JPH0355097Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、保護カバーを取付けられた回動可能
な試料ホルダを備えたＸ線光電子分光装置に関す
るものである。

(ロ) 従来技術 Ｘ線光電子分光装置はイオン銃から放射される
イオンを試料台に載置された試料表面に照射せし
めてエツチングさせ、その表面を綺麗にした後に
Ｘ線銃から放射される特性Ｘ線を試料に照射さ
せ、試料から放出される光電子をエネルギーアナ
ライザにより検出して試料の定性、定量分析を行
なつている。

従来のこの種のＸ線光電子分光装置の一例を第
１図を参照しながら説明する。

同図において、１はアルミニウムで構成された
ポートスリーブで、円筒状部と漏斗状部とを一体
にして構成された形状をなし、その円筒部におい
てはＸ線銃８とイオン銃９とに面する側には窓部
３と４とが設けられている。ポートスリーブ１の
窓部３には、即ちＸ線銃８に面する側には試料を
照射するＸ線の単色性を高めるために厚さ約2μ
のアルミニユーム箔２が張られている。６は試料
台であり、この試料台６の上には試料５が載置さ
れている。９はイオン銃で、イオン銃９から放射
されるイオンを試料５に照射せしめ、エツチング
を行なつて試料５の表面を綺麗にする。１０はエ
ネルギーアナライザで、Ｘ線を照射された試料５
から放出される光電子を検出するものである。

このように構成された装置において、イオン銃
９から放射されるイオンを試料５に照射してその
表面をエツチングする際に、試料５の表面からの
反射イオンや散乱イオンがアルミニユーム箔２に
衝突し、アルミニユーム箔２の表面を削取り、や
がてはアルミニユーム箔２を破つてしまう。

アルミニユーム箔が破れると、Ｘ線銃８におい
てアノードから放出される２次電子が窓３から試
料５の位置する場所に進入し、その結果としてス
ペクトルのバツクグランドを増加させ、分析感度
を低下させてしまう。試料５が汚染されると、分
析精度は低下するから、このような事を防止する
ために、アルミニユーム箔２の破損の有無の確認
を分析開始前にすることが必要であり、またその
摩耗程度を常に検査して新たなアルミニユーム箔
を張り替える作業を行なわなければならず、その
メインテナンスは煩らわしいものであつた。

このような欠点を除去するために、イオン銃と
Ｘ線銃とをそれぞれ別の場所に設け、イオン銃に
て試料をエツチングした後に試料を載置した試料
台をＸ線銃の設けられた位置まで移動させる手法
を講じていたが、これによると設備容量が大とな
るため、コンパクト化の点および製造コストの点
に難点があつた。

(ハ) 目的 本考案の目的は、前記した従来技術の有する欠
点を解消するもので、試料ホルダに載置された試
料をイオン銃から放射されるイオンにより照射す
る際に発生される反射イオンや散乱イオンのＸ線
銃に面する側に張られたアルミニユーム箔への衝
突を防止するためのシールド部を備えた保護カバ
ーを取付けられた試料ホルダを備えるＸ線光電子
分光装置を提供することである。

(ニ) 構成 本考案は、試料ホルダ取付台に固定された試料
ホルダを囲む保護カバーを試料ホルダ取付台に固
定すると共に、その保護カバーに試料ホルダに載
置された試料が隠れる程度のシールド部と試料が
露出する程度の切欠部とを設け、イオン銃により
エツチングする場合又はＸ線銃により分析する場
合に、保護カバーに設けられたシールド部がそれ
ぞれイオン銃側又はＸ線銃側に位置するように試
料ホルダ取付台を回転制御するものである。

(ホ) 実施例 以下において、本考案のＸ線光電子分光装置の
一実施例を第２図から第５図を参照して説明す
る。

第２図は試料ホルダの周囲に取付けられた保護
カバーを示し、第３図はその保護カバーのシール
ド部がＸ線銃と対向しているときにイオン銃によ
りエツチングされている状態を、第４図はその保
護カバーのシールド部がイオン銃と対向している
ときにＸ線銃からの特性Ｘ線により試料を照射し
ている状態を、第５図は試料の深さ方向の元素分
析などを自動的に行なう装置を示す。

第２図において、２１は試料ホルダであり、そ
の下部分にはねじ２２が設けられており、このね
じ２２を試料ホルダ取付台２０にねじ込むことに
より試料ホルダ２１は固定される。２３はアルミ
ニユームで構成された円筒状の保護カバーで、こ
の保護カバー２３の円筒部を、試料ホルダ２１に
載置された試料５が露出する程度に、即ちＸ線銃
８からの特性Ｘ線又はイオン銃９からのイオンが
試料５を照射することができる程度に切欠かれて
おり、そしてその他の円周部は試料５が隠れる程
度にシールド部２３ａを形成している。保護カバ
ー２３の下端の一部には回転止め片２４が設けら
れ、この回転止め片２４を試料ホルダ取付台２０
に設けられた孔部に挿入することにより、保護カ
バー２３自体の回転が阻止される。なお、保護カ
バー２３は試料ホルダ取付台２０と共に、第５図
において説明するモータにより間歇駆動され、そ
ん停止時においては保護カバー２３のシールド部
２３ａがイオン銃９と又はＸ線銃８と対向するよ
うになされている。

