JPH0345176Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は電子線走査型Ｘ線分析装置に関する。

試料の一定範囲を電子線で走査しながら試料の
構成原子を励起させ、試料から出るＸ線を分光し
て検出し、その検出信号を映像信号としてブラウ
ン管に表示させると試料の組織像が得られる。こ
の場合Ｘ線の分光にはＸ線光量子をエネルギーに
よつて選別する方法と波長分散法即ち分光結晶を
用いる方法とがある。本考案は上述した電子線走
査型Ｘ線分析装置で特に分光結晶によるＸ線分光
法を用いた装置を対象としている。

(ロ) 従来技術 波長分散分光法を用いた電子線走査型Ｘ線分析
装置では試料の電子線による照射点がＸ線分光器
の入射スリツトに相当している。また試料の組織
像の倍率は電子線による試料の走査範囲が狭い程
高くなる。このため低倍率の組織像を得ようとす
るときは電子線の走査範囲が広く、走査範囲の端
の付近では電子線の試料照射点がＸ線分光器の入
射スリツトとして許容できる位置範囲の端を超え
得られる組織像の端縁部分の像が大へん暗くな
る。

(ハ) 考案が解決しようとする課題 このように画面の端で映像が暗くなるのを補償
するため映像信号処理回路内に補償回路を設けて
も画像の端の付近では映像信号中に組織像の情報
が含まれていないか或はわづかしか含まれていな
いので、補償回路を用いても画面各部の平均的明
るさが全体均一になりはしても画像の端は白つぽ
くなるだけで組織像は浮んで来ない。

本考案は波長分散分光法を用いた電子線走査型
Ｘ線分光装置で上述した低倍率の場合得られる組
織像の端の部分が暗くなると云う現象を解消する
ことを目的としてなされた。

(ニ) 課題を解決するための手段 本考案はＸ線分光器を全体として移動可能と
し、電子線による試料面走査と関係させてＸ線分
光器を動かし、Ｘ線分光器の入射スリツト相当位
置を試料面の電子線照射位置に応じて変え得るよ
うにした電子線走査型Ｘ線分光装置を提供するも
のである。

本考案の実施態様は次の３つの型に大別でき
る。

１ 試料の所定範囲を複数回走査し、一回の走査
が終る毎にＸ線分光器の位置を一定量ずつ変え
多重露出撮影を行う。この場合或る回の走査に
おいてＸ線分光器の入射スリツト相当位置と試
料の電子線照射点とが適合することはないが、
他の回の走査においてこの適合が得られる。

２ 電子線による試料走査においてｙ方向掃引と
連動させてＸ線分光器を移動させる。これは電
子線の走査におけるｘ方向掃引線がＸ線分光器
のローランド円の面と垂直である場合に適して
おり、撮影は一回の走査で終ることができる。

３ Ｘ線分光器を電子線のｘ方向掃引と連動させ
て往復移動させる。この方式は原理的な可能性
に止まりＸ線分光器の移動に関して技術的困難
が大きいが本考案の思想はこのような方式をも
排除はしない。

(ホ) 実施例 第１図は本考案の一実施例装置の構成を示す。
Ｓは試料、１は電子線の収束レンズ、２は対物レ
ンズで３はこれらの電子光学系の光軸であり、４
は電子線偏向コイルである。５はＸ線分光器の器
枠で上方でピン６により揺動可能に装置本体Ｂに
枢支されており、器枠５の下部に水平方向に調節
ねじＦが設けられている。７は自在軸で装置本体
Ｂの外側からねじＦを回動進退させることができ
る。ねじＦの右端は装置本体と一体的な当り部Ｔ
に当接しており、ねじＦの進退により器枠５はピ
ン６を中心に傾動する。Ｃは分光結晶で案内線Ｌ
に沿つて移動させることができ、この移動と連動
してＸ線検出器Ｄが動くように両者は機構的に連
結されている。Ｋはローランド円（想定したもの
で構造的部品として存在しているものではない）
で、分光結晶の案内線Ｌの延長とローランド円Ｋ
の交点がＸ線分光器の入射スリツトのあるべき位
置即ち入射スリツト相当位置で、図示のように試
料Ｓ上に位置している。８は分光結晶Ｃの傾きを
調整するための自在軸で本考案には直接には関係
がない。

