JPS6241238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はイオンマイクロアナライザ特にその表
示装置に関する。

イオンマイクロアナライザは試料を１次イオン
ビーム等で照射し、その衝撃によつて試料から出
る２次イオンについて質量分析を行うものである
が、試料からその構成原子を飛び出させるので一
種の破壊実験である。このため試料表面を一本の
線に沿い１次イオンビームで走査して分析を行う
場合、一回目の走査で或る種のイオンの検出定量
を行い、二回目の走査で他の種のイオンの検出定
量を行うと云う操作によつて多種の元素の検出定
量をしようとすると、一回の走査毎に試料面はわ
づかずつ削られて毎回の検出定量は正確には試料
の同一領域における含有元素の存在比率を与えな
い。

本考案はイオンマイクロアナライザで試料表面
を一本の線に沿つて走査して分析しようとする場
合の上述した不具合を改善することを目的として
いる。

イオンマイクロアナライザは１次イオン照射部
と質量分析部と表示部とから成るが、本考案は表
示装置の表示面に一方の座標軸に試料上の走査線
に沿う距離を採り、他の座標軸に一つのイオンの
検出強度を採つて表示し、１次イオンの走査速度
に比し速い周期で質量分析部の点状質量走査を行
つて、表示部では各質量数毎に検出強度を表わす
軸方向にバイアスを与えて表示をするようにした
ものである。こゝで点状質量走査と云う語は次の
意味である。通常質量分析では連続的に質量数走
査を行つて質量スペクトルを画くのであるが、特
定の質量数を指定してその質量数の所だけを飛び
とびに走査することをこゝでは点状質量走査と云
うことにする。このような点状質量走査を行うと
ブラウン管上における各質量のイオンの分布表示
は点線状の曲線となる。こゝで本考案は複数の質
量のイオンの分布の同時表示を目的としている
が、各質量のイオンの分布曲線が同一ベースライ
ン上に表示されると各曲線が重なつて見難くな
る。そこで上述した本考案は第１図に示すように
表示面において、ｘ軸方向に試料上の走査線に沿
う距離をとり、ｙ軸方向にずらせて数段（図では
３段）にイオン検出強度を表示するようにしたも
ので、各段が夫々異るイオンに対応し、数種のイ
オンの走査線に沿う強度分布が一回の走査におい
て同時に画き出されるようにしたものである。以
下実施例によつて本考案を説明する。

第２図において、１は１次イオンビーム、２は
試料で、２０は１次イオンを線Ｘに沿つて偏向さ
せる偏向電極であり、鋸歯状波発振器１５の出力
が印加されるものであり、２１は２０と直交する
偏向電極で印加電圧２２を徐々に変えて線Ｘをず
らせて行くように作用する。試料から出た２次イ
オンは加速及び収束電極群３によつて加速収束さ
れて質量分析用マグネツト４の磁界に進入し、同
磁界を出るときは質量によつて分散され８に示す
ように扇形に拡つたビームとなる。５は質量走査
用偏向電極で、これに電圧を印加すると扇形のビ
ーム８全体が左又は右に振れ、特定の質量のイオ
ンのみがスリツト６を通過して検出器７に入り、
５への印加電圧を変えて検出器７に取出されるイ
オンの質量数を任意に変えることができる。この
電極５へ印加する電圧を幾種かのイオンが検出器
７に取出せるように順次切換えて行くのが前述し
た点状質量走査である。

検出器７の検出出力は増幅器１１で増幅され、
加算器１２で適宜直流バイアスが加算された後表
示用ブラウン管１８のｙ軸偏向用増幅器１４に送
られ、他方鋸歯状波発振器１５の出力がｘ軸偏向
用増幅器１６に印加されていて、ブラウン管１８
上にはｘ軸方向に試料１表面のＸ線方向の距離を
採り、ｙ軸方向にイオン検出強度を採つたカーブ
が画かれる。

９は点状質量走査のため電極５に印加する電圧
を設定する質量数設定部で図では３種の質量数が
設定できるようになつているが、これはもつと多
数設定できるようになつていてもよい。１０は制
御回路で、ｂ２のようなパルス信号を出し、この
パルスが一つ来る毎に一ステツプずつ切換わる切
換スイツチ９Ｓによつて９に設定した電圧が順次
電極５に印加され、この動作は試料１上の１次イ
オンビームの１掃引の間に何回も繰返される。１
３はイオン検出器７の検出出力にバイアスを与え
て一つのイオンの検出強度曲線がブラウン管１８
の面上に画かれるｙ方向の位置を定めるためのバ
イアス電圧設定部であり、切換スイツチ９Ｓと連
動した切換スイツチ１３Ｓによつて切換えられて
加算器１２に印加される。そこでブラウン管１８
の面上では一回の点状質量走査の間に第１図で点
イ，ロ，ハで示すようにｙ軸方向に各イオンに対
応する点を表わし、試料１上のＸ線に沿う掃引の
進行に伴い、このような縦方向の点の列が右方に
次々と並べられて行つて結局一回のＸ線に沿う掃
引によつて第１図に示す数本のイオン検出強度プ
ロフアイルが画かれるのである。なお制御回路１
０から出るｂ２のパルスはブラウン管１８に輝度
信号として印加され、パルスのある期間輝点を消
すようにしてブラウン管上の表示が明瞭な点列と
なるようにしてある。また点状質量走査は電極５
による他電極３の印加電圧をかえてもよくその方
法は任意である。

本考案イオンマイクロアナライザは上述したよ
うな構成で、試料上の一回の掃引の間に複数種の
イオンの検出強度が同時に画かれるので、数種の
イオンは略試料の同一領域から出たものと見るこ
とができ、この種の分析方法の価値が高められ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による表示面の表示パターンを
示す図、第２図は本考案の一実施例の回路図であ
る。 ２…試料、４…質量分析用マグネツト、９…点
状質量走査のための質量数設定部、１３…バイア
ス設定部、１８…表示用ブラウン管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料面をイオンビームで走査する手段、同手段
   の一方向（Ｘ方向）掃引動作と連動して表示用ブ
   ラウン管で一方向掃引を行う手段、試料から放出
   されるイオンを質量分析する手段、同質量分析手
   段に、予め設定した質量数のイオンを検出するた
   めの段階的質量走査信号を印加する手段、上記段
   階的質量走査信号の段階的変化と同期し、各設定
   質量数のイオン毎に異るバイアス信号を発生する
   手段、および前記質量分析手段のイオン強度検出
   信号に上記バイアス信号を加算する手段とよりな
   り、試料面上の前記一方向（Ｘ方向）掃引と同期
   させて、同方向の一回掃引の間に前記段階的質量
   走査信号を複数回発生させ、且つ前記バイアス信
   号加算手段の出力を表示用ブラウン管に、ブラウ
   ン管での一方向掃引に対し直角方向の偏向信号と
   して印加するようにしたイオンマイクロナライザ
   の表示装置。