第３図において、イオン銃９により試料ホルダ
に載置された試料５をエツチングする場合には、
保護カバー２３のシールド部２３ａがポートスリ
ーブ１に設けられた窓部３と対向する位置で停止
するように試料ホルダ取付台２０の回転が制御さ
れる。この状態において、イオン銃９からのイオ
ンにより試料５を照射し、エツチングを行なう際
に発生する反射イオンや散乱イオンは保護カバー
２３のシールド部２３ａの内面に衝突するため、
反射イオンや散乱イオンが窓部３を介してアルミ
ニユーム箔２に入射することがなく、従つてアル
ミニユーム箔２の破損が防止される。

第４図において、試料ホルダ取付台２０が第３
図に示す位置から180°回転され、保護カバー２３
のシールド部２３ａが窓部４と対向する位置にお
いて停止される。この状態において、Ｘ線銃８か
ら放射される特性Ｘ線が試料５に照射され、発生
された光電子を不図示のエネルギーアナライザに
より検出する。

なお、この場合、Ｘ線銃８からの特性Ｘ線の一
部が保護カバー２３のシールド部２３ａの内面照
射し、２次電子を発生させるが、試料が絶縁物試
料であると、この絶縁物試料に特性Ｘ線が照射さ
れ、正の帯電状態となるが、前記した２次電子が
吸引され、電気的に中和化され、試料表面の帯電
を少なくすることができ、もつて分析精度を高め
ることができる。

第５図においては、第１図から第４図において
参照数字を付して説明したものと同一構造、同一
機能を有するものについては同じ参照数字を付し
てあるが、それらについては既に述べてあるの
で、その説明は省略する。

第５図において、５１はパイプＰを介してイオ
ン銃９に導入されるアルゴンガスの供給を行なう
制御弁であり、５２はイオン銃９を励起するため
のイオン銃電源である。５３はＸ線銃８を励起す
るＸ線銃電源である。５４は試料ホルダ取付台２
０の間歇駆動および停止を行なうためのモータで
あり、シヤフト２５Ｓにより試料ホルダ取付台２
０とモータ５４とを連結している。シヤフト２５
Ｓには突起５７が設けられており、この突起５７
がセンサ５５又はセンサ５６と対向したときにリ
ードl₂又はl₄を介して検出信号を制御装置５８に
加え、リードl₃を介してモータ５４に停止指令信
号を与え、これを停止させる。２５Ｐはパツキン
グであり、Ｘ線銃８と、イオン銃９と、試料ホル
ダ取付台２０を含めた試料部分とを大気から遮断
するための不図示のカバーを気密に封止するもの
である。

このように構成された装置の作用を説明する
と、図示の状態において、制御装置５８からＸ線
銃電源５３をオンにする指令信号が発生され、そ
の信号がリードl₁を介してＸ線銃電源５３に加え
られ、これによりＸ線銃電源５３が付勢され、Ｘ
線銃８から特性Ｘ線が放射され、アルミニユーム
箔２と窓部３を介して入射された特性Ｘ線が試料
５を照射し、発生された光電子を不図示のエネル
ギーアナライザが検出する。その測定が終了する
と、Ｘ線銃電源５３をオフにする指令信号がリー
ドl₁を介してＸ線銃電源５３に加えられ、これを
オフとすることによりＸ線銃８の作動を停止させ
る。次に、リードl₃を介してモータ５４に回転駆
動の指令信号が与えられ、モータ５４を回転駆動
する。センサ５６の直前に位置する突起５７が、
シヤフト２５Ｓの回転により共に駆動され、セン
サ５５の直前の位置に到達すると、センサ５５か
らのその検出信号がリードl₂を介して制御装置５
８に加えられ、これにより制御装置５８からはモ
ータ５４に対する停止信号がリードl₃を介してモ
ータ５４に与えられ、モータ５４は停止する。こ
のとき、保護カバー２３のシールド部２３ａは窓
部３に張られたアルミニユーム箔２と対向する所
に位置する。次に、制御装置５８から制御弁５１
に、これを開とする指令信号がリードl₃を介して
加えられ、パイプＰを介してアルゴンガスをイオ
ン銃９に供給する。そして、リードl₅を介してイ
オン銃電源５２にこれを付勢するための指令信号
が与えられ、イオン銃電源９をオンとし、イオン
銃９からイオンを放射させる。イオン銃９から放
射されたイオンは試料５を照射してエツチングを
行なうが、その際に発生する反射イオンや散乱イ
オンは保護カバー２３のシールド部２３ａの内面
に衝突する。このため、反射イオンや散乱イオン
は窓部３を介してアルミニユーム箔２に衝突する
ことを阻止される。エツチングが終了すると、制
御装置５８からリードl₆を介して制御弁５１にこ
れを閉止する指令信号が加えられ、制御弁５１を
閉じ、アルゴンガスをイオン銃９に供給すること
を停止し、さらにリードl₅を介してイオン銃電源
５２をオフとする指令信号がイオン銃電源５２に
与えられ、これによりイオン銃９の作動を停止さ
せる。そして、モータ５４にリードl₃を介して指
令信号が与えられ、試料ホルダ取付部２０を回転
させ、シヤフト２５Ｓに設けられた突起５７がセ
ンサ５６の直前の位置に到達したときに、その検
出信号がリードl₄を介して制御装置５８に加えら
れ、制御装置５８はリードl₃を介してモータ５４
に停止信号を与える。次に、Ｘ線銃電源５３にこ
れをオンとする指令信号をリードl₁を介してＸ線
銃５３に与え、Ｘ線銃８を作動させ、その特性Ｘ
線を試料５に照射させる。