第１図はＸ線分光器の入射スリツト相当位置が
電子光学系の光軸３の試料Ｓと交わる点に一致し
た場合を示し、Ｘ線分光器及び器枠５のこのとき
の位置を中心位置と云うことにする。電子線を光
軸３より左方へ偏向させると試料表面のＸ線発生
点が左方にずれ低倍率の場合、この偏向量が大き
いから入射スリツト相当位置から許容困難な程度
に外れることになる。本考案はこの外れに対して
器枠５を傾動させてＸ線分光器の入射スリツト相
当位置を試料のＸ線発生点即ち電子線照射位置と
適合させようとするものである。こゝで適合と云
うのは一致と云う場合も含め両者の位置関係が許
容範囲に入つている状態を意味している。

第２図で矩形Ｉは試料の走査範囲を示し、Ｘ線
分光器の入射スリツト相当位置が走査範囲の中心
０に一致している場合の線ｘに沿う映像の明るさ
の分布をＩの下のイのカーブによつて示す。Ｉの
右のカーブロは同じ条件における線ｙに沿う映像
の明るさの分布を示す。高倍率で走査範囲がｉの
ように狭いと映像の端が暗くなると云うようなこ
とは起らない。第２図でｙ方向に沿つて明るさの
差が少ないのはこの方向がＸ線分光器のローラン
ド円の面に垂直にしたからである。

実施例 １ Ｘ線分光器の入射スリツト相当点を第２図0′点
に合せた場合、線ｘに沿う映像の明るさの分布は
第２図イ′のようになる。そこでＸ線分光器の入
射スリツト相当点を当初0′点に合せて走査範囲Ｉ
を一回走査し、次に入射スリツト相当点を０点に
合せて一回走査し、更に0″点に入射スリツト相当
点を合せて一回走査し、各回の走査でブラウン管
面に形成される画像をカメラで重ね撮影すると、
入射スリツト相当点を０点に固定したまゝにして
おいた場合第２図イに示すように画像の両側で暗
くなるのを入射スリツト相当点を0′，0″点に移し
て走査撮影を重ねることにより補つて全体が同じ
明るさ、コントラストを持つた試料の組織写真が
得られる。

上の説明では走査は３回行つているが、これは
３回に限るものではない。低倍率で走査範囲がも
つと広くなるときは走査回数も増す必要がある。
一般に走査回数は奇数回が望ましい。

上述した方法を第１図の装置で実行する制御装
置の動作を第３図のフローチヤートによつて説明
する。第１図の装置で自在軸７の左端に駆動機構
を取付ける。駆動機構はパルスモータＭとその回
転を減速して軸７に伝える歯車列Ｇよりなつてい
る。別に上記パルスモータに与えるパルスを計数
する可逆カウンタがある。このカウンタは正転用
パルスを加算し、逆転用パルスを減算する。この
カウンタの計数０の状態のときＸ線分光器の入射
スリツト相当位置が第２図０点にあるように調整
しておく。制御装置は撮影終了後カウンタの計数
が０になるようにパルスモータを駆動して一回の
制御動作を完了する。制御装置にはメモリに設定
倍率に応じ数ｎが記憶させてあり、使用者が倍率
を設定すると、メモリからその倍率に対応した数
ｎが選択されて走査回数レジスタ及び第２レジス
タにセツトされる。この数ｎは例えば標準倍率の
とき100、その1/2の倍率のとき200、1/4のとき
400と云うように定めてある。次にパルスモータ
に正転パルスが印加され、カウンタの計数が上記
走査回数設定レジスタの設定数ｎと比較され、両
者が一致したらパルスモータは停止せられる。
こゝで例えば標準倍率に設定したとしてｎ＝10な
ら第２図において入射スリツト相当位置を０点に
動かしたことになる。次に電子線照射、カメラシ
ヤツター開、走査開始とし、ｙ方向走査完了を検
知し（この例では一本一本の走査線を引く掃引方
向をＸ方向としているのでｙ方向走査完了検知は
一面の走査完了検知となる）第２レジスタの内容
を一定数例えば10だけ減ずる。次に第２レジスタ
の内容を−（１定数、この例では10＋ｎ）と比較
する照会ステツプＡがあつて動作が分岐している
が、このステツプについては後述する。当初はこ
のステツプでNOの分岐をとつて動作が進行す
る。即ちパルスモータに逆転パルスを印加しカウ
ンタの計数が第２レジスタの内容と一致するまで
第１図の器枠５を動かす。カウンタの計数10が第
２図で入射スリツト相当位置0′に相当していると
すれば上の動作で入射スリツト相当位置は第２図
の０点になる。こゝで再び走査を行いｙ方向走査
完了を検知して、第２レジスタから一定数減じ、
上述と同じ動作を第２レジスタの内容が走査回数
設定レジスタに設定された数ｎに対し−（ｎ＋一
定数）となつたことが検知（第２図で云えば入射
スリツト相当位置が0′の対称点0″に来て走査が完
了したことになる）されるまで繰返す。次でカメ
ラのシヤツターを閉じ、パルスモータを正転させ
カウンタの計数が０になつた所でパルスモータを
停止させ、一連の動作を終了する。

