JPH0769477B2 - Ｘ線分光装置 - Google Patents
Ｘ線分光装置Info
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- JPH0769477B2 JPH0769477B2 JP2236127A JP23612790A JPH0769477B2 JP H0769477 B2 JPH0769477 B2 JP H0769477B2 JP 2236127 A JP2236127 A JP 2236127A JP 23612790 A JP23612790 A JP 23612790A JP H0769477 B2 JPH0769477 B2 JP H0769477B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は試料に照射するＸ線を分光するＸ線分光装置
に関するものである。
に関するものである。
材料の元素分析を行う装置として、従来より、Ｘ線管か
らの励起Ｘ線を試料に照射し、上記試料からの蛍光Ｘ線
の強度を蛍光Ｘ線検出器において検出した後、これを分
析する蛍光Ｘ線分析装置がある。その種の分析装置にお
いては、一般に上記Ｘ線管から放射されるＸ線スペクト
ルのうち相対強度の大きい低次線を分光して、この低次
線を励起Ｘ線として用いる。
らの励起Ｘ線を試料に照射し、上記試料からの蛍光Ｘ線
の強度を蛍光Ｘ線検出器において検出した後、これを分
析する蛍光Ｘ線分析装置がある。その種の分析装置にお
いては、一般に上記Ｘ線管から放射されるＸ線スペクト
ルのうち相対強度の大きい低次線を分光して、この低次
線を励起Ｘ線として用いる。
しかし、上記従来技術では、励起Ｘ線である低次線より
も短波長成分の元素については分析ができない。したが
って、Ｘ線管のターゲット材と同一の元素が試料中に含
まれている場合には、その元素の分析ができない。たと
えば、ターゲット材にタングステンを用いた場合、一般
に相対強度の大きいWLβ１線（λ＝1.2818Å,E＝9.671k
eV）を励起Ｘ線として用いることから、試料中にタング
ステンが含まれていても、タングステンの吸収端波長の
ほうが、WLβ１線の波長よりも短いので、タングステン
の分析ができない。
も短波長成分の元素については分析ができない。したが
って、Ｘ線管のターゲット材と同一の元素が試料中に含
まれている場合には、その元素の分析ができない。たと
えば、ターゲット材にタングステンを用いた場合、一般
に相対強度の大きいWLβ１線（λ＝1.2818Å,E＝9.671k
eV）を励起Ｘ線として用いることから、試料中にタング
ステンが含まれていても、タングステンの吸収端波長の
ほうが、WLβ１線の波長よりも短いので、タングステン
の分析ができない。
また、タングステン以外の元素でも、たとえばひ素につ
いては、WLβ１線のほうが、ひ素の吸収端波長（λ＝1.
045Å）よりも長いので、ひ素の分析ができない。
いては、WLβ１線のほうが、ひ素の吸収端波長（λ＝1.
045Å）よりも長いので、ひ素の分析ができない。
したがって、この発明の主な目的は、励起スペクトルに
おける相対強度の大きい低次線の波長よりも吸収端波長
の短い元素の分析をするのに用いることができるＸ線分
光装置を提供することである。
おける相対強度の大きい低次線の波長よりも吸収端波長
の短い元素の分析をするのに用いることができるＸ線分
光装置を提供することである。
ところで、一次Ｘ線を試料表面に微小な入射角度で照射
して、試料の表面層からの蛍光Ｘ線を分析する全反射蛍
光Ｘ線分析法がある。従来、この分析方法においては、
一応の単色化を行った１種類の単色光を一次Ｘ線として
用いている。しかし、１種類の単色光を用いた場合に
は、分析の際に使用するパラメータの設定値により、分
析誤差が生じるのは避けられない。
して、試料の表面層からの蛍光Ｘ線を分析する全反射蛍
光Ｘ線分析法がある。従来、この分析方法においては、
一応の単色化を行った１種類の単色光を一次Ｘ線として
用いている。しかし、１種類の単色光を用いた場合に
は、分析の際に使用するパラメータの設定値により、分
析誤差が生じるのは避けられない。
したがって、この発明の他の目的は、全反射蛍光Ｘ線分
析方法に用いることができて、分析誤差を小さくし、分
析結果の信頼性を向上させるＸ線分光装置を提供するこ
とである。
析方法に用いることができて、分析誤差を小さくし、分
析結果の信頼性を向上させるＸ線分光装置を提供するこ
とである。
上記目的を達成するために、請求項（１）の発明は、ま
ず、Ｘ線源から照射されたＸ線を回折する第１の分光結
晶と、上記Ｘ線源から照射されたＸ線を回折し、かつ、
上記第１の分光結晶からの回折Ｘ線を透過させる第２の
分光結晶とを設けている。上記両分光結晶は、両分光結
晶から試料へ入射する２種類の回折Ｘ線の光路が同一に
なるように配置されている。上記Ｘ線源から試料までの
光路には、所定の波長以下のＸ線をカットするフィルタ
手段が設けられている。
ず、Ｘ線源から照射されたＸ線を回折する第１の分光結
晶と、上記Ｘ線源から照射されたＸ線を回折し、かつ、
上記第１の分光結晶からの回折Ｘ線を透過させる第２の
分光結晶とを設けている。上記両分光結晶は、両分光結
晶から試料へ入射する２種類の回折Ｘ線の光路が同一に
