating”. This is referred to as a “plane spacing” multilayer film. When a parallel X-ray beam is extracted using a parabolic curved reflecting surface, a multilayer film having such an inclined lattice plane interval is required.
[0013]
Generally speaking, the multilayer film used in the present invention can be produced under the following conditions. A typical heavy element is W (tungsten). As light elements, Si (silicon), C (carbon), B4C (boron carbide), and the like are conceivable. The number of layers (period number) of heavy elements and light elements can be about 100 to 200 layers. The thickness d for one period is about 3 to 12 nm.
[0014]
Next, the principle of the X-ray spectroscopy method of the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an X-ray optical system for selecting and extracting X-rays having two wavelengths. The focal point of the X-ray source of the Cu target is arranged at the focal position F of the first parabola 48. A first multilayer mirror 50 is disposed along the first parabola 48. The curved reflecting surface of the first multilayer mirror 50 is a parabolic curve formed when a part of the first parabola 48 is translated in a direction perpendicular to the axis 49 of the first parabola 48 (a direction perpendicular to the paper surface). It is a surface. This curved reflecting surface is formed of a multilayer film having an inclined lattice plane interval as shown in FIG. The first parabola 48 is a parabola for diffracting CuKα rays that are characteristic X-rays of Cu.
[0015]
There are an infinite number of parabolas that share the focal point F and the axis, but a parabola that diffracts CuKα rays can be obtained as follows. Considering the case of using a multilayer mirror as shown in FIG. 1B, when the period d of the multilayer film and the wavelength λ of X-rays (the wavelength of CuKα rays) are determined, the diffraction phenomenon is based on Bragg's law. Is determined. Then, if it is determined that the nearest end of the multilayer mirror (the end closest to the X-ray source; this is C point) is arranged at a position about 80 mm from the X-ray source, the spatial position of the C point is determined. When the focal position F, the axis, and the point C are determined, the first parabola 48 is uniquely determined. Since the X-ray incident angle θ on the parabola changes according to the distance X (distance in the axial direction from the apex of the parabola), the period d of the multilayer mirror 50 is continuously changed according to the change of the incident angle θ. This allows Bragg's law to be satisfied at any position on the parabola. In this embodiment, the length of the multilayer mirror 50 is about 40 mm.
[0016]
Next, consider placing the X-ray source of the Cr target at the same focal position F as the above-mentioned Cu target. In this case, the wavelength of the CrKα ray that is the specific X-ray of Cr is different from the wavelength of the CuKα ray described above. Therefore, since the X-ray incident angles satisfying Bragg's law are different, it is necessary to use a second parabola 52 different from the first parabola 48. The second parabola 52 is a parabola that diffracts CrKα rays. The second multilayer mirror 54 is curved along the second parabola 52. Of course, the curvature of the first multilayer mirror 50 is different from that of the second multilayer mirror 54.
[0017]
The area indicated by hatching in FIG. 2 is an area occupied by incident X-rays to the multilayer mirror and outgoing X-rays from the multilayer mirror. The outgoing X-ray is a parallel beam composed of X-ray bundles parallel to each other.
[0018]
Next, a condition for arranging the two multilayer mirrors 50 and 54 at the same position is considered. When the first parabola 48 and the first multilayer mirror 50 are moved upward by a distance G between the points C and D (G = 2.25 mm in this embodiment), the first multilayer mirror 50 Of the second multilayer mirror 54 is overlapped with the closest point D of the second multilayer mirror 54. The state after movement is shown in FIG. The first parabola 48 and its axis 49 are indicated by broken lines.
[0019]
  For example, by arranging the X-ray source of the Cu target at the focal position F1 of the first parabola 48 and arranging the first multilayer mirror 50 along the first parabola 48, the width in the Y direction can be increased. A 1.19 mm parallel X-ray beam is obtained. In addition, an X-ray source of a Cr target is arranged at the focal position F2 of the second parabola 52, and the second parabola 52 is arranged along the second parabola 52.2By arranging the multilayer mirror 54, a parallel X-ray beam having a width in the Y direction of 1.69 mm can be obtained.
[0020]
Next, consider common use of the two multilayer mirrors 50 and 54. In FIG. 3, if the first multilayer mirror 50 is a variable-curvature mirror, it can be curved along the first parabola 48 or curved along the second parabola 52. However, since the cycle d of the multilayer film of the first multilayer mirror 50 continuously changes so as to reflect the CuKα ray, even if only the curvature is changed along the second parabola 52, the cycle Since d does not change so as to reflect the CrKα ray, it does not strictly satisfy Bragg's law for the CrKα ray at all points of the multilayer mirror 50. Therefore, the error is examined.
