JPS6249247A - Ｘ線マイクロアナライザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＸ線マイクロアナライザに関し、更に詳しくは
、波高分析器の分析条件設定の改良に関する。

（従来の技術） Ｘ線マイクロアナライザは、極めて細く絞った電子線束
を試料表面に照射し、イの部分から放射される特性Ｘ線
の波長と強１頁をＸ線分光器で測定してその微小部分に
含まれている元素を定性又は定量する分析機器であり、
試料を非破壊的に分析できることから各種の分野での組
成・材料研究に広く用いられている。

このようなＸ線マイクロアナライザの一種に、波長に従
ってＸ線を分散させる分光結晶を駆動パルスに応じてＸ
線ｔＡ（試料）を通る直線子を移動させるように組成さ
れた結晶ｕｉ、進型Ｘ線分光器と、該分光器の検出信号
の波高値を分析づ−る波高分析器（ＰＨＡ、　ｐｕｌｓ
ｅ　ｈｅｉｇｈｔ　　ａｎａｌｙｚｅｒ）とを具備した
ものがある。

ここで、波高分析器はブラッグ条ｆｔ（２ｄｓｉｎＯ＝
ロス、ｄ：分光結晶の面間隔、０；入射角、ｎ；整数１
，２．・・・、λ；Ｘ線の波長〉に基づく分光器の検出
信号に含まれている２次以」−１の高次回折線を除去す
る機能を有している。

ところで、このような波高分析器の分析条件となるべ〜
スレベル及びウィンドウ幅は、分光結晶と分光角度、即
ち特性Ｘ線のエネルギーに対応して決まるものであり、
通常、分析する元素の標準試別を用いて各々の特性Ｘ線
毎に決定＝ｇれる。

例えば、］ンビ１−タにより制御づ−るように構成され
た装置では、各々の特性Ｘ線毎に予め分析条件を調べて
個別にイの条ｆ１を記憶させておき、該当覆る元素を分
析ザる時にイの条ヂ１を：１ンビュータにより設定する
ことができる。

又、予め１つ乃至２つの基準となる元素の特性Ｘ線を用
いて求めておいた近似式から分析対象元素の特性Ｘ線の
分析条件をに１輝し、その値を］ンピコータにＪこり設
定することもできる。

（発明が解決しようとする問題点〉 しかし、このようにコンビコータにより制御される装置
におい−て、分光結晶を移動さけ８旬に波高分析器の分
析条件を計算して設定さ１！るためにはプログラムの作
成に多大のＴ数を要覆ることになり、プログラム客層が
ｊｌり犬ｊることにイｒる。

又、このように］ンビコー夕により制御される装置にお
い−Ｃも、心数に応じて手動設定できるようにすること
が望ましいが、当然ながら手動設定時じはプログラムに
よる設定は行Ａ／１い３、本発明はト記の白に嫁已み−
（、なさ１″１１５−もので１その［１的は、ｆ［意の
分光（１’！ｉ？￥におｔ−Ｊる波高分析器の分析条件
がブ［］グラノ、のＨＩ　Ｅｉ結果に出ることなく自動
的に設定できるＸ線ｌイク［１７ノライザを実現！Ｙる
ことにある。

く問題点を解決するための手段） 前記しＩＣ問題点を解決りる本発明は、分光結晶が駆動
パルスに応じてＸ線源を通る直線十を移動する。１、う
に構成され１＝結晶直進へ１（Ｘ線分光器ど、該分光器
の検出信号の波高値を分析１６波へ分析器とを具備り、
たＸ線？イク［二１アナライザにおいて、萌配分光器の
分光結晶を移動さＩ！る駆動パルスに基づいて前記波高
分析器のベース１ノベル及びウィンドウ幅を自動的に設
定！Ｙる手段を設（−またことを特徴どりるものでｄう
る１、 （実施例） 以下、図面苓・参照し本発明の実施例を詳細に説明ゴる
。