なるように配置されている。上記Ｘ線源から試料までの
光路には、所定の波長以下のＸ線をカットするフィルタ
手段が設けられている。
上記他の目的を達成するために、請求項（２）の発明
は、上記構成に加え、上記２種類の回折Ｘ線のうち、い
ずれか一方の回折Ｘ線を選択的に、上記試料へ入射させ
るシャッタ手段を備えている。
は、上記構成に加え、上記２種類の回折Ｘ線のうち、い
ずれか一方の回折Ｘ線を選択的に、上記試料へ入射させ
るシャッタ手段を備えている。
請求項（１）の発明によれば、２つの分光結晶を設けて
いるので、相対強度の大きい低次線を一方の分光結晶で
回折し、所定の波長を有する連続Ｘ線または比較的相対
強度の小さい高次線を他方の分光結晶によって回折する
ことで、低次線からなる励起Ｘ線と、この低次線よりも
波長の短しＸ線とを得ることができる。
いるので、相対強度の大きい低次線を一方の分光結晶で
回折し、所定の波長を有する連続Ｘ線または比較的相対
強度の小さい高次線を他方の分光結晶によって回折する
ことで、低次線からなる励起Ｘ線と、この低次線よりも
波長の短しＸ線とを得ることができる。
請求項（２）の発明によれば、２種類のＸ線を用いて、
元素を分析することができるから、パラメータの設定値
による分析誤差が平均化されるので、分析誤差が小さく
なる。
元素を分析することができるから、パラメータの設定値
による分析誤差が平均化されるので、分析誤差が小さく
なる。
以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第１図ないし第３図は第１実施例を示す。
第１図において、Ｘ線管（Ｘ線源）10のロータターゲッ
ト12上のターゲット材には、フィラメント11からの電子
ｅが衝突する。この衝突により、ターゲット材特有のＸ
線スペクトル（第３図参照）を有するＸ線Ｂが、ターゲ
ット材から出射される。
ト12上のターゲット材には、フィラメント11からの電子
ｅが衝突する。この衝突により、ターゲット材特有のＸ
線スペクトル（第３図参照）を有するＸ線Ｂが、ターゲ
ット材から出射される。
上記Ｘ線Ｂは、シャッタ手段20の２つのスリット21,22
を通過する。このシャッタ手段20は、この実施例の場
合、矢印Ａ方向に移動し、シャッタ開放時には、Ｘ線Ｂ
の一部を遮断して、残りのＸ線Ｂを２つの光路に分割す
るとともに、シャッタ閉止時には、Ｘ線Ｂを完全に遮断
する。
を通過する。このシャッタ手段20は、この実施例の場
合、矢印Ａ方向に移動し、シャッタ開放時には、Ｘ線Ｂ
の一部を遮断して、残りのＸ線Ｂを２つの光路に分割す
るとともに、シャッタ閉止時には、Ｘ線Ｂを完全に遮断
する。
上記スリット21,22を通過したＸ線Ｂは、プリズムから
なる全反射ミラー31に、第２図のように、全反射する微
小な入射角で入射する。つまり、上記全反射ミラー31
は、Ｘ線管10（第１図）からのＸ線Ｂのうち、所定の波
長よりも波長の長いスペクトルの部分を第１および第２
の反射Ｘ線B1,B2として反射する。一方、Ｘ線Ｂのうち
所定の波長よりも短いスペクトルの部分のＸ線は、全反
射ミラー31内を透過した後、後方のビームストッパ32で
遮断される。
なる全反射ミラー31に、第２図のように、全反射する微
小な入射角で入射する。つまり、上記全反射ミラー31
は、Ｘ線管10（第１図）からのＸ線Ｂのうち、所定の波
長よりも波長の長いスペクトルの部分を第１および第２
の反射Ｘ線B1,B2として反射する。一方、Ｘ線Ｂのうち
所定の波長よりも短いスペクトルの部分のＸ線は、全反
射ミラー31内を透過した後、後方のビームストッパ32で
遮断される。
上記全反射ミラー31とストッパ32とで、この発明のフィ
ルタ手段30が構成されている。第１図の上記フィルタ手
段30は、この実施例の場合、Ｘ線管10から試料Ｓへの光
路のうち、Ｘ線管10から後述の分光結晶41,42までの光
路に設けられている。
ルタ手段30が構成されている。第１図の上記フィルタ手
段30は、この実施例の場合、Ｘ線管10から試料Ｓへの光
路のうち、Ｘ線管10から後述の分光結晶41,42までの光
路に設けられている。
上記第１および第２の反射Ｘ線B1,B2は、それぞれ、第
１および第２の分光結晶41,42に、第１および第２の入
射角θ1,θ２で入射し、下記のブラッグの式を満足する
波長のＸ線のみが、第１および第２の回折Ｘ線B3,B4と
して回折（反射）される。
１および第２の分光結晶41,42に、第１および第２の入
射角θ1,θ２で入射し、下記のブラッグの式を満足する
波長のＸ線のみが、第１および第２の回折Ｘ線B3,B4と
して回折（反射）される。
2dsinθ＝ｎλ d:結晶の面間隔 θ：入射角 λ：回折Ｘ線の波長 n:反射の次数（1,2,3…） ここで、全反射ミラー31の一方の反射面31aへの入射角
は比較的小さく、１次線よりも波長の短い連続Ｘ線の一
部をも全反射するように設定され、全反射ミラー31の他
方の反射面31bへの入射角は比較的大きくて、波長の長
い１次線を反射するように設定されており、さらに、第
１の分光結晶41の入射角θ１は、上記ブラッグの式にお
いて連続Ｘ線の一部を回折する大きさに設定され、第２
の分光結晶42の入射角θ２は、１次線を回折する大きさ
に設定されている。
は比較的小さく、１次線よりも波長の短い連続Ｘ線の一
部をも全反射するように設定され、全反射ミラー31の他