[0021]
An X-ray incident angle at each point in the second multilayer mirror 54 having an ideal period d along the second parabola 52 is defined as θ1. On the other hand, the first multilayer mirror 50 is bent along the second parabola 52, and X-ray incidence is performed such that CrKα rays are diffracted according to the period d of each point of the first multilayer mirror 50. Let the angle be θ2. FIG. 12 shows the calculation result of the angle error between θ1 and θ2. The angular error in the range from the nearest end (distance X = 80 mm) to the farthest end (distance X = 120 mm) of the multilayer mirror was 0.0086 to 0.0077 degrees. That is, the angle error is less than 0.01 degrees. On the other hand, the half width of the reflection peak by the multilayer mirror is about 0.05 degree. Therefore, even if there is an angle deviation of less than 0.01 degree with respect to the ideal incident angle, this is considerably smaller than the half-value width of the multilayer mirror. A beam can be obtained. The X-ray intensity is about 90% with respect to the ideal state, and the intensity is not so lowered, and it is sufficiently usable. Based on the above examination results, it was found that the multilayer mirror having the tilt period d designed for CuKα rays can be used as a multilayer mirror for CrKα rays only by changing the curvature.
[0022]
Next, the remaining problem is to prepare an X-ray source that separately generates characteristic X-rays of Cu and Cr from two close focal points F1 and F2 as shown in FIG. Hereinafter, such a multifocal X-ray source will be described.
[0023]
First, a conventional X-ray tube capable of generating different characteristic X-rays will be described. FIG. 5 shows a conventional zebra-type rotating counter cathode. Cu target 56 and Cr target 58 are alternately arranged along the circumferential direction. When the rotating cathode 64 is irradiated with the electron beam 62 from the filament 60, the X-ray from the Cu target 56 and the X-ray from the Cr target 58 are mixed and extracted as an X-ray beam 66. In this case, when viewed from the X-ray extraction direction, X-rays from the Cu target 56 and X-rays from the Cr target 58 are generated from the same focal position. This cannot be used for the application shown in FIG.
[0024]
Next, a multifocal rotary anti-cathode X-ray tube used in the present invention will be described. In FIG. 6, a plurality of annular grooves 70 are provided in parallel on the outer peripheral surface of the rotating counter cathode 68. The rotating counter cathode 68 has a cup-shaped Cr base 71 (internally water-cooled) coated with an outer layer 72 made of Cu. Then, by processing the groove 70 deeper than the thickness of the outer layer 72, Cr, which is the material of the base 71, is exposed on the bottom surface of the groove 70. As a method for coating the outer layer 72, diffusion bonding, vapor deposition, or the like is used.
[0025]
FIG. 8A is a side view of the rotating counter cathode 68 of FIG. 6 (the left half is a cross-sectional view). The outer diameter of the cylindrical rotating counter cathode 68 is 100 mm. The depth of the groove 70 is the same as the distance G in FIG. 3 and is 2.25 mm. The width of the groove 70 is 2 mm. FIG. 8B shows the shape of the focal point as viewed from the X-ray extraction direction. The X-ray 74 generated from the surface (Cu) of the outer layer 72 and the X-ray 76 generated from the bottom surface (Cr) of the groove 70 are separated by a distance G. By the way, since the groove 70 is annular, the X-rays 74 and 76 have a portion 78 in which no X-rays are generated in the longitudinal direction of the cross section.
[0026]
Therefore, in order to eliminate such a defect, the groove 70a is formed in a spiral shape in the rotating counter cathode 68a of FIG. FIG. 8C is a side view of the rotating counter cathode 68a of FIG. 7 (the left half is a cross-sectional view). The depth G of the groove 70a is 2.25 mm, and the width is 2 mm. FIG. 8D shows the shape of the focal point as viewed from the X-ray extraction direction in that case. In this case, by rotating the rotating counter cathode 68a, the X-rays 74a and 76a can obtain uniform X-ray intensity in the longitudinal direction of the cross section.
[0027]
As another manufacturing method, the entire rotating counter cathode may be manufactured with Cu in a shape as shown in FIG. 8C, and then Cr may be deposited only on the bottom surface of the groove 70a.
[0028]
FIG. 9 shows another example of a multifocal rotating counter cathode. FIG. 9A is a cross-sectional view (a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis) showing a state during the production of the rotating anti-cathode. In this rotating counter cathode, first, a Cu outer layer 72b is coated on the outer peripheral surface of a cup-shaped Cr base 71b. Next, as shown in FIG. 9B, the outer peripheral surface is processed at three locations in the circumferential direction to expose Cr. As a result, the large diameter portions 78 and the small diameter portions 80 are alternately arranged in the circumferential direction. The hem 84 of the large diameter portion 78 is cut in the tangential direction so that the large diameter portion 78 does not get in the way when the X-rays from the small diameter portion 80 are taken out in the direction of the arrow 82. When the electron beam hits the large-diameter portion 78, a characteristic X-ray of Cu is generated, and when the electron beam hits the small-diameter portion 80, a characteristic X-ray of Cr is generated. FIG. 9C is a side sectional view of the rotating counter cathode of FIG. 9B. The difference in radius between the large diameter portion 78 and the small diameter portion 80 is G, which is the same as the groove depth G in FIG. FIG. 9D shows the shape of the focal point as viewed from the X-ray extraction direction. The focus shape is the same as that in FIG. It may be divided into n equal parts other than 3 (n = positive integer).
