JPH0447262B2 - - Google Patents
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- JPH0447262B2 JPH0447262B2 JP58202088A JP20208883A JPH0447262B2 JP H0447262 B2 JPH0447262 B2 JP H0447262B2 JP 58202088 A JP58202088 A JP 58202088A JP 20208883 A JP20208883 A JP 20208883A JP H0447262 B2 JPH0447262 B2 JP H0447262B2
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- JP
- Japan
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- hole
- laser
- laser beam
- sample
- sample surface
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- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002344 laser microprobe spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
- H01J49/161—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission using photoionisation, e.g. by laser
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はレーザ光を利用した分析装置に関す
るものである。
るものである。
従来この種の装置として第１図の構成図に示す
ものがあつた。
ものがあつた。
図において、１はレーザ光、２は集光レンズ、
３は試料、４はレーザ光の照射によつて試料から
発生した２次粒子、例えば電子、イオン、中性粒
子であり、５は２次粒子を検出して各種の分析を
行う分析器である。
３は試料、４はレーザ光の照射によつて試料から
発生した２次粒子、例えば電子、イオン、中性粒
子であり、５は２次粒子を検出して各種の分析を
行う分析器である。
次に動作について説明する。レーザ光１を集光
レンズ２で小さなスポツトに集光し、試料３の表
面上に照射し、レーザ照射された微小な領域から
発生した２次粒子４を分析器５で分析し、試料３
の微小な領域の分析を行う。
レンズ２で小さなスポツトに集光し、試料３の表
面上に照射し、レーザ照射された微小な領域から
発生した２次粒子４を分析器５で分析し、試料３
の微小な領域の分析を行う。
従来のレーザ微量分析装置では、試料３から発
生した２次粒子４が集光レンズ２を通過すること
ができないため、集光レンズ２を試料３と分析器
５の中間位置に設置することができなかつた。
生した２次粒子４が集光レンズ２を通過すること
ができないため、集光レンズ２を試料３と分析器
５の中間位置に設置することができなかつた。
このように、分析器５を集光レンズ２と試料を
結ぶ直線上に設置できないため、通常は第１図に
示すように、試料３と集光レンズ２の中間位置
に、試料３と集光レンズ２を結ぶ直線上をはずし
て分析器５を設置した。
結ぶ直線上に設置できないため、通常は第１図に
示すように、試料３と集光レンズ２の中間位置
に、試料３と集光レンズ２を結ぶ直線上をはずし
て分析器５を設置した。
このため、分析器のサイズ・形状が制限された
り、集光レンズの焦点距離を短かくできないな
ど、装置構成に関して空間的な制限を大きく受け
ていた。
り、集光レンズの焦点距離を短かくできないな
ど、装置構成に関して空間的な制限を大きく受け
ていた。
また、例えばイオン分析の場合、イオン発生量
の空間分布は、第２図に示すように試料表面に垂
直な方向の成分が最も多い。図においてYoは試
料面に垂直な方向へのイオン発生量、θは試料面
の垂直方向からの角度、Ｙは試料面の垂直方向か
らθ傾いた方向へのイオン発生量でＹ＝Yo cos
θである。従って、感度の点からは、試料表面に
垂直な方向に分析器を設置するが望ましいが、こ
のような配置にした場合、レーザを試料表面に垂
直な方向から集光照射できず、集光スポツトが試
料表面でダ円形になるなど、不都合が生じた。
の空間分布は、第２図に示すように試料表面に垂
直な方向の成分が最も多い。図においてYoは試
料面に垂直な方向へのイオン発生量、θは試料面
の垂直方向からの角度、Ｙは試料面の垂直方向か
らθ傾いた方向へのイオン発生量でＹ＝Yo cos
θである。従って、感度の点からは、試料表面に
垂直な方向に分析器を設置するが望ましいが、こ
のような配置にした場合、レーザを試料表面に垂
直な方向から集光照射できず、集光スポツトが試
料表面でダ円形になるなど、不都合が生じた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、第１孔を有し、環
状の強度分布を有するレーザ光の光路を変える光
学系、第２孔を有し、上記光学系により光路を変
えられたレーザ光を集光して試料表面の微小領域
に照射する透過型集光レンズ、試料表面に対向し
て設けられ、レーザ光を試料表面に照射させて発