以上述べた動作を反覆することにより試料の連
続分析を行なうことができるが、制御装置５８の
動作は例えばマイコンなどを含む制御装置による
シーケンス動作により行なうことができる。

なお、前記実施例における保護カバー２３が円
筒状である場合について説明したが、保護カバー
２３の形状は円筒状でなくても、角型もしくは多
角形型であつても同様の効果を奏することができ
る。

(ヘ) 効果 以上説明したように本考案によると、試料が露
出する程度の切欠部と試料が隠れる程度のシール
ド部とを備える保護カバーを回転自在な試料ホル
ダ取付台に取付けるという簡単な構成により、イ
オン銃によるエツチングの際に発生する反射イオ
ンや散乱イオンがアルミニユーム箔に衝突するこ
とを阻止し、もつてアルミニユーム箔の破損を防
止することができるので、分析時にアルミニユー
ム箔の破損をモニタする手間を省略することがで
き、また試料が絶縁物である場合には、Ｘ線銃か
らの特性Ｘ線が試料を照射することによる正極性
の帯電表面を、特性Ｘ線により照射されるシール
ド部から発生される２次電子により電気的に中和
化し、その帯電度合いを少なくすることができ、
もつて分析精度を高め得ると共に、従来装置のよ
うにイオン銃とＸ線銃とを異なつた場所に配置す
ることがないので装置のコンパクト化が可能にな
り、製造コストを安価にすることができるＸ線光
電子分光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＸ線光電子分光装置の説明図、
第２図から第５図は本考案の光電子分光装置の実
施例に係るものを示し、第２図は試料ホルダ取付
台に取付けられた試料ホルダと保護カバーの断面
図、第３図はイオン銃により試料をエツチングし
ている時の説明図、第４図はＸ線銃により試料の
分析を行なつているときの説明図、第５図はその
作動を制御するための系統図である。 図中、１はポートスリーブ、２はアルミニユー
ム箔、３と４は窓部、５は試料、８はＸ線銃、９
はイオン銃、２０は試料ホルダ取付台、２１は試
料ホルダ、２３は保護カバー、２３ａはシールド
部、２４は回転止め片、５１は制御弁、５２はイ
オン銃電源、５３はＸ線銃電源、５４はモータ、
５５と５６はセンサ、５７は突起、５８は制御装
置を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. Ｘ線銃と、イオン銃と、エネルギーアナライザ
   と、前記したＸ線銃とイオン銃とに対向する側に
   それぞれ設けられており、かつ前記したＸ線銃側
   にアルミニユーム箔の張られた窓部を有するポー
   トスリーブとを備えるものにおいて、前記ポート
   スリーブ内に位置する試料ホルダが固定されてい
   る回動自在な試料ホルダ取付台と、前記試料ホル
   ダを囲繞し、かつ該試料ホルダに載置された試料
   が前記Ｘ線銃及びイオン銃に対して隠れる程度の
   シールド部と前記試料が前記Ｘ線銃及びイオン銃
   に対して露出する程度に切欠かれた切欠部とを有
   しそして前記試料ホルダ取付台に固定された保護
   カバーとを備え、前記試料ホルダ取付台は保護カ
   バーのシールド部がイオン銃又はＸ線銃に対向す
   る位置に位置されるように間歇駆動制御されるこ
   とを特徴とするＸ線光電子分光装置。