JPH10260145A - エネルギー分散型ｘ線マイクロアナライザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線分析の操作が短時間にしかも簡単に行う
ことができるエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザ
を提供すること。 【解決手段】 電子顕微鏡１とエネルギー分散型Ｘ線分
析装置１３とこれらを制御するコンピュータ１９とから
なり、電子顕微鏡１によって得られる電子顕微鏡画像２
８とエネルギー分散型Ｘ線分析装置１３によって得られ
るＸ線画像２９を、コンピュータ１９に接続された表示
装置２６の画面上に表示するように構成されたエネルギ
ー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいて、前記画面上
に表示された電子顕微鏡画像２８における分析位置２８
Ａをポインティングデバイス２７で指定することによ
り、この指定された分析対象位置に電子線５を照射する
とともに、エネルギー分散型Ｘ線分析装置１３がＸ線ス
ペクトルの取り込みを開始するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エネルギー分散
型Ｘ線マイクロアナライザに関する。

【０００２】

【従来の技術】エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライ
ザの一つに、走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという）
と、このＳＥＭに取り付けられた半導体Ｘ線検出器から
の信号を処理するエネルギー分散型のＸ線分析装置（以
下、ＥＤＸという）とを一体的に組み合わせたものがあ
る。このようなエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライ
ザは、数μｍという微小領域の元素分析を行う装置で、
ＳＥＭによる像観察と同時に、Ｘ線分析装置によって観
察している部分の「定性分析」、「定量分析」、「Ｘ線
像による元素分布の分析」などを行うことができるとこ
ろから、従来より金属、セラミックス、半導体などの材
料の研究に利用されているが、近年では、製品のトラブ
ル解析など品質管理の分野などにおいても利用されるよ
うになってきている。

【０００３】ところで、従来のエネルギー分散型Ｘ線マ
イクロアナライザにおいては、前記分析を行う場合、分
析箇所を設定し、この設定された箇所に対してＳＥＭに
よって電子線を照射させ、そのとき得られる特性Ｘ線を
半導体Ｘ線検出器で検出するが、従来のマイクロアナラ
イザにおいては、分析位置の指定と分析開始の操作を次
のようにして行っていた。

【０００４】すなわち、図４および図５は従来の操作手
順を説明するための図で、まず、図４に示すエネルギー
分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、ＳＥＭ４１
およびＥＤＸ４２のそれぞれにコンピュータ４３，４４
を設け、これらのコンピュータ４３，４４に、ＳＥＭ４
１およびＥＤＸ４２をそれぞれ操作するための操作部４
５，４６を接続し、さらに、微小部分の顕微拡大画像な
どＳＥＭ４１によって得られる画像（以下、ＳＥＭ画像
という）を表示するための表示装置４７およびＸ線スペ
クトルやマッピング像などＥＤＸ４２によって得られる
画像（以下、ＥＤＸ画像という）を表示するための表示
装置４８をコンピュータ４３，４４にそれぞれ接続し、
ＳＥＭ用操作部４５によって分析箇所を設定し、ＥＤＸ
用操作部４６によってＸ線スペクトルの測定の開始など
ＥＤＸ４２を操作していた。

【０００５】また、図５に示すエネルギー分散型Ｘ線マ
イクロアナライザにおいては、図４に示した構成におい
て、コンピュータ４３，４４の間を信号ケーブルで接続
し、ＳＥＭ４１側のコンピュータ４３からＳＥＭ画像の
データをＥＤＸ４２側のコンピュータ４４に転送して、
このコンピュータ４４に接続されている表示装置４８に
ＳＥＭ画像を表示していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
４に示した手法においては、ＳＥＭ用操作部４５とＥＤ
Ｘ用操作部４６とが物理的に離れて設けられるととも
に、操作手順も統一されてないので、操作性が悪いとい
った不都合がある。また、図５に示した手法において
は、ＳＥＭ側のコンピュータ４３からＥＤＸ側のコンピ
ュータ４４にＳＥＭ画像のデータを転送するための操作
や時間がかかるといった不都合がある。

【０００７】なお、従来において、上記図４や図５に示
した手法のほか、ＳＥＭおよびＥＤＸに共通に操作部を
設けるようにしたものもないではないが、ＳＥＭ画像の
表示モードとＥＤＸ画像の表示モードが別々であり、そ
れぞれを操作する必要があり、この場合においても操作
が面倒で操作に時間がかかるといった不都合がある。