生させた２次粒子のうち、上記第２孔及び第１孔
を透過した２次粒子の分析を行う分析器を備えた
ものにすることにより、レーザ入射方向と同方向
に発生した２次粒子の分析ができ、レーザエネル
ギ利用効率及び２次粒子収集効率の高いレーザ微
量分析装置を提供することを目的としている。
去するためになされたもので、第１孔を有し、環
状の強度分布を有するレーザ光の光路を変える光
学系、第２孔を有し、上記光学系により光路を変
えられたレーザ光を集光して試料表面の微小領域
に照射する透過型集光レンズ、試料表面に対向し
て設けられ、レーザ光を試料表面に照射させて発
生させた２次粒子のうち、上記第２孔及び第１孔
を透過した２次粒子の分析を行う分析器を備えた
ものにすることにより、レーザ入射方向と同方向
に発生した２次粒子の分析ができ、レーザエネル
ギ利用効率及び２次粒子収集効率の高いレーザ微
量分析装置を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第３図の構成図に
基いて説明する。
基いて説明する。
図において、１は環状の強度分布を有する、即
ち第６図ｂに示すプロフイールの、２は透過型集
光レンズ、３は例えば半導体などの試料、４はレ
ーザ光の集光照射によつて発生した２次粒子、例
えば電子、イオン、中性粒子であり、５は分析
器、６は光学系で、この場合は反射鏡、７は反射
鏡６の中央部に開けられた第１孔、８は透過型集
光レンズ２の中央部に開けられた第２孔である。
第４図はこの実施例における反射鏡６の正面図と
側面図を、第５図は同じく集光レンズ２の正面図
と側面図を示している。
ち第６図ｂに示すプロフイールの、２は透過型集
光レンズ、３は例えば半導体などの試料、４はレ
ーザ光の集光照射によつて発生した２次粒子、例
えば電子、イオン、中性粒子であり、５は分析
器、６は光学系で、この場合は反射鏡、７は反射
鏡６の中央部に開けられた第１孔、８は透過型集
光レンズ２の中央部に開けられた第２孔である。
第４図はこの実施例における反射鏡６の正面図と
側面図を、第５図は同じく集光レンズ２の正面図
と側面図を示している。
レーザ光１を45°反射鏡６で光路を折り曲げ、
集光レンズ２で集光し、試料３の表面上の微小領
域に集光照射する。レーザ照射によつて試料３か
ら発生した２次粒子４は試料表面からいろいろな
方向に飛んで行くが、第２孔８及び第１孔７を通
過した２次粒子４は分析器５で分析される。第１
孔７、第２孔８及び分析器５を試料３表面に垂直
な同一線上に設けることにより、試料３表面に垂
直な方向の２次粒子４を分析できる。
集光レンズ２で集光し、試料３の表面上の微小領
域に集光照射する。レーザ照射によつて試料３か
ら発生した２次粒子４は試料表面からいろいろな
方向に飛んで行くが、第２孔８及び第１孔７を通
過した２次粒子４は分析器５で分析される。第１
孔７、第２孔８及び分析器５を試料３表面に垂直
な同一線上に設けることにより、試料３表面に垂
直な方向の２次粒子４を分析できる。
なお、第６図はレーザ光のプロフイールを示す
もので、本願発明では、第図６ｂに示すようなプ
ロフイールを有するレーザ光を使用しているが、
第６図ａに示すようなガウス分布したプロフイー
ルを有するレーザ光を用いる場合に比して、第１
孔７及び第２孔８によるレーザ光のエネルギ損失
を小さくできる。
もので、本願発明では、第図６ｂに示すようなプ
ロフイールを有するレーザ光を使用しているが、
第６図ａに示すようなガウス分布したプロフイー
ルを有するレーザ光を用いる場合に比して、第１
孔７及び第２孔８によるレーザ光のエネルギ損失
を小さくできる。
また、上記実施例では光学系６として反射鏡を
用いたが、第７図の正面図、側面図に示すような
プリズムでもよい。さらに第３図に集光レンズ２
一枚の例を示したが、数種類のレンズを組み合わ
せた集光レンズ系であつてもよい。
用いたが、第７図の正面図、側面図に示すような
プリズムでもよい。さらに第３図に集光レンズ２
一枚の例を示したが、数種類のレンズを組み合わ
せた集光レンズ系であつてもよい。
また、上記実施例では分析装置の場合について
説明したが、分析装置を組み込んだレーザ加工機
であつてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。
説明したが、分析装置を組み込んだレーザ加工機
であつてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。
以上のように、この発明によれば第１孔を有
し、環状の強度分布を有するレーザ光の光路を変
える光学系、第２孔を有し、上記光学系により光
路を変えられたレーザ光を集光して試料表面の微
小領域に照射させる透過型集光レンズ、上記試料
表面に対向して設けられ、上記レーザ光を試料表
面に照射させて発生させた２次粒子のうち、上記
第２孔及び第１孔を透過した２次粒子の分析を行
う分析器を備えたものにすることにより、レーザ
入射方向と水平逆方向に発生した２次粒子の分析
ができ、レーザエネルギー利用効率および２次粒
子収集効率が高く、また、集光特性の良いレーザ
微量分析装置が得られる効果がある。
し、環状の強度分布を有するレーザ光の光路を変
える光学系、第２孔を有し、上記光学系により光
路を変えられたレーザ光を集光して試料表面の微
小領域に照射させる透過型集光レンズ、上記試料
表面に対向して設けられ、上記レーザ光を試料表
面に照射させて発生させた２次粒子のうち、上記