方の反射面31bへの入射角は比較的大きくて、波長の長
い１次線を反射するように設定されており、さらに、第
１の分光結晶41の入射角θ１は、上記ブラッグの式にお
いて連続Ｘ線の一部を回折する大きさに設定され、第２
の分光結晶42の入射角θ２は、１次線を回折する大きさ
に設定されている。
上記第２の分光結晶42は第１の回折Ｘ線B3が透過する位
置に配置されており、かつ、上記両分光結晶41,42は、
両分光結晶41,42から試料へ入射する両回折Ｘ線B3,B4の
光路が同一になるように配置されている。したがって、
第１の回折Ｘ線B3は、第２の分光結晶42を通過して、第
２の回折Ｘ線B4と同一の光路から試料へ入射する。な
お、50は出射スリットである。
置に配置されており、かつ、上記両分光結晶41,42は、
両分光結晶41,42から試料へ入射する両回折Ｘ線B3,B4の
光路が同一になるように配置されている。したがって、
第１の回折Ｘ線B3は、第２の分光結晶42を通過して、第
２の回折Ｘ線B4と同一の光路から試料へ入射する。な
お、50は出射スリットである。
つぎに、上記構成による分光法を具体的な数値を用いて
説明する。
説明する。
ターゲット材にタングステンを用いると、Ｘ線Ｂは、第
３図の実線で示すWLβ１線（１次線）などの低次線と、
破線で示す連続Ｘ線とからなる。上記全反射ミラー31
（第１図）の一方の反射面31aでは連続Ｘ線のうちの13k
eV（λ＝0.9536Å）よりもエネルギの大きい（波長の短
い）Ｘ線Ｂをカットし、他方の反射面31bでは、１次線
であるWLβ１線（λ＝1.2818Å）よりもエネルギの大き
い（波長の短い）Ｘ線Ｂをカットする。上記第１の分光
結晶41としては、フッ化リチウムLiF（2d＝4.0273Å，
反射面＝（200）面）を用い、２θ＝27.387゜に設定す
る。上記第２の分光結晶42としては、グラファイト（2d
＝,6.708Å，反射面＝（0002）面）を用い、２θ＝22.0
32゜に設定する。上記ブラッグの式から、第１図の第１
の分光結晶41によって、第１の反射Ｘ線B1のうち、13ke
Vのエネルギ（λ＝0.9536Å）が分光（反射）され、一
方、第２の分光結晶42によって、第２の反射Ｘ線B2のう
ち、WLβ１線（λ＝1.2818Å）が分光される。
３図の実線で示すWLβ１線（１次線）などの低次線と、
破線で示す連続Ｘ線とからなる。上記全反射ミラー31
（第１図）の一方の反射面31aでは連続Ｘ線のうちの13k
eV（λ＝0.9536Å）よりもエネルギの大きい（波長の短
い）Ｘ線Ｂをカットし、他方の反射面31bでは、１次線
であるWLβ１線（λ＝1.2818Å）よりもエネルギの大き
い（波長の短い）Ｘ線Ｂをカットする。上記第１の分光
結晶41としては、フッ化リチウムLiF（2d＝4.0273Å，
反射面＝（200）面）を用い、２θ＝27.387゜に設定す
る。上記第２の分光結晶42としては、グラファイト（2d
＝,6.708Å，反射面＝（0002）面）を用い、２θ＝22.0
32゜に設定する。上記ブラッグの式から、第１図の第１
の分光結晶41によって、第１の反射Ｘ線B1のうち、13ke
Vのエネルギ（λ＝0.9536Å）が分光（反射）され、一
方、第２の分光結晶42によって、第２の反射Ｘ線B2のう
ち、WLβ１線（λ＝1.2818Å）が分光される。
したがって、ターゲット材がタングステンであっても、
WLβ１線よりもエネルギの大きい13keVの第１の回折Ｘ
線B3を励起Ｘ線として、試料Ｓに照射することができる
から、試料Ｓ中に、（WLβ１線）よりも吸収端波長の短
いタングステンやひ素などの元素が含まれていても、こ
の元素を分析することができる。
WLβ１線よりもエネルギの大きい13keVの第１の回折Ｘ
線B3を励起Ｘ線として、試料Ｓに照射することができる
から、試料Ｓ中に、（WLβ１線）よりも吸収端波長の短
いタングステンやひ素などの元素が含まれていても、こ
の元素を分析することができる。
勿論、吸収端波長の長い他の元素に対しては、相対強度
の大きいWLβ１線からなる第２の回折Ｘ線B4が、励起Ｘ
線として有効に作用する。
の大きいWLβ１線からなる第２の回折Ｘ線B4が、励起Ｘ
線として有効に作用する。
上記ターゲット材としてタングステンの代わりに金Auを
用いた場合には、第１および第２の回折Ｘ線B3,B4とし
て、それぞれ、AuLγ線（λ＝0.9205Å,E＝13.38KeV）
およびAuLα線（λ＝1.2764Å,E＝9.73keV）を用いる。
用いた場合には、第１および第２の回折Ｘ線B3,B4とし
て、それぞれ、AuLγ線（λ＝0.9205Å,E＝13.38KeV）
およびAuLα線（λ＝1.2764Å,E＝9.73keV）を用いる。
また、第１および第２の分光結晶41,42としては、それ
ぞれ、フッ化リチウムLiF（2d＝2.848Å，反射面＝（22
0）面）、フッ化リチウムLiF（2d＝4.0273Å、反射面＝
（200）面）などを用いることができる。
ぞれ、フッ化リチウムLiF（2d＝2.848Å，反射面＝（22
0）面）、フッ化リチウムLiF（2d＝4.0273Å、反射面＝
（200）面）などを用いることができる。
第４図は第２実施例を示す。
第４図において、この実施例では、シャッタ手段20Aが
スリット21,22をＸ線Ｂの光路に位置させる。つまり、