第１図は、本発明の一実施例を示−１構成１０ツり図で
ある。第１図において、１は電子線２が照射されること
によりＸ線３を放射づるＸ線源（試１’ｊ１　）　、４
は該Ｘ線源１から成用されるＸ線３を分散させる分光結
晶、５は該分光結晶４で分散反射されたＸ線６を検出η
る×線検出器×１）のスリン１−・であり、これらＸ線
源１１分光結晶４及びスリン１−５はローランド円と呼
ばれる円周７」に位置していてＸ線分光器を構成してい
る。尚、該×１！！ｉＩ分光器において、分光結晶４は
Ｘ線源１を通る直線８上を駆動パルス源９から出力され
る駆動パルスに応じて移動するよ）に構成されるでいる
。従って、ローランド円７の中心１０とスリン１−５も
移動づ−ること１なり、このようなＸ線分光器は結晶直
進型と呼ばれている。１１は分光結晶４を移動さけるた
めに駆動パルス源０から出力される駆動パルスを回転量
に変換するパルスモータ、１２は該パルスモータ１１の
回転をボデフシ：１メータ１３の回転に変換するための
ギヤである。これにより、分光結晶４の移動量はボテフ
シ３メータ１３の抵抗値の疫化に変換されることにイ）
る。１４は該ポｆンシｌメー１１３の抵抗（１１変化を
雷Ｈ−変化に変換Ｊ−る抵抗電Ｌ「変換器、′１５は該
１１Ｎ、抗電［「変換器１４７・変換された１１９圧の
）グ数６−演算４る演算器、１６は抵抗電珪変模器１４
　”Ｔ”変換されｒ＝　ｔｌｉ圧の平方根の逆数を演紳
イる演算器である５、これら各演算器１５．１６の出力
信号は、ぞれぞ４１人出力比を調整覆る較正器１７．１
８を介して自動手動切換器１９に加えられている。該自
動手動切換器１９にはｆ１設定器２０．２１からｆれぞ
れ演ｉＪｉ！！１ｉ１５．１６に対応した設定イを号が
加えＩ）れ−Ｃいる。イして、墓自動ｆＯＪ切換器１９
から切換状態に応じてこねら演算器１５．１６の出カイ
５号又は下動設定器２０．２１の８９定ｔ５　月が選択
的に波高分析器２２のベース（ノベル１ｉＱＴ′：器２
３及びウィンドウ幅設定器２４に出）１）されること（
、″なる。

これにより、増幅器２５を介しで加えられるＸ線検出器
Ｘ　Ｄの検出信号は所定のベース１ノベル及びウィンド
ウ幅１ス内のもののみ波高分４ｆｒ器２２で選択される
ことにイする。

このように構成された装置の動作につい−に３）明４る
。

波長λ入の特１７１Ｘ線が第１図の０貞からＣ点Ｐ１で
の距離ｌｌ１ｌＩｌｌで検出されると４ると、＃＝　（
２Ｒ／２ｄ　）ｎλ　　　　　　−（１）Ｒ；ローラン
ド円７の半径 ｄ：分光結晶４の面間隔 １）；整数（１，２，・・・） の関係厚成立する。該特ｔ’ｌ　Ｘ線のエネルギーを「
ｋｅｖとするど、 λＥ＝１２．４　　　　　　　　　　　・・・（２）と
イすることから、〈１）式、（２）式より１＝ｎ　・１
２．４　（２Ｒ／２ｄ　）（１／Ｆ）・・・（３） が得られる。

一方、Ｘ線検出器ＸＤがら出力される検出信号の１次パ
ルスの高さは入射Ｘ線の一１ネルギーに比例覆る。そし
て、増幅器２５を介して波高分析器２２に加えられるパ
ルスの高さくト（）とエネルギー（［）の比例係数をｋ
どり−るど、 ト（＝ｋ　　　・　　「　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・
・・　　（４）の関係が成立リ−ることがら、波高分析
器２２に加２、らねるパルスの波高値は、 １−１　＝ｋ　−ｎ　−１２，４，（２Ｒ／２ｄ　＞　
　（１／／　）・・・（５） どなる。又、波高分析器２２の適当ｔ？ウィンドウ幅＼
〜ｌは、Ｘ線検出器Ｘ　Ｄ内子゛′作られるイオン対の
統泪的ゆらぎを考慮すると、ｗｃ（ｆＴｌ゛あることか
ら、 Ｗ　　−ｈ　　　−ｍｌ”７７　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　−（６）ｈ；比例係数 と表４・）せる。

尚、（５５）式ｋｌ：　１３１−ノる比例係数に及ｒｌ
’（６）式における比例係数１１＋、１１曽幅器２５の
ゲインや使用リ−る分光結晶の面間隔（１に応じ−Ｃ変
わるイ）のである。