第２孔及び第１孔を透過した２次粒子の分析を行
う分析器を備えたものにすることにより、レーザ
入射方向と水平逆方向に発生した２次粒子の分析
ができ、レーザエネルギー利用効率および２次粒
子収集効率が高く、また、集光特性の良いレーザ
微量分析装置が得られる効果がある。
第１図は従来のレーザ微量分析装置を示す構成
図、第２図はイオン発生量の空間分布を示す特性
図、第３図はこの発明の一実施例のレーザ微量分
析装置を示す構成図、第４図はこの発明の一実施
例による反射鏡を示す正面図と側面図、第５図は
同じく集光レンズの一実施例を示す正面図と側面
図、第６図はレーザ光のプロフイールを示す特性
図、第７図はこの発明の他の実施例のプリズムを
示す正面図と側面図である。 図において、１は環状の強度分布を有するレー
ザ光、２は集光レンズ、３は試料、４は２次粒
子、５は分析器、６は光学系、７は第１孔、８は
第２孔である。なお、図中、同一符号は同一又は
相当部分を示す。
図、第２図はイオン発生量の空間分布を示す特性
図、第３図はこの発明の一実施例のレーザ微量分
析装置を示す構成図、第４図はこの発明の一実施
例による反射鏡を示す正面図と側面図、第５図は
同じく集光レンズの一実施例を示す正面図と側面
図、第６図はレーザ光のプロフイールを示す特性
図、第７図はこの発明の他の実施例のプリズムを
示す正面図と側面図である。 図において、１は環状の強度分布を有するレー
ザ光、２は集光レンズ、３は試料、４は２次粒
子、５は分析器、６は光学系、７は第１孔、８は
第２孔である。なお、図中、同一符号は同一又は
相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１孔を有し、環状の強度分布を有するレー
ザ光の光路を変える光学系、第２孔を有し、上記
光学系により光路を変えられたレーザ光を集光し
て試料表面の微小領域に照射させる透過型集光レ
ンズ、上記試料表面に対向して設けられ、上記レ
ーザ光を試料表面に照射させて発生させた２次粒
子のうち、上記第２孔及び第１孔を透過した２次
粒子の分析を行う分析器を備えたレーザ微量分析
装置。 ２ 第２孔を透過型集光レンズの中心部に設け、
かつ上記透過型集光レンズを試料表面と平行かつ
対向して設けた特許請求の範囲第１項記載のレー
ザ微量分析装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20208883A JPS6093336A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | レ−ザ微量分析装置 |
| DE19843439287 DE3439287C2 (de) | 1983-10-26 | 1984-10-26 | Lasermikrostrahlanalysiergerät |
| GB08427104A GB2149569B (en) | 1983-10-26 | 1984-10-26 | Optical microanalyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20208883A JPS6093336A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | レ−ザ微量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093336A JPS6093336A (ja) | 1985-05-25 |
| JPH0447262B2 true JPH0447262B2 (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=16451764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20208883A Granted JPS6093336A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | レ−ザ微量分析装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093336A (ja) |
| DE (1) | DE3439287C2 (ja) |
| GB (1) | GB2149569B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0678999B2 (ja) * | 1986-06-30 | 1994-10-05 | 理化学研究所 | 電子計数装置 |
| JPH0789476B2 (ja) * | 1986-12-08 | 1995-09-27 | 株式会社島津製作所 | 飛行時間型質量分析計 |
| DE4325724A1 (de) * | 1993-07-30 | 1995-02-02 | Paul Dr Debbage | Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung eines Objektes und zur Einwirkung auf das Objekt |
| DE4343076C2 (de) * | 1993-12-16 | 1997-04-03 | Phototherm Dr Petry Gmbh | Vorrichtung zum photothermischen Prüfen einer Oberfläche eines insbesondere bewegten Gegenstandes |