シャッタ手段20Aは、スリット21,22を交互に開閉するよ
うに構成されており、このスリット21,22の開閉によ
り、いずれか一方の回折Ｘ線B3,B4を試料に入射させ
る。その他の構成は、上記第１実施例と同様であり、同
一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい
説明を省略する。
スリット21,22をＸ線Ｂの光路に位置させる。つまり、
シャッタ手段20Aは、スリット21,22を交互に開閉するよ
うに構成されており、このスリット21,22の開閉によ
り、いずれか一方の回折Ｘ線B3,B4を試料に入射させ
る。その他の構成は、上記第１実施例と同様であり、同
一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい
説明を省略する。
この第２実施例のＸ線分光装置は、第５図ないし第12図
に示す全反射蛍光Ｘ線分析方法を用いることができる。
に示す全反射蛍光Ｘ線分析方法を用いることができる。
第５図において、試料Ｓは、たとえばシリコン基板にひ
素などの不純物を注入したウエハからなる。上記試料Ｓ
には、第６図に明示するように、たとえば２種類の第１
および第２の回折Ｘ線B3,B4が、同一の入射光路から試
料表面Ssに照射される。上記第１および第２の回折Ｘ線
B3,B4は、試料Ｓ中に含有される分析元素（たとえば、
ひ素）の吸収端波長よりも短い単色光からなる。たとえ
ば、ターゲット材をタングステンとし、第２の回折Ｘ線
B4をWLβ１線として、その波長λ２が、吸収端波長より
も若干短くなるように設定し、一方、第１の回折Ｘ線B3
を13keV線として、その波長λ１が、波長λ２よりも短
く、たとえば、吸収端波長の1/2または1/3となるように
設定する。
素などの不純物を注入したウエハからなる。上記試料Ｓ
には、第６図に明示するように、たとえば２種類の第１
および第２の回折Ｘ線B3,B4が、同一の入射光路から試
料表面Ssに照射される。上記第１および第２の回折Ｘ線
B3,B4は、試料Ｓ中に含有される分析元素（たとえば、
ひ素）の吸収端波長よりも短い単色光からなる。たとえ
ば、ターゲット材をタングステンとし、第２の回折Ｘ線
B4をWLβ１線として、その波長λ２が、吸収端波長より
も若干短くなるように設定し、一方、第１の回折Ｘ線B3
を13keV線として、その波長λ１が、波長λ２よりも短
く、たとえば、吸収端波長の1/2または1/3となるように
設定する。
第５図の上記試料Ｓは試料台51に載置されており、この
試料台51は回動装置52によって微小角度回動される。こ
れにより、試料Ｓは入射点Ｐを中心に微小角度回動され
る。入射角度αは、上記回動により変化するが、両回折
Ｘ線B3,B4が全反射される微小な角度（0.01゜〜0.2゜）
内に設定する。
試料台51は回動装置52によって微小角度回動される。こ
れにより、試料Ｓは入射点Ｐを中心に微小角度回動され
る。入射角度αは、上記回動により変化するが、両回折
Ｘ線B3,B4が全反射される微小な角度（0.01゜〜0.2゜）
内に設定する。
つぎに、分析方法について説明する。
まず、第４図の第１スリット21のみを開放して、第７図
（ａ）のように、第１の回折Ｘ線B3を入射角度α１で試
料表面Ssに照射する。照射された第１の回折Ｘ線B3の一
部は、試料Ｓに全反射されて反射Ｘ線B5となり、他の一
部が試料Ｓの表面層（10Å〜20Å）の元素を励起して、
試料Ｓを構成する元素固有の第１の蛍光Ｘ線B6を発生さ
せる。
（ａ）のように、第１の回折Ｘ線B3を入射角度α１で試
料表面Ssに照射する。照射された第１の回折Ｘ線B3の一
部は、試料Ｓに全反射されて反射Ｘ線B5となり、他の一
部が試料Ｓの表面層（10Å〜20Å）の元素を励起して、
試料Ｓを構成する元素固有の第１の蛍光Ｘ線B6を発生さ
せる。
発生した第１の蛍光Ｘ線B6は、蛍光Ｘ線検出器60に入射
して、そのＸ線強度Ｉが検出される。
して、そのＸ線強度Ｉが検出される。
ついで、第４図の第２シャッタ24のみを開放して、第７
図（ｂ）のように、第２の回折Ｘ線B4を同一の入射角度
α１で試料表面Ssに照射する。同時に、試料Ｓを構成す
る元素固有の第２の蛍光Ｘ線B7が発生し、発生した第２
の蛍光Ｘ線B7は、そのＸ線強度Ｉが検出される。なお、
B8は反射Ｘ線である。
図（ｂ）のように、第２の回折Ｘ線B4を同一の入射角度
α１で試料表面Ssに照射する。同時に、試料Ｓを構成す
る元素固有の第２の蛍光Ｘ線B7が発生し、発生した第２
の蛍光Ｘ線B7は、そのＸ線強度Ｉが検出される。なお、
B8は反射Ｘ線である。
その後、第７図（ｃ）のように、試料Ｓを若干回動させ
る。これにより、第１の回折Ｘ線B3の入射角度α２は、
第７図（ａ）の上記入射角度α１よりも大きくなる。こ
の入射角度α２で、第７図（ｃ）のように、再び第１の
回折Ｘ線B3を試料表面Ssに照射する。
る。これにより、第１の回折Ｘ線B3の入射角度α２は、
第７図（ａ）の上記入射角度α１よりも大きくなる。こ
の入射角度α２で、第７図（ｃ）のように、再び第１の
回折Ｘ線B3を試料表面Ssに照射する。
ここで、入射角度α２は第７図（ａ）の入射角度α１よ
りも大きいので、第７図（ｃ）の第１の回折Ｘ線B3は、
比較的深く進入し、試料Ｓの深いところから第１の蛍光
Ｘ線B6が発生する。発生した第１の蛍光Ｘ線B6は、前述