【０００８】なお、このような問題は、ＳＥＭとＥＤＸ
とを組み合わせたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナラ
イザのみならず、電子顕微鏡として透過型電子顕微鏡
（以下、ＴＥＭという）とＥＤＸとを組み合わせたエネ
ルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいても同様に
生じているところである。

【０００９】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、Ｘ線分析の操作が短時間にしか
も簡単に行うことができるエネルギー分散型Ｘ線マイク
ロアナライザを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、電子顕微鏡とエネルギー分散型Ｘ線
分析装置とこれらを制御するコンピュータとからなり、
電子顕微鏡によって得られる電子顕微鏡画像とＸ線分析
装置によって得られるＸ線スペクトルとをコンピュータ
に接続された表示装置の画面上に表示するように構成さ
れたエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおい
て、前記画面上に表示された電子顕微鏡画像における分
析位置をポインティングデバイスで指定することによ
り、この指定された分析対象位置に電子線を照射すると
ともに、前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置がＸ線スペ
クトルの取り込みを開始するようにしている。

【００１１】前記ポインティングデバイスとしては、例
えばマウスがある。

【００１２】エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザ
が例えばＳＥＭとＥＤＸとを一体的に組み合わせたもの
である場合、ＳＥＭの表示装置に表示されている試料の
ＳＥＭ画像を見ながら、分析すべき位置をマウスによっ
て指定する。これによってＳＥＭは電子線の走査を停止
し、指定された分析対象位置に電子線を照射する。そし
て、この照射と同時に、コンピュータがＥＤＸに対して
Ｘ線スペクトルの取込みを開始するように指令し、これ
に基づいてＥＤＸはＸ線スペクトルの取り込みを開始す
る。

【００１３】なお、ＴＥＭとＥＤＸとを組み合わせたエ
ネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいても、上
記と同様に行なえることはいうまでもない。

【００１４】この発明のエネルギー分散型Ｘ線マイクロ
アナライザによれば、一つの表示画面を目視で確認しな
がら分析位置の指定および分析開始の指令などの操作を
行うことができ、Ｘ線分析を簡単に操作することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１および図２は、この発明の一
実施例を示す。まず、図１は、エネルギー分散型Ｘ線マ
イクロアナライザの一例を概略的に示すもので、この図
１において、１はＳＥＭで、次のように構成されてい
る。すなわち、２は鉄製の試料室（図示してない）の内
部上方に設けられる電子銃、３はこの電子銃２から試料
室の内部下方に配置された試料４に向けて発せられる電
子線５を二次元方向（互いに直交するｘ方向とｙ方向）
に走査する電子線走査コイル、６はこの電子線走査コイ
ル３を制御する電子線走査電源、７はディジタル・アナ
ログ変換器（ＤＡＣ）である。なお、試料４は、例えば
試料ステージ（図示してない）に載置され、ｘ，ｙ方向
に移動できるように構成されている。

【００１６】８は対物レンズである。９は電子線５を試
料４に照射したときに試料４から発生する二次電子およ
び試料４において反射される電子１０を検出する二次電
子および反射電子検出器、１１は増幅器、１２はアナロ
グ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）である。

【００１７】１３はＥＤＸで、例えば次のように構成さ
れている。すなわち、１４は電子線５が試料４に照射さ
れたとき試料４から放出される特性Ｘ線１５を検出する
Ｘ線検出器で、例えばＳｉ検出器からなる。１６はパル
スプロセッサ、１７はマルチチャネル波高分析器（ＭＣ
Ａ）、１８はスペクトルメモリである。

【００１８】１９はＳＥＭ１およびＥＤＸ１３を制御し
たり、これらから送られてくる信号を処理するコンピュ
ータで、ＣＰＵ２０、オペレーションシステム２１、Ｓ
ＥＭ１を制御するプログラムを内蔵したメモリ２２、Ｅ
ＤＸ１３を制御するプログラムを内蔵したメモリ２３、
画像メモリ２４およびデータバス２５からなる。

【００１９】２６はＳＥＭ画像やＥＤＸ画像を表示する
表示装置としてのＣＲＴ、２７は入力装置としてのキー
ボードやマウスである。

【００２０】そして、上記エネルギー分散型Ｘ線マイク
ロアナライザにおいては、ＣＲＴ２６の画面上に表示さ
れたＳＥＭ画像における分析位置を、例えばマウスで指
定することにより、この指定された分析対象位置に電子
線５を照射するとともに、ＥＤＸ１３がＸ線スペクトル
の取り込みを開始するようにプログラムされている。こ
れを、図２を参照しながら説明する。