| DE19637480C2 (de) * | 1996-09-13 | 2001-02-08 | Thorald Bergmann | Vorrichtung zur massenspektrometrischen Analyse von Oberflächen |
| DE10002970B4 (de) * | 2000-01-25 | 2004-09-16 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Vorrichtung zur Analyse von in tröpfchenförmigen Flüssigkeitsproben enthaltenen Elementen |
| GB2400976B (en) * | 2000-09-06 | 2005-02-09 | Kratos Analytical Ltd | Ion optics system for TOF mass spectrometer |
| JP4104132B2 (ja) | 2003-04-23 | 2008-06-18 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 高速粒子発生装置 |
| DE102004044196B4 (de) * | 2004-09-14 | 2019-03-07 | Bruker Daltonik Gmbh | Massenspektrometer mit einem Lasersystem für die Ionisation einer Probe durch matrixunterstützte Laserdesorption in der massenspektrometrischen Analyse |
| GB2428868B (en) | 2005-10-28 | 2008-11-19 | Thermo Electron Corp | Spectrometer for surface analysis and method therefor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145586A (ja) * | 1974-10-16 | 1976-04-19 | Hitachi Ltd |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2141387C3 (de) * | 1971-08-18 | 1975-12-11 | Ernst Dr. 8000 Muenchen Remy | Verfahren zur auf Mikrobereiche beschränkten Verdampfung, Zerstörung, Anregung und/oder Ionisierung von Probenmaterial sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| FR2253410A5 (ja) * | 1973-12-03 | 1975-06-27 | Inst Nat Sante Rech Med | |
| DE2734918A1 (de) * | 1977-08-03 | 1979-06-21 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Einrichtung zur analyse von proben |
| DE2922128A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-11 | Strahlen Umweltforsch Gmbh | Ionenquelle fuer einen massenanalysator |
| GB2080027B (en) * | 1980-07-10 | 1985-02-27 | Hughes Technology Pty Ltd | Laser particle generator |
-
1983
- 1983-10-26 JP JP20208883A patent/JPS6093336A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-26 GB GB08427104A patent/GB2149569B/en not_active Expired
- 1984-10-26 DE DE19843439287 patent/DE3439287C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145586A (ja) * | 1974-10-16 | 1976-04-19 | Hitachi Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6093336A (ja) | 1985-05-25 |
| GB2149569B (en) | 1987-08-26 |
| DE3439287C2 (de) | 1986-02-20 |
| DE3439287A1 (de) | 1985-05-09 |
| GB2149569A (en) | 1985-06-12 |
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