と同様にＸ線強度Ｉが検出される。
りも大きいので、第７図（ｃ）の第１の回折Ｘ線B3は、
比較的深く進入し、試料Ｓの深いところから第１の蛍光
Ｘ線B6が発生する。発生した第１の蛍光Ｘ線B6は、前述
と同様にＸ線強度Ｉが検出される。
さらに、上記試料Ｓを回動させることにより、入射角度
αを変化させて第１の回折Ｘ線B3の照射と第１の蛍光Ｘ
線B6の検出とを繰り返す。また、第７図（ｄ）のよう
に、第２の回折Ｘ線B4を試料表面Ssに照射し、同様に、
第２の蛍光Ｘ線B7の強度を検出する。
αを変化させて第１の回折Ｘ線B3の照射と第１の蛍光Ｘ
線B6の検出とを繰り返す。また、第７図（ｄ）のよう
に、第２の回折Ｘ線B4を試料表面Ssに照射し、同様に、
第２の蛍光Ｘ線B7の強度を検出する。
こうして、入射角度αを変化させながら、第１および第
２の回折Ｘ線B3,B4の照射と、第１および第２の蛍光Ｘ
線B6,B7の検出とを繰り返すことにより、第８図の実線
と破線でそれぞれ示すように、各回折Ｘ線B3,B4につい
て、入射角度αの変化に対する蛍光Ｘ線の強度Ｉの測定
値が、第５図の蛍光Ｘ線検出器60から得られる。
２の回折Ｘ線B3,B4の照射と、第１および第２の蛍光Ｘ
線B6,B7の検出とを繰り返すことにより、第８図の実線
と破線でそれぞれ示すように、各回折Ｘ線B3,B4につい
て、入射角度αの変化に対する蛍光Ｘ線の強度Ｉの測定
値が、第５図の蛍光Ｘ線検出器60から得られる。
これらの測定値は多重波高分析器61において、以下のよ
うに分析されて、分析元素の濃度分布が得られる。
うに分析されて、分析元素の濃度分布が得られる。
まず、入射角度αと、励起される試料Ｓにおける深さｈ
との関係は、第９図のように、照射される回折Ｘ線B3,B
4の波長λにより定まっており、したがって、この関係
を予め求めておくことにより、入射角度αと蛍光Ｘ線の
強度Ｉとの関係を示す第８図の検出結果（蛍光Ｘ線検出
器60からの出力データ）から、各波長λ1,λ２ごとに、
試料Ｓの深さｈにおけるＸ線強度Ｉが、第10図のように
求まる。
との関係は、第９図のように、照射される回折Ｘ線B3,B
4の波長λにより定まっており、したがって、この関係
を予め求めておくことにより、入射角度αと蛍光Ｘ線の
強度Ｉとの関係を示す第８図の検出結果（蛍光Ｘ線検出
器60からの出力データ）から、各波長λ1,λ２ごとに、
試料Ｓの深さｈにおけるＸ線強度Ｉが、第10図のように
求まる。
一方、蛍光Ｘ線の強度Ｉと、分析元素の濃度Ｃとの関係
は、第11図のように、各波長λ1,λ２ごとに定まってお
り、この関係を、予め試料片を用いて実験で求めてお
く。この第11図の蛍光Ｘ線の強度Ｉと濃度Ｃとの関係、
ならびに前述の試料Ｓの深さｈと蛍光Ｘ線の強度Ｉとの
関係（第10図）から、第12図のように、各波長λ1,λ２
ごとに、試料Ｓの深さｈに対する分析元素の濃度Ｃが得
られる。
は、第11図のように、各波長λ1,λ２ごとに定まってお
り、この関係を、予め試料片を用いて実験で求めてお
く。この第11図の蛍光Ｘ線の強度Ｉと濃度Ｃとの関係、
ならびに前述の試料Ｓの深さｈと蛍光Ｘ線の強度Ｉとの
関係（第10図）から、第12図のように、各波長λ1,λ２
ごとに、試料Ｓの深さｈに対する分析元素の濃度Ｃが得
られる。
こうして得た、各波長λ1,λ２ごとの濃度分布は、多重
波高分析器61での分析に使用するパラメータの設定値に
より、分析誤差が生じているので、たとえば両者の平均
値を、分析元素の濃度分布とする。これにより、各単色
光からなる回折Ｘ線B3,B4による分析結果に誤差があっ
ても、これらの誤差が平均化されるので、分析誤差が小
さくなる。したがって、分析結果の信頼性が向上する。
波高分析器61での分析に使用するパラメータの設定値に
より、分析誤差が生じているので、たとえば両者の平均
値を、分析元素の濃度分布とする。これにより、各単色
光からなる回折Ｘ線B3,B4による分析結果に誤差があっ
ても、これらの誤差が平均化されるので、分析誤差が小
さくなる。したがって、分析結果の信頼性が向上する。
なお、上記実施例では、２種類の回折Ｘ線B3,B4を用い
たが、３種類以上の回折Ｘ線を用いてもよい。
たが、３種類以上の回折Ｘ線を用いてもよい。
ところで、上記各実施例では、第１図のフィルタ手段30
をＸ線管10と両分光結晶41,42との間の光路に設けた
が、この発明は、フィルタ手段30を両分光結晶41,42と
試料Ｓとの間に設けてもよい。
をＸ線管10と両分光結晶41,42との間の光路に設けた
が、この発明は、フィルタ手段30を両分光結晶41,42と
試料Ｓとの間に設けてもよい。
以上説明したように、この発明によれば、第１の分光結
晶と第２の分光結晶によって、それぞれ、低次線よりも
波長の短い励起Ｘ線と、相対強度の大きい低次線からな
る励起Ｘ線を得ることができるから、上記相対強度の大
きい低次線の波長よりも、吸収端波長の短い元素の分析
をすることができる。
晶と第２の分光結晶によって、それぞれ、低次線よりも
波長の短い励起Ｘ線と、相対強度の大きい低次線からな
る励起Ｘ線を得ることができるから、上記相対強度の大
きい低次線の波長よりも、吸収端波長の短い元素の分析
をすることができる。
また、請求項（２）の発明によれば、２種類の回折Ｘ線
のうち、いずれか一方の回折Ｘ線を選択的に試料に入射