こゝで照会ステツプＡで第２レジスタを内容を
−（ｎ＋一定数）と比較するのは次の理由による。
上例で行くと、入射スリツト相当位置０における
ｙ方向走査完了によつて第２レジスタの内容は
100だけ減算され（０−100）＝−100となり、カウ
ンタの計数が−100になるまでパルスモータを逆
転して入射スリツト相当位置0″に持つて来た。
こゝで更にｙ方向走査が完了すると第２レジスタ
の内容は100減算されて−200となる。この−200
が照会ステツプで−（ｎ＋一定数）と比較される
ことになる。今の例ではｎは100であり、一定数
も100だから−200となり第２レジスタの内容と一
致し、この例では３回の走査で一動作が完了する
のである。

実施例 ２ 上例を手動化した安価な装置。装置動作を撮影
モードに切換えると試料の電子線による走査がス
タート操作を行う度に一回だけ行われるようにし
ておく。第１図の自在軸７の操作つまみの周囲に
目盛を設け第２図０点に対応する位置の目盛を０
として両方向に±１，２，…の目盛を配し、別に
表によつて設定倍率と対応数ｎとを決めておき、
つまみを適宜の数ｎに設定し、カメラのシヤツタ
ーを開いて走査スタートを行う。１回の走査終了
で表示が出されるようにしておき表示が出たらつ
まみをｎ−１に設定し走査スタートを行う。以下
同じ操作を繰返してつまみが−ｎの位置に来るま
で走査を繰返し、−ｎの位置での走査終了によつ
てカメラのシヤツターを閉じる。

実施例 ３ 一本一本の走査線を引く掃引方向がＸ線分光器
のローランド円の面に垂直であるようにしてお
く。第２図で言えばｙ方向に走査線を引くことに
なる。第１図の自在軸７を駆動するパルスモータ
には一回のｘ方向掃引終了毎に１パルスを印加す
る。パルスモータと自在軸７との間の伝達系の速
比はギヤの切換えで設定倍率により切換えられ
る。この構成により入射スリツト相当位置が走査
線を一本引く毎に一本分ずつ移動せしめられる。
第４図はこの実施例における制御装置の動作のフ
ローチヤートである。スタート操作でパルスモー
タに正転パルスが印加され、そのパルスを計数す
るカウンタの計数が一定数ｎ（このｎは倍率に無
関係）になるまでパルスモータを正転し、この動
作終了後走査が開始され、カメラのシヤツターが
開かれる。パルスモータはｙ方向掃引終了毎に１
パルス分ずつ逆転駆動され、第１図の器枠５が少
しずつ駆動される。かくして一回の全面走査完了
により撮影が終つてカメラのシヤツターが閉じら
れ、カウンタの計数が−ｎから０になるまでパル
スモータが正転せられて一動作が完了する。

(ヘ) 効果 本考案装置は上述したような構成でＸ線分光器
を全体として位置可変とし電子線の試料照射点の
走査に伴う移動に従い或は複数回の走査において
一走査毎に移動させることにより、入射スリツト
相当位置を試料の電子線走査範囲の端における電
子線照射点に対しても適合させ得るようにしたの
で、低倍率においても画面全体が同じ明るさ及び
コントラストを持つた写真を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例装置の要部側面図、
第２図は本考案装置の機能を説明するグラフ、第
３図は本考案の一実施装置における制御装置の動
作のフローチヤート、第４図は更に他の実施例に
おける制御装置のフローチヤートである。 ３……電子線、５……Ｘ線分光器の器枠、６…
…器枠５を枢支するピン、Ｆ……ねじ、７……自
在軸、Ｓ……試料、Ｃ……分光結晶、Ｄ……Ｘ線
検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 励起線で試料面を走査する手段と、試料から出
   るＸ線を分光結晶により波長分散する型のＸ線分
   光器とを有し、上記Ｘ線分光器の器枠を、検出Ｘ
   線の波長を一定に保つて、同Ｘ線分光器の入射ス
   リツト相当位置が試料面において移動可能なよう
   に、器枠上部において装置本体部に対し傾動可能
   に枢支した電子線走査型Ｘ線分析装置。