JPH0124619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、試料面を電子ビームで走査し、試
料から放射される特性Ｘ線を分光，検出する電子
ビームマクロアナライザに関し、特に、大きな試
料を電子ビーム走査と直交方向に移動させながら
面分析を行なうものにおいて、試料の設定位置や
試料の幅が一定でなくても、試料の幅を所定比に
内分する特定線を基準にして電子ビームの走査位
置が自動的に決定されるようにしたものである。

例えば、銅板の粗材であるスラブの品質検査の
１つに、スラブ断面上におけるリンＰ、イオウ
Ｓ、アルミＡ₂O₃等の微量な介在物の含有量お
よび分布を調べる検査がある。この検査を現状で
はサルフアプリント法（イオウ印画法）行なつて
いるが、最近では、Ｘ線分析による分析装置によ
つて、スラブ製造ラインに組込まれるような形で
迅速に上記検査を行ないたいという要望が強い。

通常のスラブ断面は幅30cm、長さ２ｍ程度であ
つて、その中心部数cmの範囲に帯状にイオウが析
出するとともに、極く表面に近いところにアルミ
ナが析出する。したがつて、イオウについてのＸ
線分析は、スラブ断面の全体を面分析する必要は
なく、スラブ断面の中心部を適当な幅で帯状に行
なえば良く、その方が分析時間が短かくなり、好
都合である。

このようなＸ線分析によるスラブ断面における
イオウの分析を具体化するには、適当な厚みで切
出された断面片を装置にセツトし、その幅を２分
する中心線上に電子ビームを適当な幅で走査しな
がら照射するとともに、電子ビームの走査と直交
方向に試料を移動させ、この電子ビーム照射によ
り試料から放出されるイオウの特性Ｘ線の強度を
検出する。ところが、この装置における問題とし
て、大きくて重いスラブ断面片を真空チヤンバー
内の分析ステージ上に高精度に位置決めして載置
するのは非常に面倒であるため、電子銃のビーム
軸にスラブ断面片の中心線を常に一致させること
は難かしく、したがつて、電子ビーム走査と試料
の移動による帯状の分析領域が、試料の中心から
外れてしまつて、予定した位置の分析が行なえな
くなることが上げられる。

この考案は上記の問題に鑑みなされたものであ
る。すなわち、電子ビームの走査と試料の移動に
より、試料の幅を所定比に内分する線上に沿つて
比較的幅の挾い帯状の分析をする装置において、
試料の幅が一定でなくても、また試料が高精度に
位置出しされていなくても、常に所期の分析位置
を維持できるようにした装置を提供するものであ
る。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

図において、１は上記スラブ断面片である試料
で、この試料１は矢印ａ方向にスライド駆動され
るステージ２上に載置されている。３は電子銃
で、これから発射される電子ビーム４は適宜に絞
られて試料１上に照射されるとともに、走査コイ
ル５の作用により、電子ビーム４は試料１上にお
いてその移動方向ａと直交方向ｂに一定幅だけ
走査される。そして、電子ビーム４の照射により
試料１から放出される特性Ｘ線は、Ｘ線分光器の
コリメータ６を通つて平行Ｘ線束となり、分光結
晶７に対して所定角度で入射する。この分光結晶
７において分析目的元素であるイオウの特性Ｘ線
のみが分光されて反射し、それが比例計数管等か
らなるＸ線検出器８に導入され、その強度が測定
される。

また、９および１０はそれぞれ差動トランス等
を用いた位置検出器であつて、電子ビーム４の走
査延長線上でステージ２の両側部に位置して固定
設置され、両位置検出器９および１０の測定子１
１および１２がステージ２の中心線イ側に向けて
突出し、ステージ２上に載置された試料１の両側
面にそれぞれ当接する。すなわち、両位置検出器
９，１０によつて試料１の両側面の位置がそれぞ
れ検出される。そして、両位置検出器９，１０の
出力は差動増幅器１３に入力され、この差動増幅
器１３からは、ステージ２の中心線イに対する試
料１の中心線口（幅を２等分する線）のずれ量に
対応した電圧が出力される。