させるシャッタ手段を設けているので、両分光結晶から
得た２種類の回折Ｘ線を微小な角度で試料に交互に入射
させて、元素を分析する全反射蛍光Ｘ線分析方法に用い
て、分析精度を向上させることができる。
のうち、いずれか一方の回折Ｘ線を選択的に試料に入射
させるシャッタ手段を設けているので、両分光結晶から
得た２種類の回折Ｘ線を微小な角度で試料に交互に入射
させて、元素を分析する全反射蛍光Ｘ線分析方法に用い
て、分析精度を向上させることができる。
第１図はこの発明の第１実施例を示すＸ線分光装置の概
略構成図、第２図はフィルタ手段の拡大図、第３図は蛍
光Ｘ線のスペクトル、第４図は第２実施例を示すＸ線分
光装置の概略構成図、第５図はこの発明の分光装置を用
いた全反射蛍光Ｘ線分析装置を示す概略構成図、第６図
は試料に対するＸ線の光路を示す拡大図、第７図はこの
発明の分光装置を用いた分析方法を示す工程図、第８図
は入射角度αに対する蛍光Ｘ線の強度の測定結果を示す
特性図、第９図は励起される試料の深さと入射角度との
関係を示す特性図、第10図は上記深さと蛍光Ｘ線の強度
との関係を示す特性図、第11図は濃度に対する蛍光Ｘ線
の強度を示す特性図、第12図は試料の深さに対する分析
元素の濃度を示す特性図である。 10……Ｘ線源（Ｘ線管）、20A……シャッタ手段、30…
…フィルタ手段、41……第１の分光結晶、42……第２の
分光結晶、B3,B4……回折Ｘ線、Ｓ……試料。
略構成図、第２図はフィルタ手段の拡大図、第３図は蛍
光Ｘ線のスペクトル、第４図は第２実施例を示すＸ線分
光装置の概略構成図、第５図はこの発明の分光装置を用
いた全反射蛍光Ｘ線分析装置を示す概略構成図、第６図
は試料に対するＸ線の光路を示す拡大図、第７図はこの
発明の分光装置を用いた分析方法を示す工程図、第８図
は入射角度αに対する蛍光Ｘ線の強度の測定結果を示す
特性図、第９図は励起される試料の深さと入射角度との
関係を示す特性図、第10図は上記深さと蛍光Ｘ線の強度
との関係を示す特性図、第11図は濃度に対する蛍光Ｘ線
の強度を示す特性図、第12図は試料の深さに対する分析
元素の濃度を示す特性図である。 10……Ｘ線源（Ｘ線管）、20A……シャッタ手段、30…
…フィルタ手段、41……第１の分光結晶、42……第２の
分光結晶、B3,B4……回折Ｘ線、Ｓ……試料。
Claims (2)
- 【請求項１】Ｘ線源から照射されたＸ線を回折する第１
の分光結晶と、上記Ｘ線源から照射されたＸ線を回折
し、かつ、上記第１の分光結晶からの回折Ｘ線を透過さ
せる第２の分光結晶とを設け、上記両分光結晶から試料
へ入射する２種類の回折Ｘ線の光路が同一になるように
上記両分光結晶を配置するとともに、上記Ｘ線源から試
料までの光路に、所定の波長以下のＸ線をカットするフ
ィルタ手段を設けたＸ線分光装置。 - 【請求項２】請求項（１）において、上記２種類の回折
Ｘ線のうち、いずれか一方の回折Ｘ線を選択的に上記試
料へ入射させるシャッタ手段を備えたＸ線分光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236127A JPH0769477B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Ｘ線分光装置 |
| US07/754,908 US5132997A (en) | 1990-09-05 | 1991-09-04 | X-ray spectroscopic analyzing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2236127A JPH0769477B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Ｘ線分光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04115199A JPH04115199A (ja) | 1992-04-16 |
| JPH0769477B2 true JPH0769477B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=16996157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2236127A Expired - Lifetime JPH0769477B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Ｘ線分光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132997A (ja) |
| JP (1) | JPH0769477B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| RU2115943C1 (ru) * | 1997-01-16 | 1998-07-20 | Виктор Натанович Ингал | Способ фазовой рентгенографии объектов и устройство для его осуществления (варианты) |