[0029]
By using a multifocal type rotary anti-cathode X-ray tube as shown in FIGS. 8C and 9C, the position and orientation of the X-ray tube are not changed at all, as shown in FIG. It becomes possible to extract X-rays of two types of wavelengths from different focal positions.
[0030]
Next, the multilayer mirror 50 used in FIG. 3 will be described in detail. FIG. 10 is a plan view showing an outer shape curve of the multilayer mirror 50. In this multilayer mirror, one end (left end in the figure) of the substrate constituting the mirror is fixed to the wall surface, and a point H (right end in the figure) is used as a free end to apply a load to bend the substrate. It is. U is the distance from the wall (left end in FIG. 10), and V is the distance from the center in the width direction of the substrate (1/2 of the width). When the outer shape curve 86 of the substrate is represented by the expression (1) in FIG. 16 (this point will be described later), a paraboloid surface in which the curved surface of the substrate reflects the CuKα line when a load W is applied to the tip. Become.
[0031]
Next, a procedure for obtaining the outer curve 86 will be described. First, a first parabola 48 (see FIG. 2) that reflects the CuKα ray is obtained, and its radius of curvature R1 (which varies depending on the distance X in FIG. 2) is calculated. Next, the curvature radius of the substrate (cantilever) is calculated using equation (2) in FIG. That is, in the equation (2) in FIG. 16, the parameters a, b, and W are changed, and the radius of curvature at each position of the reflection area to be used (40 mm × 20 mm, the area shown by hatching in FIG. 10) is calculated. . Optimum a, b, and W are obtained so that this curvature radius matches the curvature radius R1 as much as possible. Thereby, the numerical value of a in each distance U is obtained. When the numerical value a (corresponding to V in FIG. 10) is approximated by a function of a quintic equation of the distance U, the equation (1) in FIG. 16 is obtained. If this mathematical formula is set in an NC-controlled machine tool, the external curve 86 can be machined. When a load W is applied to the tip of the multilayer mirror, at least a portion of the reflection region (40 mm × 20 mm) is curved along the first parabola 48. The amount of displacement of the tip from the planar state at that time is 0.25 mm.
[0032]
If the above-mentioned curvature R1 is changed to the curvature R2 for CrKα line and a mathematical expression corresponding to the expression (1) in FIG. 16 is obtained, the outer shape curve of the multilayer mirror for CrKα line can be obtained. When this is compared with the external curve 86 for CuKα line, the error is about 10 μm at the maximum, which is within the range of the processing error. Therefore, there is no practical difference even if the same outer shape curve is used for the multilayer mirror for CuKα rays and the multilayer mirror for CrKα rays.
[0033]
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a mechanism for changing the curvature of the multilayer mirror. The base end of the multilayer mirror 50 is fixed to a fixed base 88. The tip of the multilayer mirror 50 is pushed up by a push rod 90. By adjusting the load applied to the push rod 90 (actually adjusting the displacement of the push rod 90), the curvature of the curved surface (which becomes a paraboloid) of the multilayer mirror 50 can be changed. In FIG. 11, a multilayer film is formed on the side where the mirror 50 is curved (the upper side in FIG. 11). The moving mechanism of the push rod 90 and the fixed base 88 are attached to the rotary base 92. When the turntable 92 is rotated around its center line 94, the posture (attachment angle) of the multilayer mirror 50 with respect to the X-ray source can be changed.
[0034]
The mechanism for changing the curvature of the multilayer mirror is not limited to that shown in FIG. For example, a method in which the multilayer mirror is curved by pushing each other from both ends in the longitudinal direction toward the center, or the upper surface of the multilayer mirror is supported by four rods and both ends of the multilayer mirror are pushed up by push rods from below. A bending method (four-point bending method) or the like may be employed.
[0035]
FIG. 4 is an explanatory view showing an operation of bending the multilayer mirror shown in FIG. 10 so as to follow a desired parabola 96. To place the multilayer mirror 50 along the parabola 96, first, the point J at the base end of the multilayer mirror 50 is placed on the parabola 96. Next, by rotating the turntable 92 of FIG. 11, the inclination of the multilayer mirror 50 at the point J is matched with the inclination of the parabola 96. Next, the point H at the tip of the multilayer mirror 50 is pushed in the direction of the arrow 82 so that the point H is on the parabola 96. Thus, the curved surface of the multilayer mirror 50 becomes a paraboloid along the parabola 96. The length of the multilayer mirror 50 is 65 mm, but the range actually used is a range where the distance X from the X-ray source is about 80 to 120 mm.