第２図は、パルス波高値目と距離ｉとの対応関係を示１
説明図である。第２図から明らか＜：ＣＪ、うに、比例
係数に、ｈを適当にｔσ定撲ることにより、距Ｎｔｌが
１−１ｈ日）ｌ−２に変わる＜１．、＋＜Ｌ、？）とぎ
に曲線を（１意の適当な高さに設定（することがで＝７
− きる。、 即ら、分光結晶４を１−１からＬ？まで移動さけるのに
必要な駆動パルス教を１）とり−ると、分光結晶４がｎ
パルス駆動されたときの距離Ｉの変化分Δｌは、 Δ（！−（ｎ　／ｌ）　）　　（Ｌ２−１ｙ＋　）　　
　・・・（７）になる。ここで、Ｙめｌ＝ｌ！ｎで分光
される特性Ｘ線のパルス波高値がＮ　ｏどなりウィンド
ウ幅がＷｏになるように前述の比例係数に、１１を設定
しておくと、ｄｏからΔｌ離れた１位置で分光さ罎する
特性Ｘ線のパルス波高値Ｈは、 ｔ−１−１−１ｏ＋Δ１１ ＝ｃｏｎｓｔ　−１／　（ｉｏ−１−Δ７）　　　−（
８）で与えられ、同じくウィンドウ幅Ｗは、Ｗ　＝　Ｗ
　ｏ十△Ｗ ＝ｅｏｎｓｔ　・１／　（ｌＥｊｊ−ｏ　＋／）　　　
−（９）で与えられる。

従って、第１図に示Ｊように、分光結晶４の駆動に同期
したパルスをパルス上−タコ１．ギヤ１２を介してポテ
ンシヨメータ１３に伝えることに−と３− にすｌの値←一応して抵抗値を変えることが７・・き、
該抵抗値を抵抗布メ１変換器１４で電圧に゛変操するこ
とによりｉの値に比例（）た電圧を得ることができる。

イして、史に、該電１Ｆを演算器１５（、、、−加λる
ことにより（５）式を満ｉ！−，ｉるようなパルスの波
高値ト］に比例した電圧が得られ、演笥器１６に加える
ことにより（６）式を満犀づるよ−）へウィンドウ幅Ｗ
に関連した電圧が得られる。尚、較正器１７．１８によ
り、１０に対づ−ろ適当なパルス波高値１−１０及びウ
ィンドウ幅Ｗ　（１を決める１、″めに比例係数ｋ　、
　ｈを変える、１ン）にリ−る。。

これ１）から明らかなよ−うに、任意の＃　（ｆｉに対
応する波高分析器２２０ベースレベル設定値とウィンド
ウ設定値を分光結晶４の移動に連動し、′Ｃ自動的に設
定づ−ることができる。

でして、このように構成４ることにより、１′：動操作
におい−Ｃは各特性Ｘ線旬【・−標準試料を用いて分析
器ｆ１を求める必殻はなくなり、大幅イ【作聚１ＦＴ数
の削減が図れる３、 又、］ンビコ〜りにより制御される装置においても分析
器ｆ１を設定するための命令をメモリに格納する必要は
なくなり、分析プログラムの容けを減らすことができ、
プログラム作成のＴ数も大幅に削減できる。

（発明の効宋） 以上説明したように、本発明によれば、任意の分光位置
における波高分析器の分析器ｆ（をプログラムの計算粘
采によることなく自動的に設定できるＸ線マイクロアナ
ライザが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図はパルス波高値１」と距１ｌＩｌｔＩｌｌ！との対応
関係を示す説明図である。 １・・・Ｘｍ源（試料）　　４・・・分光結晶５・・・
スリット　　　　　９・・・パルス源１１・・・パルス
モータ　　１２・・・ギＡ７１３・・・ポテンショメー
タ １４・・・抵抗電圧変換器　１５．１６・・・演算器１
７．１８・・・較正器　　１９・・・自動手動回路２０
．２１・・・手動設定器 ２２・・・波高分析器 ２３・・・ベースレベル設定器 ２４・・・ウィンドウ幅設定器 ２５・・・増幅器　　　　　Ｘ　Ｄ・・・Ｘ線検出器特
許出願人　　［）本電子株式会社 代　Ｊ（Ｐ　　人　　弁理士　井島藤治外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分光結晶が駆動パルスに応じてＸ線源を通る直線上を移
   動するように構成された結晶直進型Ｘ線分光器と、該分
   光器の検出信号の波高値を分析する波高分析器とを具備
   したＸ線マイクロアナライザにおいて、前記分光器の分
   光結晶を移動させる駆動パルスに基づいて前記波高分析
   器のベースレベル及びウィンドウ幅を自動的に設定する
   手段を設けたことを特徴とするＸ線マイクロアナライザ
   。