| US6023496A (en) * | 1997-04-30 | 2000-02-08 | Shimadzu Corporation | X-ray fluorescence analyzing apparatus |
| US6332017B1 (en) | 1999-01-25 | 2001-12-18 | Vanderbilt University | System and method for producing pulsed monochromatic X-rays |
| US6327335B1 (en) | 1999-04-13 | 2001-12-04 | Vanderbilt University | Apparatus and method for three-dimensional imaging using a stationary monochromatic x-ray beam |
| US20120077196A9 (en) * | 2001-09-03 | 2012-03-29 | Guido Krupp | Universal method for selective amplification of mRNAs |
| US7486984B2 (en) * | 2004-05-19 | 2009-02-03 | Mxisystems, Inc. | System and method for monochromatic x-ray beam therapy |
| US8068582B2 (en) * | 2007-02-23 | 2011-11-29 | Passport Systems, Inc. | Methods and systems for the directing and energy filtering of X-rays for non-intrusive inspection |
| WO2009111454A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-11 | X-Ray Optical Systems, Inc | Xrf system having multiple excitation energy bands in highly aligned package |
| US8249220B2 (en) * | 2009-10-14 | 2012-08-21 | Rigaku Innovative Technologies, Inc. | Multiconfiguration X-ray optical system |
| US20150117599A1 (en) | 2013-10-31 | 2015-04-30 | Sigray, Inc. | X-ray interferometric imaging system |
| US10297359B2 (en) | 2013-09-19 | 2019-05-21 | Sigray, Inc. | X-ray illumination system with multiple target microstructures |
| US10295485B2 (en) | 2013-12-05 | 2019-05-21 | Sigray, Inc. | X-ray transmission spectrometer system |
| US10269528B2 (en) | 2013-09-19 | 2019-04-23 | Sigray, Inc. | Diverging X-ray sources using linear accumulation |
| USRE48612E1 (en) | 2013-10-31 | 2021-06-29 | Sigray, Inc. | X-ray interferometric imaging system |
| US10304580B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-05-28 | Sigray, Inc. | Talbot X-ray microscope |
| US10401309B2 (en) | 2014-05-15 | 2019-09-03 | Sigray, Inc. | X-ray techniques using structured illumination |
| JP2017523386A (ja) * | 2014-06-06 | 2017-08-17 | シグレイ、インコーポレイテッド | Ｘ線吸収測定システム |
| US9851313B2 (en) * | 2015-03-03 | 2017-12-26 | Panalytical B.V. | Quantitative X-ray analysis—ratio correction |
| US10352880B2 (en) | 2015-04-29 | 2019-07-16 | Sigray, Inc. | Method and apparatus for x-ray microscopy |
| US10295486B2 (en) | 2015-08-18 | 2019-05-21 | Sigray, Inc. | Detector for X-rays with high spatial and high spectral resolution |