[0036]
Next, an example of how to use this X-ray spectrometer will be described. In FIG. 3, as the X-ray source, an X-ray tube having a multifocal rotating counter cathode 68a shown in FIG. 8C is used. Further, as the first multilayer mirror 50, the multilayer mirror shown in FIG. 10 is used. First, the X-ray tube is positioned so that the Cu focus of the rotating anti-cathode is at the focus position F1 and the Cr focus is at the focus position F2. Next, the first multilayer mirror 50 is bent along the first parabola 48 in the work procedure shown in FIG. When X-rays are generated from the X-ray tube in this state, CuKα rays generated from the focal position F1 are reflected by the first multilayer mirror 50 and taken out as a parallel X-ray beam to the right in FIG. . Using this CuKα ray, for example, X-ray diffraction measurement of a thin film sample is performed. Since the CrKα ray generated from the focal position F2 does not satisfy Bragg's law even when it hits the first multilayer mirror 50, the CrKα ray does not come out of this X-ray spectrometer.
[0037]
  Next, the X-ray spectrometer is changed so as to extract CrKα rays. The X-ray tube may be in the same position and posture, and only the posture (tilt angle) and curvature of the first multilayer mirror 50 are changed. That is, the first multilayer mirror 50 is inclined and curved along the second parabola 52.The arrangement position of the point J at the base end of the first multilayer mirror 50 is in the same arrangement position in the first spectral stage for extracting CuKα rays and the second spectral stage for extracting CrKα rays. That is, the arrangement position of the curved reflecting surface at at least one point (point J) of the curved reflecting surface of the multilayer mirror is not changed in the second spectroscopic stage as compared with the first spectroscopic stage.In this case, instead of using the second multilayer mirror 54 for CrKα rays, the first multilayer mirror 50 is used as it is, and its inclination and curvature are changed along the second parabola 52. At this time, the displacement from the planar state at the tip of the first multilayer mirror 50 (point H in FIG. 10) is 0.28 mm. By the way, since the amount of displacement from the planar state at the tip when bent for CuKα rays was 0.25 mm as described above, the displacement of the tip of the multilayer mirror when changing from CuKα rays to CrKα rays. The amount will be increased by 0.03 mm.
[0038]
  In this case, an angle error as shown in FIG. 12 occurs as compared with the case where the original second multilayer mirror 54 is used, but this angle error is within the allowable range as described above. When X-rays are generated from the X-ray tube in this state, the CrKα rays generated from the focal position F2 are reflected by the multilayer mirror curved along the second parabola 52 to become a parallel X-ray beam. 3 is taken out to the right. Since the first CuKα ray extraction position and extraction direction and the next CrKα ray extraction position and extraction direction are substantially the same as viewed from the sample, X-rays of two wavelengths are used without changing the sample position. Can be measured.As shown in FIG. 3, in the first spectroscopic stage for extracting the CuKα ray from the focal point F1 and the second spectroscopic stage for extracting the CrKα ray from the focal point F2, the positions of the parallel beams to be extracted at least partially overlap each other. The parallel beams are extracted in the same direction.
[0039]
In the above description, a combination of CuKα rays and CrKα rays is used as the two types of wavelengths, but other combinations may be used. For example, a combination of CuKα rays and CuKβ rays can also be applied. In that case, a multifocal rotating counter cathode may be made by using only Cu as the material. A rotating counter cathode used in this case is shown in FIG. FIG. 17A is a side view of such a rotating counter cathode (the left half is a cross-sectional view). The width Q of the groove is 6 mm, and the width P of the mountain is 6 mm. FIG. 17B is an enlarged view of the S part in FIG. The depth G of the groove is 0.45 mm. In the case of the combination of the CuKα ray and the CrKα ray, the position of the multilayer mirror can be made the same by setting the distance G in FIG. 3 to 0.45 mm. In this rotating anti-cathode, the thickness t of the anti-cathode is uniform in both the crest and the groove as shown in FIG. That is, the thickness t is set to 2 mm in any part. As a result, the thickness can be made as thin and uniform as possible, and the cooling efficiency of the rotating cathode can be increased.
[0040]
In the above description, a multilayer mirror having a cycle d for CuKα rays is made and used as a multilayer mirror for CrKα rays. However, the cycle d for CuKα rays and the cycle for CrKα rays are used. A multilayer mirror having a period d in the middle of d may be made, and this may be used for both the CuKα line and the CrKα line.