【００２１】上記エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナラ
イザにおいては、ＳＥＭ１によって取り込むことによ
り、二次電子や反射電子の像をも得ることができ、これ
によって、図２（Ａ）に示すように、試料４のＳＥＭ像
２８をＣＲＴ２６の画面２６Ａ上に表示することができ
る。そして、この表示を見ながら、オペレータは分析す
べき位置、例えば図２（Ａ）において符号２８Ａで示す
点を、マウス２７Ａによって指定する。これによってＳ
ＥＭ１は電子線５の走査を停止し、指定された分析対象
位置に電子線５を照射する。そして、この照射と同時
に、コンピュータ１９がＥＤＸ１３に対してＸ線スペク
トルの取込みを開始するように指令する。この指令に基
づいてＥＤＸ１３はＸ線スペクトルの取り込みを開始
し、ＣＰＵ２０が取り込んだデータを演算処理などする
ことにより、ＣＲＴ２６の画面２６Ａ上には、図２
（Ｂ）で示すようなスペクトル像２９が表示される。

【００２２】上述の説明から理解されるように、上記エ
ネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいては、Ｓ
ＥＭ１による画像２８を表示している画面２６Ａ上にお
いて、マウス２７Ａなどポインティングデバイスで照射
位置を指定することにより、ＥＤＸ１３側にデータ取り
込み指令が発せられるため、試料のＸ線分析を簡単に操
作することができる。

【００２３】そして、上述実施例においては、表示装置
２６をＳＥＭ１とＥＤＸ１３とに共用しているので、そ
れだけ、表示におけるスペースコストを低減できるが、
表示装置２６をＳＥＭ１およびＥＤＸ１３のそれぞれに
対応して設けるようにしてもよい。

【００２４】また、実施例においては、ＳＥＭ１側から
ＥＤＸ１３に対して制御信号を送るようにしているが、
ＥＤＸ１３側からＳＥＭ１側に制御信号を送るようにし
てもよい。

【００２５】また、ＳＥＭ１およびＥＤＸ１３を別のコ
ンピュータで制御するようにしてもよく、その場合の構
成を図３に示す。この図において、３０はＳＥＭ制御用
のコンピュータ、３１はＥＤＸ制御用のコンピュータ
で、両コンピュータ３０，３１は有線または無線で接続
されている。

【００２６】なお、この発明は、上記各実施例に限られ
るものではなく、ＴＥＭとＥＤＸとを組み合わせたエネ
ルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにも同様に適用で
きることはいうまでもない。

【００２７】また、表示装置としてはＣＲＴ以外の例え
ば液晶を用いたものなども使用してよいことはいうまで
もない。

【００２８】

【発明の効果】この発明のエネルギー分散型Ｘ線マイク
ロアナライザにおいては、画面上に表示された電子顕微
鏡画像における分析位置をポインティングデバイスで指
定することにより、この指定された分析対象位置に電子
線を照射するとともに、Ｘ線分析装置がＸ線スペクトル
の取り込みを開始するようにしているので、Ｘ線分析の
操作が短時間にしかも簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナ
ライザの一例を概略的に示す図である。

【図２】前記エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザ
の動作説明図である。

【図３】この発明の他の実施例を示す概略構成図であ
る。

【図４】従来技術を説明するための図である。

【図５】他の従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１…電子顕微鏡、１３…Ｘ線分析装置、１９…コンピュ
ータ、２６…表示装置、２７Ａ…ポインティングデバイ
ス、２８…電子顕微鏡画像、２８Ａ…分析対象位置、２
９…Ｘ線画像。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子顕微鏡とエネルギー分散型Ｘ線分析
   装置とこれらを制御するコンピュータとからなり、電子
   顕微鏡によって得られる電子顕微鏡画像とＸ線分析装置
   によって得られるＸ線スペクトルとをコンピュータに接
   続された表示装置の画面上に表示するように構成された
   エネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザにおいて、前
   記画面上に表示された電子顕微鏡画像における分析位置
   をポインティングデバイスで指定することにより、この
   指定された分析対象位置に電子線を照射するとともに、
   前記エネルギー分散型Ｘ線分析装置がＸ線スペクトルの
   取り込みを開始するようにしたことを特徴とするエネル
   ギー分散型Ｘ線マイクロアナライザ。