JPH0665809U - 蛍光ｘ線膜厚計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目的の測定面積がかなり異なる場合でも、管
電流を大幅に変える事なく、測定できるようにする。 【構成】 Ｘ線管球１から出射された一次Ｘ線３をコリ
メータ２によって目的のビームサイズに絞り、測定試料
に照射し、試料から発生する蛍光Ｘ線をＸ線検出器で計
数し、そのＸ線強度によって膜厚または濃度を演算する
構成とする。そしてそのコリメータ２の孔を複数にし
て、開口率を操作することによって、管電流の変化率を
小さくすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、Ｘ線にコリメータを用いて任意の形状、寸法に絞り、試料に照射し 、発生する蛍光Ｘ線強度を測定することによって、金属皮膜の膜厚又は金属成分 の濃度を求める蛍光Ｘ線膜厚計および蛍光Ｘ線分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

最近の蛍光Ｘ線膜厚計は電子部品を測定対象としていることからサブミリサイ ズから、最近では数十ミクロンへと、どんどん微細化しており、装置では統計変 動を小さくするために、なるべく一番小さいコリメータサイズで最大強度が得ら れるような幾何学的配置がなされている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが電子部品でもフィルムコンデンサのように蒸着膜のような場合は、微 小部というよりも大面積での平均膜厚が管理項目として考えられ、したがってコ リメータサイズを大きくしなければいけなかった。

【０００４】 コリメータサイズすなわちＸ線照射面積が大きくなると、それに比例して検出 強度が増加する。検出強度が大きくなれば統計変動が小さくなるため計数系に制 限がなければ問題ないが、通常は処理できる強度レベルに制限があり、管電流を 小さくすることによって対応していた。

【０００５】 しかし、コリメータ面積比が大きくなると管電流制御も困難となってくる。 金属フィルタを貼ることによって、それを実現していた。 金属フィルタの貼り付けは、一次Ｘ線の線質を変えてしまうため、特定のアプ リケーションでのみしか使用できなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 目的のサイズ内に、それよりはるかに小さい小孔、たとえば直径５０ミクロン を任意の形状に配置して、その個数によって開口率を微小部コリメータサイズと 制御可能な管電流値を考慮して決めることによって、従来不可能とされていた面 積比の組み合わせを可能とする。

【０００７】 又、多孔質コリメータの長さ方向（厚み）を変えることによって、それを薄く すると一次Ｘ線を完全に吸収することができず、一部透過することから一次Ｘ線 の線質を変えることも可能となる。

【０００８】

【作用】

コリメータは小さい径の孔が複数設けられており、その複数の孔により試料を 一次Ｘ線にて照射することができるため、一次Ｘ線照射総量を大きくすることな く、試料表面の大きな面積を照射することができる。つまり、平均的な試料表面 に形成された膜の膜厚を計測することができる。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、Ｘ線膜厚計の概略断面図である。Ｘ線管球１は、一次Ｘ線３を発生す る。一次Ｘ線３は、コリメータ２により平行なＸ線になり、試料台５に載置され た試料４の表面を照射する。また、コリメータ２は、一次Ｘ線３が試料４の表面 を照射する領域を規定する。一次Ｘ線照射により試料４から発生した蛍光Ｘ線６ はＸ線検出器７により検出される。Ｘ線検出器７は、検出した蛍光Ｘ線６に基づ いて信号を出力する。Ｘ線検出器７からの信号は、アンプ８により増幅されて、 そして波高弁別器９により波高弁別される。波高弁別器９からのデータにより、 試料４の表面に形成された膜の成分分析及び膜厚の測定を行うものである。

【００１０】 試料４の表面に形成された膜の材質および膜厚の測定のためのデータ処理につ いては、従来の方法にて行われるのでここでは説明を省略する。 図２と図３は、コリメータ２の斜視図と平面図である。コリメータ２の外形は 、厚さｔ、円の直径ｄの円柱形状をしており、円柱形状の軸方向に、貫通孔２ａ が複数設けられている。その複数の貫通孔２ａは、外形円の同心円Ｒ内に均等に 形成されている。こでは、このコリメータを多孔コリメータと言う。多孔コリメ ータ２の材質は金属又はセラミックであり、例えば、ジルコニア（セラミック） の場合、４５ｋｅＶのエネルギーのＸ線を完全に吸収させるための無限厚みは２ ｍｍとなる。

【００１１】 通常のコリメータ（孔が１つ）の場合で、その孔の内径（Ｘ線を通す）が０． １ｍｍ直径でＸ線管球１の管電流が１ｍＡとするときの試料に照射されるＸ線は 、本考案の多孔コリメータでは、０．０５ｍｍ直径の貫通孔ａを図２のように１ ７個配置して、Ｘ線管球１の管電流を０．１ｍＡしたときと、同等の強度レベル になる。

【００１２】 貫通孔２ａの配置は円形状でも、長方形状でもどちらでも可能である。 多孔コリメータ２の厚みｔを無限厚ではなく薄くした場合は、それ自体がフィ ルタとしての効果が働くため、一次Ｘ線は直径ｄのサイズで照射されることにな る。その場合は、この多孔コリメータ２の周囲には鉛等重元素金属が存在するこ とになる。この厚みｔを調整することによって、一次Ｘ線の材質、すなわち高エ ネルギー側の連続Ｘ線と低エネルギー側の特性Ｘ線のどちらを優先するかを決定 することができる。例えば、厚みｔを無限厚とすると特性Ｘ線のみを無限厚より 薄くすると、それに比例して連続Ｘ線を増すことができる。

【００１３】

【考案の効果】

本考案により、測定面積が大きく異なる測定対象でも、一台の装置で対応する ことが可能となり、簡単な管電流制御系でも対応できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す概略断面図である。

【図２】本考案の多孔コリメータの斜視図である。

【図３】本考案の多孔コリメータの平面図である。

【符号の説明】

１ Ｘ線管球 ２ コリメータ ３ 一次Ｘ線 ４ 試料 ５ 試料台 ６ 蛍光Ｘ線 ７ Ｘ線検出器 ８ アンプ ９ 波高弁別器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次Ｘ線ビームを発生するＸ線発生器
   と、前記一次Ｘ線ビームを試料表面に所定の面積および
   形状で照射するためのコリメータと、前記試料から前記
   一次Ｘ線ビーム照射により発生する蛍光Ｘ線を検出する
   検出器よりなる蛍光Ｘ線膜厚計において、 前記コリメータは、複数の小孔より形成されていること
   を特徴する蛍光Ｘ線膜厚計。