[0041]
  next,As a reference example,Another type of X-ray spectroscopic method (a type using a single focus type X-ray source) will be described. FIG. 13 is an explanatory view showing the principle of an X-ray spectroscopic method using a single-focus X-ray source. The following two points are greatly different from the X-ray spectroscopy method of FIG. The first difference is that X-rays of two wavelengths are generated from the same focal position F. The second difference is that when changing the wavelength, in addition to changing the attitude (tilt angle) and curvature of the multilayer mirror, the mounting position is also shifted. The same multilayer mirror is used for the two wavelengths as in FIG. This type of X-ray spectroscopy is effective when the two wavelengths are very close. If the two wavelengths are separated, the extraction positions of the X-ray beams having the two wavelengths extracted from the multilayer mirror are separated from each other, and therefore cannot be applied. If the two wavelengths are relatively far apart, the X-ray spectroscopy method of FIG. 3 will be used.
[0042]
In FIG. 13, a first parabola 98 is a parabola that reflects a CuKα ray that is one of characteristic X-rays of a Cu target. The second parabola 100 is a parabola that reflects CuKβ rays, which are another characteristic X-ray of the Cu target. The multilayer mirror 102 is a mirror (shown in FIG. 10) designed to reflect CuKα rays, and is also commonly used for CuKβ rays.
[0043]
In FIG. 13, when taking out CuKα rays, the multilayer mirror 102 is curved along the first parabola 98. Then, the parallel X-ray beam taken out from the multilayer mirror 102 is finally narrowed out by the exit slit 104 and finally taken out. That is, the parallel X-ray beam coming out of the multilayer mirror 102 is in the range of the width M, but is finally extracted by narrowing it down with the opening width of the exit slit 104.
[0044]
Next, when taking out CuKβ rays, the multilayer mirror 102 is moved along the second parabola 100 after the closest end of the multilayer mirror 102 is shifted from the point D to the point C so as to be placed on the second parabola 100. Rotate and bend. In this case, the parallel X-ray beam extracted from the multilayer mirror 102 is in the range of the width N, but is also finally extracted after being narrowed down by the opening width of the exit slit 104. Therefore, the exit slit 104 is designed to take out a region where the parallel X-ray beam of CuKα rays and the parallel X-ray beam of CuKβ rays overlap each other. In this embodiment, the opening width of the exit slit 104 is 0.5 mm. By using this exit slit 104, the CuKα line and the CuKβ line are extracted at the same extraction position and extraction direction as viewed from the sample. Therefore, it is possible to separately measure both the CuKα ray and the CuKβ ray while keeping the position of the sample the same.
[0045]
In FIG. 13, when CuKα rays and CuKβ rays are taken out separately, the focal position of the X-ray source may be the same, so an ordinary Cu target X-ray tube can be used. The position and posture of this X-ray tube may always remain the same.
[0046]
FIG. 14 is a graph showing the spectral characteristics of the X-ray spectrometer of FIG. This graph is a diffraction pattern obtained by angle-spectralizing a parallel X-ray beam extracted using the X-ray spectrometer shown in FIG. 13 using a crystal monochromator made of Si (004). The horizontal axis represents the diffraction angle (2θ) by the Si (004) monochromator, and the vertical axis represents the intensity of the diffracted X-ray (unit: cps). A curve indicated by a solid line is a spectral pattern of CuKβ rays taken out by the X-ray spectrometer of FIG. 13, and a curve indicated by a broken line is a spectral pattern of CuKα rays. In the curve shown by the solid line, CuKα1 and CuKα2 appear slightly in addition to the peak of the CuKβ line, but this is an intensity that can be ignored in practice. As described above, according to this spectroscopic method, it is possible to separately extract CuKα rays and CuKβ rays using the same multilayer mirror.
[0047]
As an example of performing X-ray analysis using CuKα rays and CuKβ rays, the following cases are conceivable. When accurately determining the lattice constant of a sample using CuKα rays, the wavelengths of CuKα1 and CuKα2 rays overlap and the ratio changes within the measurement angle range for samples that require low-angle reflection measurement. To do. In such a case, an advanced technique is required to obtain an accurate lattice constant. For such a sample, it is possible to measure the lattice constant accurately by measuring the low-angle reflection with CuKβ rays. According to the present invention, the wavelength of the X-ray can be switched by simply changing the curvature of the same multilayer mirror without moving the X-ray source and without moving the position of the sample. Quick measurement.
[0048]
【The invention's effect】
In the X-ray spectroscopy method and apparatus of the present invention, it is not necessary to move the sample and the X-ray source when switching between two types of wavelengths, and only one type of multilayer mirror is sufficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a multilayer mirror used in the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an X-ray optical system for selecting and extracting X-rays of two wavelengths.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an X-ray spectroscopy method for separately extracting X-rays of two wavelengths using a multifocal X-ray source.
