JPH0120680Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＸ線マイクロアナライザー等におい
て、電子線照射により試料から発生する特性Ｘ線
を半導体検出器で検出し、試料の分析を行う装置
に関する。

Ｘ線マイクロアナライザーには、試料からの特
性Ｘ線を分光結晶により各波長ごとに分散して分
析する分散型分析装置の他に、分光結晶を用いず
に試料からの特性Ｘ線を直接半導体検出器で検出
し、電気的に各エネルギーごとに分析する非分散
型分析装置が組み込まれる場合がある。

しかして、斯かる非分散型分析装置によつて試
料分析を行なう場合、試料の電子線照射部分から
発生する特性Ｘ線を有効に半導体検出器に導くた
めに、通常孔径に比して長い通路を有するコリメ
ーターが使用される。該コリメーターの孔径は散
乱Ｘ線による偽信号を減らすためにはできるだけ
小さくする必要がある。

しかしながら、試料のＸ線分析においては電子
ビームを試料上の特定点に固定する点分析の他
に、電子ビームを試料上でライン走査させる線分
析や、Ｘ線像を得るために電子ビームを試料上で
広域走査させる面分析が行なわれる。この線分析
や面分析を行なうとき、小さい孔径のコリメータ
ーでは試料の中心から離れた位置からのＸ線はカ
ツトされてしまうため、従来においてはやむなく
孔径を大きな（例えば５mm程度）単一のコリメー
ターを使用し、面分析や線分析時における検出強
度を十分とるようにしているが、散乱Ｘ線が半導
体検出器に入射し、分析精度を向上させることが
できない。

本考案は斯様な欠点を解決することを目的とす
るもので、以下図面に基づき詳説する。

第１図は本考案の一実施例を示す断面図であ
り、１はＸ線マイクロナライザーの試料室であ
る。該試料室の内側には試料２を水平移動させる
ための試料ステージ３が設置してあり、又上部に
は前記試料２上に電子線EBを集束して照射する
ための最終段集束レンズ４が置かれている。又、
図示しないが、電子線の偏向器が設置され電子線
EBを所望の線に沿つて、あるいは所望の面内で
走査可能である。

５は試料２上に電子線EBを照射することによ
り発生する特性Ｘ線Ｘを検出するための例えばリ
チユウム拡散型シリコンの如き半導体検出器で、
該検出器は試料室１の側壁に固定された検出器保
持体６の先端に保持されている。該検出器保持体
６は銅の如き熱良導体で形成され、又その他端は
液体窒素等を満した冷却槽７に一体に固定されて
いる。従つて、前記半導体検出器５は常に冷却さ
れている。前記半導体検出器５、検出保持体６及
び冷却槽７は遮蔽筒８により包囲されていて、熱
シールドされている。

９は散乱Ｘ線をカツトして試料２からの特性Ｘ
線を前記半導体検出器５に入射させるためにこの
半導体検出器の前方におかれたコリメーターで、
該コリメーターは円柱状に形成されていて前記試
料室１の側壁に回転可能に保持されている。該コ
リメーター９には第２図に示すように例えばＸ線
入射面の直径が夫々0.7mm，２mm，３mmの異なつ
た孔径の３個のＸ線通過孔１０ａ，１０ｂ，１０
ｃが形成してあり、該各孔の中心はコリメーター
１０の回転中心０と同芯円上に等間隔におかれて
いる。該Ｘ線通過孔は勿論孔径に比して長い通路
を有しており、又Ｘ線の出射面の直径は半導体検
出器５の大きさにより決定され、全ての孔で略同
一に形成されている。従つて、前記通過孔１０ａ
は図から分るようにＸ線の出射面の孔径に比し入
射面の直径は小さいテーパー状に形成され、又１
０ｂ，１０ｃは逆に入射面の直径の方が大きなテ
ーパー状に形成されている。

１１は前記コリメーター９に同芯的に固定され
た筒体で、該筒体の外周には歯車１２が形成して
ある。該歯車１２には試料室１側壁に回転可能に
保持された軸１３に固定された駆動歯車１４が噛
合つている。該軸１３の他端は大気中に取り出さ
れ、摘子１５が設けてある。従つて該摘子１５を
回転させれば、軸１３、駆動歯車１４及び歯車１
２を介して筒体１１が回転し、それによつてコリ
メーター９が回転するため、各孔１０ａ，１０
ｂ，１０ｃを前記半導体検出器５に順次対向させ
ることができる。