| US10247683B2 (en) | 2016-12-03 | 2019-04-02 | Sigray, Inc. | Material measurement techniques using multiple X-ray micro-beams |
| WO2018175570A1 (en) | 2017-03-22 | 2018-09-27 | Sigray, Inc. | Method of performing x-ray spectroscopy and x-ray absorption spectrometer system |
| US10578566B2 (en) | 2018-04-03 | 2020-03-03 | Sigray, Inc. | X-ray emission spectrometer system |
| US10845491B2 (en) | 2018-06-04 | 2020-11-24 | Sigray, Inc. | Energy-resolving x-ray detection system |
| JP7394464B2 (ja) * | 2018-07-04 | 2023-12-08 | 株式会社リガク | 蛍光ｘ線分析装置 |
| GB2591630B (en) | 2018-07-26 | 2023-05-24 | Sigray Inc | High brightness x-ray reflection source |
| US10656105B2 (en) | 2018-08-06 | 2020-05-19 | Sigray, Inc. | Talbot-lau x-ray source and interferometric system |
| CN112638261A (zh) | 2018-09-04 | 2021-04-09 | 斯格瑞公司 | 利用滤波的x射线荧光的系统和方法 |
| US11056308B2 (en) | 2018-09-07 | 2021-07-06 | Sigray, Inc. | System and method for depth-selectable x-ray analysis |
| CN114729907B (zh) | 2019-09-03 | 2023-05-23 | 斯格瑞公司 | 用于计算机层析x射线荧光成像的系统和方法 |
| US11175243B1 (en) | 2020-02-06 | 2021-11-16 | Sigray, Inc. | X-ray dark-field in-line inspection for semiconductor samples |
| CN115667896B (zh) | 2020-05-18 | 2024-06-21 | 斯格瑞公司 | 使用晶体分析器和多个检测元件的x射线吸收光谱的系统和方法 |
| JP2023542674A (ja) | 2020-09-17 | 2023-10-11 | シグレイ、インコーポレイテッド | Ｘ線を用いた深さ分解計測および分析のためのシステムおよび方法 |
| US11686692B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-06-27 | Sigray, Inc. | High throughput 3D x-ray imaging system using a transmission x-ray source |
| US11992350B2 (en) | 2022-03-15 | 2024-05-28 | Sigray, Inc. | System and method for compact laminography utilizing microfocus transmission x-ray source and variable magnification x-ray detector |
| US11885755B2 (en) | 2022-05-02 | 2024-01-30 | Sigray, Inc. | X-ray sequential array wavelength dispersive spectrometer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193936A (ja) * | 1984-10-13 | 1986-05-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 放射線による被測定物の組成分析方法 |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2236127A patent/JPH0769477B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-09-04 US US07/754,908 patent/US5132997A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5132997A (en) | 1992-07-21 |
| JPH04115199A (ja) | 1992-04-16 |
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