4 is an explanatory diagram showing an operation of bending the multilayer mirror shown in FIG. 10 so as to follow a desired parabola. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a conventional zebra-type rotating counter cathode.
FIG. 6 is a perspective view showing a part of a rotating counter cathode in which a plurality of annular grooves are provided in parallel on the outer peripheral surface in a cutaway manner.
FIG. 7 is a perspective view showing a part of a rotating counter cathode provided with a spiral groove on the outer peripheral surface in a cutaway manner.
8A is a partial cross-sectional side view of the rotating anti-cathode of FIG. 6, FIG. 8B is a focal shape of the rotating anti-cathode of FIG. 6, and FIG. 8C is a partial cross-sectional side view of the rotating anti-cathode of FIG. (D) is a focus shape of the rotating anti-cathode of FIG.
FIG. 9 is a plan sectional view, a side sectional view, and a focal shape of another example of a multifocal rotating counter cathode.
FIG. 10 is a plan view of a multilayer mirror used in the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a mechanism for changing the curvature of the multilayer mirror.
FIG. 12 is a graph showing an angular error when the same multilayer mirror is used for two wavelengths.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the principle of a type of X-ray spectroscopic method using a single-focus X-ray source.
14 is a graph showing spectral characteristics of the X-ray spectrometer of FIG.
FIG. 15 is a plan view showing a conventional X-ray spectroscopy method for X-ray diffraction measurement of a thin film sample using X-ray beams of two types of wavelengths.
FIG. 16 is a mathematical formula showing an outer shape curve of a multilayer mirror and a mathematical formula for obtaining a radius of curvature.
17A is a partial cross-sectional side view of a rotating counter cathode used when a combination of CuKα line and CrKα line is used, and FIG. 17B is an enlarged view of an S part in FIG.
[Explanation of symbols]
48 First parabola
50 First multilayer mirror
52 Second Parabola
54 Second multilayer mirror
68 Rotating anti-cathode
70 groove
71 base
72 outer layer

Claims (4)

次の(a)〜(d)の各段階を備えるX線分光方法。
(a)第1波長のX線を発生する第1焦点と第2波長のX線を発生する第2焦点とを備えていて、X線の取り出し方向から見て前記第1焦点と前記第2焦点とが異なる位置にあるようなX線源を準備する段階。
(b)傾斜格子面間隔の多層膜からなる湾曲反射面を有する多層膜ミラーを準備する段階。
(c)前記第1波長に基づく第1放物線の焦点位置に前記X線源の前記第1焦点を配置するとともに、この第1放物線に沿うように前記湾曲反射面を配置して、前記第1焦点で発生した第1波長のX線を前記湾曲反射面で反射させて平行X線ビームを取り出す第1分光段階。
(d)前記第2波長に基づく第2放物線の焦点位置に前記X線源の前記第2焦点を配置するとともに、この第2放物線に沿うように前記湾曲反射面を配置して、前記第2焦点で発生した第2波長のX線を前記湾曲反射面で反射させて平行X線ビームを取り出す第2分光段階であって、前記X線源の位置及び姿勢が前記第1分光段階と同じであり、前記第1分光段階と比較して前記湾曲反射面の少なくともひとつの地点における湾曲反射面の配置位置が変わらずに湾曲反射面の姿勢と曲率だけが変化していて、前記第1分光段階と少なくとも部分的に重なる位置に、かつ、前記第1分光段階と同じ方向に、平行X線ビームが取り出される第2分光段階。
An X-ray spectroscopy method comprising the following steps (a) to (d):
(A) A first focal point that generates X-rays having a first wavelength and a second focal point that generates X-rays having a second wavelength are provided. The first focal point and the second focal point when viewed from the X-ray extraction direction. Preparing an X-ray source in a position different from the focal point;
(B) A step of preparing a multilayer mirror having a curved reflecting surface made of a multilayer film with inclined lattice plane spacing.
(C) The first focal point of the X-ray source is arranged at the focal position of the first parabola based on the first wavelength, and the curved reflecting surface is arranged along the first parabola, and the first parabola is arranged. A first spectroscopic step of extracting a parallel X-ray beam by reflecting X-rays of a first wavelength generated at a focal point by the curved reflecting surface;
(D) The second focal point of the X-ray source is arranged at the focal position of the second parabola based on the second wavelength, and the curved reflecting surface is arranged along the second parabola, and the second A second spectroscopic stage for extracting a parallel X-ray beam by reflecting the X-ray of the second wavelength generated at the focal point by the curved reflecting surface, wherein the position and orientation of the X-ray source are the same as in the first spectroscopic stage. And, in comparison with the first spectroscopic step, the position and the curvature of the curved reflecting surface are changed without changing the arrangement position of the curved reflecting surface at at least one point of the curved reflecting surface, and the first spectroscopic step. A second spectral stage in which a parallel X-ray beam is extracted at a position at least partially overlapping with the first spectral stage in the same direction .