先ず、第１図にその状態を示すようにコリメー
ター９の最小孔径の孔１０ａを選択すると、孔１
０ａは試料２上の電子ビーム照射点のみをとらえ
ている。そのため電子ビーム照射により試料２の
特定点から発生した特性Ｘ線Ｘのみが該孔１０ａ
を通過して半導体検出器５に入射し、試料室１内
部で発生するバツクグラウンドの散乱Ｘ線はコリ
メーター９により遮断され、半導体検出器５には
入射しない。従つて、高精度のＸ線分析（点分
析）を行うことができる。

次に、電子ビームを試料上で走査して面分析
（Ｘ線像表示）や線分析を行う場合にはつまみ１
５を操作し、コリメーター９を回転して走査像観
察の倍率に応じて孔１０ｂあるいは１０ｃを選択
して半導体検出器５の前方位置にセツトする。斯
様な孔１０ｂあるいは１０ｃを使用することによ
り、第３図から分るように試料２上の離れた点、
例えば２ａと２ｂから発生する特性Ｘ線を有効に
半導体検出器５に入射させることができ、試料上
の広い領域のＸ線分析を行なうことができる。
尚、この際コリメーター９の孔１０ｂ，１０ｃの
径が大きいことにより幾分かの散乱Ｘ線が半導体
検出器５に入射することになるが、このとき先に
述べたコリメーター９の最小径の孔１０ａによつ
て予め分析しておけば、非分散型分析装置のアナ
ライザーで目的とする特性Ｘ線以外はマスキング
することができるため、面分析や線分析を高精度
で行なうことができ利用価値は極めて大である。

尚、前述の説明ではコリメーターの孔は３個設
けたが、これに限定されることなく、２個あるい
は４個以上形成してもよい。

又、コリメーターを回転させることにより複数
のＸ線通過用孔の交換を行なうように述べたが、
コリメーターを直線的に移動させてもよい。

更に、本考案の実施にあたつてはＸ線マイクロ
アナライザーに限定されるものではなく、走査電
子顕微鏡や透過電子顕微鏡等にも同様に実施する
ことができる。

以上説明したように、本考案においては、コリ
メーターのＸ線入射面での孔径が異なり且つ出射
面での直径に比して入射面の直径が小さいものと
大きいものとを用意し、点分析、線分析及び面分
析に応じてＸ線通過孔を選択して配置し、半導体
検出器が見込む試料の領域を試料分析の大小に応
じて切換えることができるようにしたため、広い
領域の分析を可能にしたまま、狭い領域の分析の
際に検出器への散乱Ｘ線の入射を最小限に押えて
分析精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は本考案に使用されるコリメーターの試料側か
ら見た図、第３図は本考案の使用状況を説明する
図である。 １：試料室、２：試料、３：試料ステージ、
４：集束レンズ、５：半導体検出器、６：検出器
保持体、７：冷却槽、８：遮蔽筒、９：コリメー
ター、１０ａ，１０ｂ及び１０ｃ：Ｘ線通過孔、
１１：筒体、１２：歯車、１３：軸、１４：駆動
歯車、１５：摘子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料表面の点分析、線分析又は面分析を可能に
   するように電子線を照射する手段と、該電子線の
   照射によつて試料より発生するＸ線を検出し分光
   するための非分散型分析手段を備え、非分散型Ｘ
   線分析手段は試料面に対向して配置された半導体
   検出器を有し、該半導体検出器と試料との間に孔
   径に対して長い通路のＸ線通過孔を有するコリメ
   ーターを備えた装置において、該コリメータには
   Ｘ線の入射面において異なつた直径を有し且つＸ
   線の出射面の直径に比し入射面直径が小さいテー
   パー状孔と出射面の直径に比し入射面の直径が大
   きいテーパー状孔を含む複数個のＸ線通過孔を備
   えており、分析モードに応じて前記Ｘ線通過孔の
   うちの任意の孔を半導体検出器に対向した位置に
   選択的に配置するための手段を備えてなるＸ線分
   析装置。