さらに、１４は電子ビーム４の走査信号となる一
定振幅、一定周期の鋸歯状波を出力する走査信号
発生回路であつて、これから出力される鋸歯状波
はレベルシフト回路１５において上記差動増幅器
１３の出力電圧に応じてレベルシフトされる。レ
ベルシフト回路１５からは、差動増幅器１３の出
力電圧を中心として上下に等振幅の鋸歯状波が出
力され、これが駆動回路１６を経て上記走査コイ
ル５に印加される。

以上の構成において、電子ビーム４の走査位置
における試料１の中心線口とステージ２の中心線
イが一致しておれば、両位置検出器９および１０
の検出出力は等しく、したがつて差動増幅器１３
の出力は零になる。この場合、レベルシフト回路
１５を経た鋸歯状波の中心電圧が零となり、この
走査信号に応じて電子ビーム４が走査されること
により、電子ビーム４の走査の中心は試料１の中
心口に合致して、走査幅で走査が行なわれる。

また、走査位置における試料１の中心線口がス
テージ２の中心線イに対してずれていると、その
ずれの方向および量に応じて、差動増幅器１３の
正または負のある値の電圧が出力される。そのた
め、レベルシフト回路１５を経た鋸歯状波の中心
電圧が変化し、その走査信号によつて電子ビーム
４が走査される。これにより、電子ビーム４の走
査中心点が試料１の中心線のずれ分だけシフトさ
れ、電子ビーム４の走査はやはり試料１の中心線
口を中心とする幅の部分について行なわれるの
である。このように本考案の装置にあつては、試
料１がその中心線口がステージ２の中心線イに一
致するように載置されなくても、電子ビーム４の
走査は試料１の中心に合わせて行なわれる。した
がつて、簡単な位置決めで試料１をステージ２に
載置すれば良く、また、試料１の幅が一定でなく
ても良いのは上記説明から明らかである。

なお、上記実施例においては、試料の両側面の
位置を検出する位置検出器として機械的なものを
説明したが、本考案はこれを限定されるものでは
なく、光電的な非接触式の位置検出器等、各種セ
ンサが適用することができる。

以上の説明から明らかなように、この考案に係
る電子ビームマクロアナライザは、電子ビーム照
射位置における試料の両側面の位置を検出し、そ
の検出出力に基づき試料の幅を所定比に内分する
特定点の位置に対応した出力を発する検出手段を
設け、この検出手段の出力に対応して電子ビーム
の走査中心をシフトすることにより、電子ビーム
の走査を常に試料の上記特定点を中心に行なうよ
うにしたので、試料の位置出しを高精度に行なわ
なくても、また試料の幅が一定でなくても、常に
所期の位置についての帯状の面分析を正確に行な
うことができ、上述のスラブ断面状におけるイオ
ウの分析等に極めて好適となる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案に係る装置の一実施例を示す構
成説明図である。 １……試料、３……電子銃、５……走査コイ
ル、９，１０……位置検出器、１３……差動増幅
器、１４……走査信号発生回路、１５……レベル
シフト回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電子ビームを一定幅で幅方向に走査するととも
   に略長方形状の試料をその走査と直交方向である
   長手方向に移動させることにより、試料を面走査
   し、この電子ビーム照射により試料から放出され
   る特性Ｘ線を分光、検出する装置であつて、 電子ビーム照射装置における前記電子ビーム走
   査方向と直交する前記試料の両側面の位置を検出
   する位置検出手段と、その検出出力に基づき試料
   の幅を所定比に内分する特定点の位置に対応した
   出力を発する検出手段と、該検出手段の出力に対
   応して電子ビームの走査中心をシフトする電子ビ
   ーム走査制御手段を有し、電子ビームの走査中心
   を常に試料の上記特定点に位置せしめるようにし
   たことを特徴とする電子ビームマクロアナライ
   ザ。