請求項1に記載のX線分光方法において、前記X線源は回転対陰極X線管であり、その回転対陰極の外周面には大径部分と小径部分が周方向に交互に配置されていて、前記大径部分の表面が前記第1波長のX線を発生する前記第1焦点に該当し、前記小径部分の表面が前記第2波長のX線を発生する前記第2焦点に該当することを特徴とするX線分光方法。2. The X-ray spectroscopy method according to claim 1, wherein the X-ray source is a rotating counter-cathode X-ray tube, and a large-diameter portion and a small-diameter portion are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotating counter-cathode. The surface of the large-diameter portion corresponds to the first focus that generates the X-rays of the first wavelength, and the surface of the small-diameter portion corresponds to the second focus that generates the X-rays of the second wavelength. An X-ray spectroscopy method characterized by the above. 次の(a)〜(c)を備えるX線分光装置。
(a)第1波長のX線を発生する第1焦点と第2波長のX線を発生する第2焦点とを備えていて、X線の取り出し方向から見て前記第1焦点と前記第2焦点とが異なる位置にあるようなX線源。
(b)傾斜格子面間隔の多層膜からなる湾曲反射面を有する多層膜ミラーであって、前記第1波長に基づき前記第1焦点を焦点位置とする第1放物線に沿う第1姿勢と、前記第2波長に基づき前記第2焦点を焦点位置とする第2放物線に沿う第2姿勢とに選択的に配置可能な多層膜ミラー。
(c)前記湾曲反射面の曲率を変更するための曲率変更手段。
An X-ray spectrometer comprising the following (a) to (c).
(A) A first focal point that generates X-rays having a first wavelength and a second focal point that generates X-rays having a second wavelength are provided. The first focal point and the second focal point when viewed from the X-ray extraction direction. An X-ray source whose focal point is different.
(B) a multilayer mirror having a curved reflecting surface composed of a multilayer film with inclined lattice plane spacing, wherein the first posture along a first parabola with the first focal point as a focal position based on the first wavelength; A multilayer mirror that can be selectively disposed in a second posture along a second parabola with the second focal point as a focal position based on a second wavelength.
(C) Curvature changing means for changing the curvature of the curved reflecting surface.
請求項3に記載のX線分光装置において、前記X線源は回転対陰極X線管であり、その回転対陰極の外周面には大径部分と小径部分が周方向に交互に配置されていて、前記大径部分の表面が前記第1波長のX線を発生する前記第1焦点に該当し、前記小径部分の表面が前記第2波長のX線を発生する前記第2焦点に該当することを特徴とするX線分光装置。4. The X-ray spectrometer according to claim 3, wherein the X-ray source is a rotating anti-cathode X-ray tube, and a large-diameter portion and a small-diameter portion are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotating anti-cathode. The surface of the large-diameter portion corresponds to the first focus that generates the X-rays of the first wavelength, and the surface of the small-diameter portion corresponds to the second focus that generates the X-rays of the second wavelength. An X-ray spectrometer characterized by that.
JP2001195448A 2001-06-27 2001-06-27 X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer Expired - Fee Related JP4657506B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001195448A JP4657506B2 (en) 2001-06-27 2001-06-27 X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001195448A JP4657506B2 (en) 2001-06-27 2001-06-27 X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010035484A Division JP4974391B2 (en) 2010-02-21 2010-02-21 X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003014894A JP2003014894A (en) 2003-01-15
JP4657506B2 true JP4657506B2 (en) 2011-03-23

Family

ID=19033417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001195448A Expired - Fee Related JP4657506B2 (en) 2001-06-27 2001-06-27 X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4657506B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1403882B1 (en) * 2002-09-03 2012-06-13 Rigaku Corporation Parabolic mirror and movable X-ray source for obtaining parallel x-ray beams having different wavelengths
WO2010109909A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 株式会社リガク X-ray generating device and examining apparatus using same
JP5548189B2 (en) * 2009-03-27 2014-07-16 株式会社リガク X-ray generator target and processing method thereof
US10753890B2 (en) 2017-03-09 2020-08-25 Malvern Panalytical B.V. High resolution X-ray diffraction method and apparatus
EP3428629B1 (en) 2017-07-14 2022-12-07 Malvern Panalytical B.V. Analysis of x-ray spectra using curve fitting

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0431509A (en) * 1990-05-28 1992-02-03 Asahi Chem Ind Co Ltd Construction method of foundation
JPH06167605A (en) * 1992-11-27 1994-06-14 Kobe Steel Ltd Optical element
JPH06215710A (en) * 1993-01-19 1994-08-05 Rigaku Corp X-ray generator for generating x-ray of heterogeneous wavelength
JPH08105850A (en) * 1994-10-04 1996-04-23 Kobe Steel Ltd X-ray analyzer
JPH08201320A (en) * 1995-01-30 1996-08-09 Rigaku Ind Co X-ray analyzer
JPH11287773A (en) * 1998-04-03 1999-10-19 Rigaku Denki Kk Method and device for analyzing x-ray diffraction
JPH11304728A (en) * 1998-04-23 1999-11-05 Hitachi Ltd X-ray measuring device
JP2000009899A (en) * 1998-06-29 2000-01-14 Toshiba Corp Crystal spectroscope
JP2003506732A (en) * 1999-08-02 2003-02-18 オスミック,インコーポレイテッド Multilayer optical element with tunable working wavelength
JP2003515729A (en) * 1999-11-29 2003-05-07 エックス−レイ オプティカル システムズ,インク. Double curved optical element with gradually changing atomic planes
JP2004117343A (en) * 2002-09-03 2004-04-15 Rigaku Corp Parallel x-ray beam extracting method and apparatus, and x-ray diffraction system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0431509A (en) * 1990-05-28 1992-02-03 Asahi Chem Ind Co Ltd Construction method of foundation
JPH06167605A (en) * 1992-11-27 1994-06-14 Kobe Steel Ltd Optical element
JPH06215710A (en) * 1993-01-19 1994-08-05 Rigaku Corp X-ray generator for generating x-ray of heterogeneous wavelength
JPH08105850A (en) * 1994-10-04 1996-04-23 Kobe Steel Ltd X-ray analyzer
JPH08201320A (en) * 1995-01-30 1996-08-09 Rigaku Ind Co X-ray analyzer
JPH11287773A (en) * 1998-04-03 1999-10-19 Rigaku Denki Kk Method and device for analyzing x-ray diffraction
JPH11304728A (en) * 1998-04-23 1999-11-05 Hitachi Ltd X-ray measuring device
JP2000009899A (en) * 1998-06-29 2000-01-14 Toshiba Corp Crystal spectroscope
JP2003506732A (en) * 1999-08-02 2003-02-18 オスミック,インコーポレイテッド Multilayer optical element with tunable working wavelength
JP2003515729A (en) * 1999-11-29 2003-05-07 エックス−レイ オプティカル システムズ,インク. Double curved optical element with gradually changing atomic planes
JP2004117343A (en) * 2002-09-03 2004-04-15 Rigaku Corp Parallel x-ray beam extracting method and apparatus, and x-ray diffraction system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003014894A (en) 2003-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10416099B2 (en) Method of performing X-ray spectroscopy and X-ray absorption spectrometer system
US20190145917A1 (en) X-ray transmission spectrometer system
US4599741A (en) System for local X-ray excitation by monochromatic X-rays
JP2005530170A (en) Optical assembly and manufacturing method thereof
US10256002B2 (en) Support structure and highly aligned monochromatic X-ray optics for X-ray analysis engines and analyzers
CZ2002791A3 (en) Multilayer optics with adjustable operating wavelength
WO1997014156A1 (en) Collimator for x-ray spectroscopy
JPH11502025A (en) Apparatus for simultaneous X-ray diffraction and X-ray fluorescence measurement
EP0635716B1 (en) Asymmetrical 4-crystal monochromator
JP5990734B2 (en) X-ray fluorescence analyzer
KR20160075078A (en) Apparatus for measuring thickness of thinfilm using multi x-ray
US4916721A (en) Normal incidence X-ray mirror for chemical microanalysis
WO2013108876A1 (en) X-ray diffractometer
US7072442B1 (en) X-ray metrology using a transmissive x-ray optical element
JP4657506B2 (en) X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer
JP2001099994A (en) X-ray concentrating device and x-ray device
EP3602020B1 (en) Method of performing x-ray spectroscopy and x-ray absorption spectrometer system
CN108572184B (en) High resolution X-ray diffraction method and apparatus
EP0884736B1 (en) Multi-stepped diffractor constructed with constant step width angle (multi-stepped monochromator)
JP4039599B2 (en) X-ray equipment
JP4974391B2 (en) X-ray spectroscopy method and X-ray spectrometer
Henke Low energy x‐ray spectroscopy with crystals and multilayers
Trail et al. Measurement of soft x‐ray multilayer mirror reflectance at normal incidence using laser‐produced plasmas
Spiller A scanning soft x-ray microscope using normal incidence mirrors
Imazono et al. Development of an objective flat-field spectrograph for electron microscopic soft x-ray emission spectrometry in 50-4000 eV

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101220

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101222

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees