JPH0547041B2 - - Google Patents
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- JPH0547041B2 JPH0547041B2 JP21472087A JP21472087A JPH0547041B2 JP H0547041 B2 JPH0547041 B2 JP H0547041B2 JP 21472087 A JP21472087 A JP 21472087A JP 21472087 A JP21472087 A JP 21472087A JP H0547041 B2 JPH0547041 B2 JP H0547041B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- light
- measurement
- grid
- anode
- Prior art date
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光エネルギーの照射で試料から放出
された電子の数を計数する電子計数装置に関す
る。
された電子の数を計数する電子計数装置に関す
る。
（従来技術）
従来、例えば半導体等の試料表面に形成された
酸化膜の膜厚を計測する方法として、試料表面に
光を照射し、光の照射により試料上の薄膜を通つ
て外部に放出される電子を電子検出部により計数
して膜厚を計測する方法が知られている（特開昭
60−262005号等）。
酸化膜の膜厚を計測する方法として、試料表面に
光を照射し、光の照射により試料上の薄膜を通つ
て外部に放出される電子を電子検出部により計数
して膜厚を計測する方法が知られている（特開昭
60−262005号等）。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来の電子計数装置
にあつては、計測開始に先立つて試料に照射する
光量、電子検出部の陽極電圧や格子電圧等を最適
状態に初期設定しているが、計測中に温度、気圧
及び湿度が変化すると、初期設定した最適計測条
件から外れるようになり、これに気付かずに計測
を行なつていた場合には良好な計測結果が得られ
ないという問題があつた。
にあつては、計測開始に先立つて試料に照射する
光量、電子検出部の陽極電圧や格子電圧等を最適
状態に初期設定しているが、計測中に温度、気圧
及び湿度が変化すると、初期設定した最適計測条
件から外れるようになり、これに気付かずに計測
を行なつていた場合には良好な計測結果が得られ
ないという問題があつた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたもので、計測場所の環境条件の変化に影響
されることなく常に最適計測条件のもとに信頼性
の高い計測結果が得られるようにした電子計数装
置を提供することを目的とする。
されたもので、計測場所の環境条件の変化に影響
されることなく常に最適計測条件のもとに信頼性
の高い計測結果が得られるようにした電子計数装
置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため本発明にあつては、試
料に光を照射し、該試料から放出される電子を電
子検出部に導入して電子の数を計数する電子計数
装置に於いて、計測場所の温度、気圧及び湿度を
検出する検出手段と；該検出手段の検出値が予め
定めた閾値を越えて変化した事を判別して出力す
る環境判別手段と；計測開始からの経過時間を計
測し、予め定めた設定時間に到達した時に出力す
る時間計測手段と；前記環境判別手段又は時間計
測手段の出力を受けたときに、光量、陽極電圧及
び格子電圧の初期設定を要求表示する表示手段
と； を設けるようにしたものである。
料に光を照射し、該試料から放出される電子を電
子検出部に導入して電子の数を計数する電子計数
装置に於いて、計測場所の温度、気圧及び湿度を
検出する検出手段と；該検出手段の検出値が予め
定めた閾値を越えて変化した事を判別して出力す
る環境判別手段と；計測開始からの経過時間を計
測し、予め定めた設定時間に到達した時に出力す
る時間計測手段と；前記環境判別手段又は時間計
測手段の出力を受けたときに、光量、陽極電圧及
び格子電圧の初期設定を要求表示する表示手段
と； を設けるようにしたものである。
（作 用）
このような構成を備えた本発明の電子計数装置
によれば、計測開始時の温度、気圧及び湿度の初
期値に対し、例えば温度については±５℃以上、
気圧については±10mmHg、湿度については±10
％以上の変化が生ずると、光量Lp、陽極電圧
Va、及び格子電圧Vg1，Vg2の初期設定の要求表
示が出され、現在の設定条件のもとでは最適計測
結果が得られないことを報知する。
によれば、計測開始時の温度、気圧及び湿度の初
期値に対し、例えば温度については±５℃以上、
気圧については±10mmHg、湿度については±10
％以上の変化が生ずると、光量Lp、陽極電圧
Va、及び格子電圧Vg1，Vg2の初期設定の要求表
示が出され、現在の設定条件のもとでは最適計測
結果が得られないことを報知する。
このような初期設定の要求表示が出されたなら
ば、オペレータの手動操作若しくは自動的に光
量、陽極電圧及び格子電圧が現在の環境条件のも
とに最適となるように初期値の再設定が行なわ
れ、その結果、常に最適計測条件のもとに計測作
業を行なうことができる。
ば、オペレータの手動操作若しくは自動的に光
量、陽極電圧及び格子電圧が現在の環境条件のも
とに最適となるように初期値の再設定が行なわ
れ、その結果、常に最適計測条件のもとに計測作
業を行なうことができる。
更に、計測開始からの経過時間が監視されてお
り、例えば経過時間が４時間に達すると、初期設
定の要求表示が出され、計測時間が長くなりすぎ
ることによる計測データの信頼性の低下を未然に
防ぐことができる。
り、例えば経過時間が４時間に達すると、初期設
定の要求表示が出され、計測時間が長くなりすぎ
ることによる計測データの信頼性の低下を未然に
防ぐことができる。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例を示した説明図であ
る。
る。
第１図において、１は電子検出部であり、下部
に検出窓２を開口した金属性のケース３を有し、
ケース３は接地接続されている。ケース３内には
陽極リング４が配置され、陽極リング４には高電
圧源２３から陽極電圧Vaが印加され、陽極電圧
Vaは必要に応じてVa＝3.0KV〜4.0KVの範囲で
可変することができる。
に検出窓２を開口した金属性のケース３を有し、
ケース３は接地接続されている。ケース３内には
陽極リング４が配置され、陽極リング４には高電
圧源２３から陽極電圧Vaが印加され、陽極電圧
Vaは必要に応じてVa＝3.0KV〜4.0KVの範囲で
可変することができる。
陽極リング４の検出窓２側には第１格子電極５
と第２格子電極６とが順次配置される。
と第２格子電極６とが順次配置される。
第１格子電極５には第１パルス発生器２０の出
力が接続され、第１パルス発生器２０は第１格子
電極５に第１格子電圧Ｇ１として例えばＧ１＝
100Vを印加している。また、第２格子電極６に
は第２パルス発生器２２の出力が接続され、第２
パルス発生器２２は第２格子電圧Ｇ２として例え
ばＧ２＝80Vを印加している。
力が接続され、第１パルス発生器２０は第１格子
電極５に第１格子電圧Ｇ１として例えばＧ１＝
100Vを印加している。また、第２格子電極６に
は第２パルス発生器２２の出力が接続され、第２
パルス発生器２２は第２格子電圧Ｇ２として例え
ばＧ２＝80Vを印加している。
第１パルス発生器２０及び第２パルス発生器２
２は陽極リング４の電圧変化をコンデンサＣを介
して取出す増幅器１８の出力が接続される。
２は陽極リング４の電圧変化をコンデンサＣを介
して取出す増幅器１８の出力が接続される。
陽極リング４の印加電圧は検出窓２より電子を
導入したときに生ずる気体放電により第２図ａに
示すようにパルス的に立下がり、増幅器１８より
陽極電圧の立上がり変化が第１パルス発生器２０
に与えられると、第１パルス発生器２０は第２図
ｂに示すように、それまでの第１格子電圧Ｇ１を
気体放電を阻止するため所定電圧ΔVだけアツプ
したクエンチング電圧Vqとなる矩形波パルスを
クエンチング時間τに亘つて出力する。ここでク
エンチング電圧Vqを与える電圧ΔVとしては例え
ばΔV＝300Vに設定されており、従つて電圧パル
スを受けると第１格子電極５の電圧Ｇ１はそれま
での100Vから300Vアツプした400Vに変化する。
導入したときに生ずる気体放電により第２図ａに
示すようにパルス的に立下がり、増幅器１８より
陽極電圧の立上がり変化が第１パルス発生器２０
に与えられると、第１パルス発生器２０は第２図
ｂに示すように、それまでの第１格子電圧Ｇ１を
気体放電を阻止するため所定電圧ΔVだけアツプ
したクエンチング電圧Vqとなる矩形波パルスを
クエンチング時間τに亘つて出力する。ここでク
エンチング電圧Vqを与える電圧ΔVとしては例え
ばΔV＝300Vに設定されており、従つて電圧パル
スを受けると第１格子電極５の電圧Ｇ１はそれま
での100Vから300Vアツプした400Vに変化する。
一方、第２パルス発生器２２は増幅器１８より
電圧パルスを受けると第２図ｃに示すように、そ
れまでの第２格子電圧Ｇ２を−30Vにクエンチン
グ時間τに亘つて変化させる矩形波パルスを発生
する。例えば第２格子電圧Ｇ２＝80Vであつたと
すると、110V下げた矩形波パルスを発生するよ
うになる。
電圧パルスを受けると第２図ｃに示すように、そ
れまでの第２格子電圧Ｇ２を−30Vにクエンチン
グ時間τに亘つて変化させる矩形波パルスを発生
する。例えば第２格子電圧Ｇ２＝80Vであつたと
すると、110V下げた矩形波パルスを発生するよ
うになる。
この第１パルス発生器２０及び第２パルス発生
器２２によるクエンチング時間τに亘る矩形波パ
ルスの作用は、試料１２から放出された電子が陽
極リング４に近づくと陽極リング４の近傍の高電
界によつて電子が加速されて気体放電現象を引き
起こすようになるが、第１パルス発生器２０でク
エンチング時間τに亘つてクエンチング電圧Vq
にアツプすることで、陽極リング４と第１格子電
極５との電位差を例えばΔV＝300V分だけ下げ、
これによつて気体放電により生じた光や陽イオン
による２次電子が放電電圧に達することができな
いようにし、なだれ的な放電を阻止する。
器２２によるクエンチング時間τに亘る矩形波パ
ルスの作用は、試料１２から放出された電子が陽
極リング４に近づくと陽極リング４の近傍の高電
界によつて電子が加速されて気体放電現象を引き
起こすようになるが、第１パルス発生器２０でク
エンチング時間τに亘つてクエンチング電圧Vq
にアツプすることで、陽極リング４と第１格子電
極５との電位差を例えばΔV＝300V分だけ下げ、
これによつて気体放電により生じた光や陽イオン
による２次電子が放電電圧に達することができな
いようにし、なだれ的な放電を阻止する。
また、第２パルス発生器２２のクエンチング時
間τに亘り−30Vに下げる矩形波パルスの出力
は、増幅作用を伴う気体放電により発生した陽イ
オンを第２格子電極６で補足して中和し、これに
よつて陽イオンが試料１２に到達して光電子の放
出作用に影響を及ぼすことを防ぐと同時に、外部
からの電子の導入を遮断する。
間τに亘り−30Vに下げる矩形波パルスの出力
は、増幅作用を伴う気体放電により発生した陽イ
オンを第２格子電極６で補足して中和し、これに
よつて陽イオンが試料１２に到達して光電子の放
出作用に影響を及ぼすことを防ぐと同時に、外部
からの電子の導入を遮断する。
電子検出部１の検出窓２の下方には試料台１３
が設けられ、試料台１３にセツトされた試料１２
に対しては光源装置７より所定の単波長光が照射
されている。光源装置７は重水素ランプ等の光源
８と、光源８からの光を短波長化するモノクロメ
ータ９を備え、更にモノクロメータ９の前後に光
強度を調整するためのスリツト１０，１１を設け
ている。モノクロメータ９は所定の波長域、例え
ば200nm〜350nmの範囲で短波長光を走査する機
能を持ち、この波長走査により例えば試料１２の
仕事関係を求めるための測定結果を得ることがで
きる。
が設けられ、試料台１３にセツトされた試料１２
に対しては光源装置７より所定の単波長光が照射
されている。光源装置７は重水素ランプ等の光源
８と、光源８からの光を短波長化するモノクロメ
ータ９を備え、更にモノクロメータ９の前後に光
強度を調整するためのスリツト１０，１１を設け
ている。モノクロメータ９は所定の波長域、例え
ば200nm〜350nmの範囲で短波長光を走査する機
能を持ち、この波長走査により例えば試料１２の
仕事関係を求めるための測定結果を得ることがで
きる。
試料台１３における試料１２をセツトしない状
態での光源装置７からの光の照射位置には受光素
子１５が設置されており、受光素子１５に受光出
力は光量測定手段１６に与えられ、試料１２の測
定前における光源装置７からの光量を検出できる
ようにしており、この光量測定手段１６の測定結
果に基づいて、後の説明で明らかにする初期設定
の際の光量設定（補正係数の設定）が行なわれ
る。
態での光源装置７からの光の照射位置には受光素
子１５が設置されており、受光素子１５に受光出
力は光量測定手段１６に与えられ、試料１２の測
定前における光源装置７からの光量を検出できる
ようにしており、この光量測定手段１６の測定結
果に基づいて、後の説明で明らかにする初期設定
の際の光量設定（補正係数の設定）が行なわれ
る。
一方、電子検出部１の増幅器１８より出力され
る電圧パルスに基づいて電子数を計数する計測回
路として計数手段２４が設けられ、計数手段２４
は例えば単位時間当りの電子計数率（cps）を出
力する。計数手段２４の出力は演算手段２６に与
えられており、演算手段２６は計数手段２４から
得られる電子計数率Ｎに基づいて陽極リング４の
陽極電圧Va、第１格子電極５の格子電圧Ｇ１及
び第２格子電極６の格子電圧Ｇ２を初期設定の際
に最適値に抑制する演算処理機能を有する。ま
た、演算手段２６には光量測定手段１６の測定出
力が与えられていることから、演算手段２６は光
量測定手段で検出された光量に基づいて電子計数
率Ｎを補正して出力する。
る電圧パルスに基づいて電子数を計数する計測回
路として計数手段２４が設けられ、計数手段２４
は例えば単位時間当りの電子計数率（cps）を出
力する。計数手段２４の出力は演算手段２６に与
えられており、演算手段２６は計数手段２４から
得られる電子計数率Ｎに基づいて陽極リング４の
陽極電圧Va、第１格子電極５の格子電圧Ｇ１及
び第２格子電極６の格子電圧Ｇ２を初期設定の際
に最適値に抑制する演算処理機能を有する。ま
た、演算手段２６には光量測定手段１６の測定出
力が与えられていることから、演算手段２６は光
量測定手段で検出された光量に基づいて電子計数
率Ｎを補正して出力する。
演算手段２６に続いては表示手段２８が設けら
れ、表示手段２８は計数手段２４で得られた電子
計数率Ｎをそのまま表示するか、若しくは演算手
段２６に設けられた試料１２の表面に形成された
酸化膜の膜厚Ｔの演算結果を表示するようにな
る。
れ、表示手段２８は計数手段２４で得られた電子
計数率Ｎをそのまま表示するか、若しくは演算手
段２６に設けられた試料１２の表面に形成された
酸化膜の膜厚Ｔの演算結果を表示するようにな
る。
一方、計測場所の環境条件の変化を判別するた
め環境モニタ手段３２が設けられ、環境モニタ手
段３２には温度センサ３４、気圧センサ３６及び
湿度センサ３８が接続されている。
め環境モニタ手段３２が設けられ、環境モニタ手
段３２には温度センサ３４、気圧センサ３６及び
湿度センサ３８が接続されている。
環境モニタ手段３２は計測開始に先立つて行な
われる光量、陽極電圧及び格子電圧の初期設定の
際に、温度センサ３４、気圧センサ３６及び湿度
センサ３８の検出値を初期値として読込んで記憶
し、計測中にあつては所定の検出サイクル毎に各
検出値を初期値と比較し、初期値に対し予め定め
た閾値以上の変化を生じたときに環境変化の判別
出力を生ずる。ここで環境モニタ手段３２におけ
る温度、気圧及び湿度の変化を判別する閾値とし
ては、例えば温度については±５℃、気圧につい
ては±10mmHg、湿度については±10％が設定さ
れる。
われる光量、陽極電圧及び格子電圧の初期設定の
際に、温度センサ３４、気圧センサ３６及び湿度
センサ３８の検出値を初期値として読込んで記憶
し、計測中にあつては所定の検出サイクル毎に各
検出値を初期値と比較し、初期値に対し予め定め
た閾値以上の変化を生じたときに環境変化の判別
出力を生ずる。ここで環境モニタ手段３２におけ
る温度、気圧及び湿度の変化を判別する閾値とし
ては、例えば温度については±５℃、気圧につい
ては±10mmHg、湿度については±10％が設定さ
れる。
このような環境モニタ手段３２にあわせて本発
明にあつては時間計測手段３０が設けられ、時間
計測手段３０は計測開始からの経過時間を計測
し、予め定めた設定時間、例えば４時間に達した
ときに時間計測出力を生ずる。
明にあつては時間計測手段３０が設けられ、時間
計測手段３０は計測開始からの経過時間を計測
し、予め定めた設定時間、例えば４時間に達した
ときに時間計測出力を生ずる。
環境モニタ手段３２及び時間計測手段３０の出
力は演算手段２６に与えられており、時間計測手
段３０及び又は環境モニタ手段３２の出力を受け
たとき、演算手段２６は表示手段２８に初期設定
の要求表示をランプ点灯若しくはブザー鳴動等に
より行なわせる。また、この実施例にあつては、
演算手段２６は光量、陽極電圧及び格子電圧の自
動設定機能を有することから、時間計測手段３０
又は環境モニタ手段３２の出力を受けると自動的
に光量、陽極電圧及び格子電圧の初期設定を再度
行なうようになる。
力は演算手段２６に与えられており、時間計測手
段３０及び又は環境モニタ手段３２の出力を受け
たとき、演算手段２６は表示手段２８に初期設定
の要求表示をランプ点灯若しくはブザー鳴動等に
より行なわせる。また、この実施例にあつては、
演算手段２６は光量、陽極電圧及び格子電圧の自
動設定機能を有することから、時間計測手段３０
又は環境モニタ手段３２の出力を受けると自動的
に光量、陽極電圧及び格子電圧の初期設定を再度
行なうようになる。
第３図は第１図の実施例における環境変化又は
経過時間に基づく初期設定の要求処理を示したフ
ローチヤートである。
経過時間に基づく初期設定の要求処理を示したフ
ローチヤートである。
第３図において、計測に先立つて光量、陽極電
圧及び格子電圧の初期設定を完了した後に計測動
作を開始すると、ステツプS1で温度センサ３４、
気圧センサ３６及び湿度センサ３８の検出値を初
期値T0，P0，W0として記憶し、同時に時間計測
手段３０のタイマをスタートする。
圧及び格子電圧の初期設定を完了した後に計測動
作を開始すると、ステツプS1で温度センサ３４、
気圧センサ３６及び湿度センサ３８の検出値を初
期値T0，P0，W0として記憶し、同時に時間計測
手段３０のタイマをスタートする。
続いてステツプS2に進み、所定の検出サイク
ルに達したときに温度センサ３４、気圧センサ３
６及び湿度センサ３８のセンサ出力を読込み、ス
テツプS3〜S5のそれぞれで検出値と初期値との
差の絶対値を予め定めた閾値ΔT，ΔP，ΔWと比
較する。更に、ステツプS6では計測手段３０の
計測時間が設定時間に到達したか否か判別する。
ステツプS3〜S5でセンサ検出値のいずれかが閾
値を越えると、ステツプS7に進んで演算手段２
６を経由して表示手段２８に初期設定の要求表示
を行ない、ステツプS7に進んで初期設定要求表
示を見たオペレータの手動操作、又は演算手段２
６による自動制御によつて光量、陽極電圧及び格
子電圧の初期設定が行なわれる。勿論、ステツプ
S6で計測時間が設定時間に到達した場合も同様
である。
ルに達したときに温度センサ３４、気圧センサ３
６及び湿度センサ３８のセンサ出力を読込み、ス
テツプS3〜S5のそれぞれで検出値と初期値との
差の絶対値を予め定めた閾値ΔT，ΔP，ΔWと比
較する。更に、ステツプS6では計測手段３０の
計測時間が設定時間に到達したか否か判別する。
ステツプS3〜S5でセンサ検出値のいずれかが閾
値を越えると、ステツプS7に進んで演算手段２
６を経由して表示手段２８に初期設定の要求表示
を行ない、ステツプS7に進んで初期設定要求表
示を見たオペレータの手動操作、又は演算手段２
６による自動制御によつて光量、陽極電圧及び格
子電圧の初期設定が行なわれる。勿論、ステツプ
S6で計測時間が設定時間に到達した場合も同様
である。
次に、演算手段２６で初期設定の際に行なわれ
る光量、陽極電圧及び格子電圧の設定制御を説明
する。
る光量、陽極電圧及び格子電圧の設定制御を説明
する。
まず、光源装置７からの光量調節を説明する。
第４図は光源装置７のモノクロメータ９により試
料１２に照射する単波長光を所定の波長域で走査
したときの光量変化を示したグラフ図である。
第４図は光源装置７のモノクロメータ９により試
料１２に照射する単波長光を所定の波長域で走査
したときの光量変化を示したグラフ図である。
このグラフ図に実線Ａで示すように、初期状態
にあつては光源装置７の光源８及びレンズ等に汚
れがないことから、モノクロメータ９により波長
走査を行なつたときの光量は各波長において最大
光量として得られる。
にあつては光源装置７の光源８及びレンズ等に汚
れがないことから、モノクロメータ９により波長
走査を行なつたときの光量は各波長において最大
光量として得られる。
ところで光源８の分光特性は各波長で一定とは
ならず、例えば第４図の曲線Ａに示すように強度
変化を示す。
ならず、例えば第４図の曲線Ａに示すように強度
変化を示す。
そこで演算手段２６にあつては、光源装置７の
分光強度の変動に対し、例えば波長λ0における光
量W0で与えられる一定の基準光量W0となるよう
に電子計数率Ｎの補正を施す。
分光強度の変動に対し、例えば波長λ0における光
量W0で与えられる一定の基準光量W0となるよう
に電子計数率Ｎの補正を施す。
即ち、モノクロメータ９により波長域λ0〜λn
の範囲で波長走査を行なつて各波長λ0，λ1，λ2，
……λi，……λnのそれぞれにおける光量W0，
W1，W2，……Wi，……Wnを求め、この測定光
量を基準光量W0に補正するための補正係数K0〜
Knを次式により各波長毎に求める。
の範囲で波長走査を行なつて各波長λ0，λ1，λ2，
……λi，……λnのそれぞれにおける光量W0，
W1，W2，……Wi，……Wnを求め、この測定光
量を基準光量W0に補正するための補正係数K0〜
Knを次式により各波長毎に求める。
K0＝W0／W0
K1＝W0／W1
K2＝W0／W2
〓
Ki＝W0／Wi
〓
Kn＝W0／Wn ………(1)
一方、計数手段２４で計測した電子数N0は第
２図に示したようにデツドタイムとなるクエンチ
ング時間τを除いた時間での電子数であることか
ら、例えば、 Ｎ＝N0／（１−N1・τ） ………(2) 但し、Ｎ ：放出電子数 N0：測定した電子数 τ ：クエンチング時間 としてデツドタイムとしてのクエンチング時間τ
分の電子数を補正した放出電子数Ｎを求める。
２図に示したようにデツドタイムとなるクエンチ
ング時間τを除いた時間での電子数であることか
ら、例えば、 Ｎ＝N0／（１−N1・τ） ………(2) 但し、Ｎ ：放出電子数 N0：測定した電子数 τ ：クエンチング時間 としてデツドタイムとしてのクエンチング時間τ
分の電子数を補正した放出電子数Ｎを求める。
そして、演算手段２６は各走査波長で得られた
前記第(2)式で得られる放出電子数Ｎについて前記
第(1)式で与えられる対応波長の補正係数を用い
て、 Nt＝Ｎ・Ki ……(3) として基準光量W0の照射で得られる真の放出電
子数Ntを求める。
前記第(2)式で得られる放出電子数Ｎについて前記
第(1)式で与えられる対応波長の補正係数を用い
て、 Nt＝Ｎ・Ki ……(3) として基準光量W0の照射で得られる真の放出電
子数Ntを求める。
次に、第４図の破線Ｂで示すように、光源装置
７の光学部材の汚れ等により試料１２に照射され
る光量が減少したときには、具体的には時間計測
手段３０又は環境モニタ手段３２の出力に基づい
て初期設定の要求表示が行なわれたときには、試
料１２の測定に先立つてモノクロメータ９により
波長λ0〜λnの範囲で単波長光を走査し（自動又
は手動）、光量測定手段１６によつて第４図の破
線Ｂで示すような走査波長に対する光量特性を求
める。
７の光学部材の汚れ等により試料１２に照射され
る光量が減少したときには、具体的には時間計測
手段３０又は環境モニタ手段３２の出力に基づい
て初期設定の要求表示が行なわれたときには、試
料１２の測定に先立つてモノクロメータ９により
波長λ0〜λnの範囲で単波長光を走査し（自動又
は手動）、光量測定手段１６によつて第４図の破
線Ｂで示すような走査波長に対する光量特性を求
める。
このようにして光量が減少した破線Ｂの光量を
走査波長範囲で求めたならば、前記第(1)式におけ
る分母W01〜Wn1に置き換えて補正係数K0〜Kn
を求め、その後に計数手段２４で得られた試料１
２からの測定電子数N0から前記第(2)式によつて
放出電子数Ｎを求め、更に第(1)式で求めた補正係
数Kiを用いて測定波長λiにおける真の放出電子
数Ntを前記第(3)式から演算するようになる。
走査波長範囲で求めたならば、前記第(1)式におけ
る分母W01〜Wn1に置き換えて補正係数K0〜Kn
を求め、その後に計数手段２４で得られた試料１
２からの測定電子数N0から前記第(2)式によつて
放出電子数Ｎを求め、更に第(1)式で求めた補正係
数Kiを用いて測定波長λiにおける真の放出電子
数Ntを前記第(3)式から演算するようになる。
この結果、光源装置７における光源８の劣化若
しくは光学部材の汚れ等により試料１２に照射さ
れる光量が減少したとしても、常に初期状態にお
ける光量（但し、分光特性を一定値に補正）と同
じ光量の照射を受けたと同じ真の放出電子数Nt
を求めることができる。
しくは光学部材の汚れ等により試料１２に照射さ
れる光量が減少したとしても、常に初期状態にお
ける光量（但し、分光特性を一定値に補正）と同
じ光量の照射を受けたと同じ真の放出電子数Nt
を求めることができる。
尚、第１図の光量測定手段１６にあつては、受
光素子１５で検出された光量が予め定めた閾値レ
ベル以下となつたときには警報信号を出力して光
学系の清掃や光源８の交換を促すようにしても良
い。
光素子１５で検出された光量が予め定めた閾値レ
ベル以下となつたときには警報信号を出力して光
学系の清掃や光源８の交換を促すようにしても良
い。
次に、演算手段２６における初期設定の際の陽
極電圧Va及び格子電圧Ｇ１，Ｇ２の設定制御を
説明する。
極電圧Va及び格子電圧Ｇ１，Ｇ２の設定制御を
説明する。
第５図は演算手段２６における電極電圧の設定
処理を示したフローチヤートである。
処理を示したフローチヤートである。
まず、第５図にステツプS1からS4までの処理
により高電圧源２３を制御して陽極リング４に印
加する陽極電圧Vaの最適設定処理が行なわれる。
により高電圧源２３を制御して陽極リング４に印
加する陽極電圧Vaの最適設定処理が行なわれる。
この最適陽極電圧の設定処理は、第１図に示す
ように試料台１３に適宜の基準となる試料１２を
セツトした状態で光源装置７より所定波長の単波
長光を照射して電子を放出させ、試料１２から放
出された電子を電子検出部１に導入して計数手段
２４により電子数Ｎを測定する。
ように試料台１３に適宜の基準となる試料１２を
セツトした状態で光源装置７より所定波長の単波
長光を照射して電子を放出させ、試料１２から放
出された電子を電子検出部１に導入して計数手段
２４により電子数Ｎを測定する。
即ち、初期状態にあつて演算手段２６は高電圧
源２３による陽極電圧Vaを電圧可変範囲3.0〜
4.0KVの最低値Va＝3.0KVに設定しており、こ
の初期状態からステツプS1に示すように陽極電
圧Vaを上昇させる。ステツプS1の陽極電圧の上
昇に対し次のステツプS2において計数手段２４
から得られる電子計数率（単位時間当りの電子
数）Ｎをバツクグラウンドノイズで定まる閾値
N0と比較しており、電子計数率Ｎが閾値N0以上
になることを判別すると、このときの陽極電圧を
放電開始電圧Vsとして検出し、次のステツプS3
に進む。ステツプS3においては放電開始電圧Vs
に予め定まつているプラトー電圧幅Pwの半分の
電圧を加え合わせた電圧を最適陽極電圧Va0とし
て演算し、次のステツプS4で最適陽極電圧Va0と
なるように高電圧源２３を制御する。
源２３による陽極電圧Vaを電圧可変範囲3.0〜
4.0KVの最低値Va＝3.0KVに設定しており、こ
の初期状態からステツプS1に示すように陽極電
圧Vaを上昇させる。ステツプS1の陽極電圧の上
昇に対し次のステツプS2において計数手段２４
から得られる電子計数率（単位時間当りの電子
数）Ｎをバツクグラウンドノイズで定まる閾値
N0と比較しており、電子計数率Ｎが閾値N0以上
になることを判別すると、このときの陽極電圧を
放電開始電圧Vsとして検出し、次のステツプS3
に進む。ステツプS3においては放電開始電圧Vs
に予め定まつているプラトー電圧幅Pwの半分の
電圧を加え合わせた電圧を最適陽極電圧Va0とし
て演算し、次のステツプS4で最適陽極電圧Va0と
なるように高電圧源２３を制御する。
ここで、陽極電圧Vaを変化させたときの計数
値Ｎは第６図に示す特性となる。即ち、陽極電圧
Vaを増加させていくと、ある電圧でバツクグラ
ウンドノイズで定まる閾値N0を越える計数率Ｎ
が得られ、この閾値N0を越える電圧を放電開始
電圧Vsとして検出している。更に、陽極電圧を
増加させると陽極電圧の変化に対しある範囲では
計数率が略一定値に収まつており、この陽極電圧
の変化に対し計数率Ｎが一定値に収まつている範
囲をプラトー電圧幅Pwと定義する。
値Ｎは第６図に示す特性となる。即ち、陽極電圧
Vaを増加させていくと、ある電圧でバツクグラ
ウンドノイズで定まる閾値N0を越える計数率Ｎ
が得られ、この閾値N0を越える電圧を放電開始
電圧Vsとして検出している。更に、陽極電圧を
増加させると陽極電圧の変化に対しある範囲では
計数率が略一定値に収まつており、この陽極電圧
の変化に対し計数率Ｎが一定値に収まつている範
囲をプラトー電圧幅Pwと定義する。
更に、プラトー電圧幅Pwを越えて陽極電圧を
増加させると、計数率Ｎが急激に増加して計数不
能状態となる。
増加させると、計数率Ｎが急激に増加して計数不
能状態となる。
この第６図に示す計数率が略一定となる陽極電
圧の範囲を与えるプラトー電圧幅Pwは、第２図
ｂに示したクエンチング電圧Vqを与える第１格
子電圧Ｇ１の変化分ΔVに等しい電圧幅として与
えられる。
圧の範囲を与えるプラトー電圧幅Pwは、第２図
ｂに示したクエンチング電圧Vqを与える第１格
子電圧Ｇ１の変化分ΔVに等しい電圧幅として与
えられる。
従つて、第５図のステツプS3で求める最適陽
極電圧Va0としては、第６図に示した特性曲線に
おけるプラトー電圧幅Pwの中心の電圧を最適陽
極電圧Va0として設定することになる。
極電圧Va0としては、第６図に示した特性曲線に
おけるプラトー電圧幅Pwの中心の電圧を最適陽
極電圧Va0として設定することになる。
このように陽極最適電圧Va0がプラトー幅Pw
の中心に設定された場合、気圧や温度の変化に対
し第６図に示す特性曲線は破線で示すようにシフ
トする変動を生ずるが、この変動が±Pw／２以
内にある限り最適陽極電圧Va0はプラトー幅Pw
の中に収まつており、気圧や温度が変動しても計
数率Ｎはほとんど変動せず、気圧や温度の変動に
対し安定した計数結果を得ることができる。
の中心に設定された場合、気圧や温度の変化に対
し第６図に示す特性曲線は破線で示すようにシフ
トする変動を生ずるが、この変動が±Pw／２以
内にある限り最適陽極電圧Va0はプラトー幅Pw
の中に収まつており、気圧や温度が変動しても計
数率Ｎはほとんど変動せず、気圧や温度の変動に
対し安定した計数結果を得ることができる。
再び第５図を参照するに、ステツプS4までの
処理により最適陽極電圧Va0への設定が終了した
ならば、次のステツプS5において第１格子電圧
G1を初期電圧V1aに設定する。例えば第１格子電
圧Ｇ１はG1＝80〜120Vの範囲で可変できること
から、V1a＝80Vに設定される。
処理により最適陽極電圧Va0への設定が終了した
ならば、次のステツプS5において第１格子電圧
G1を初期電圧V1aに設定する。例えば第１格子電
圧Ｇ１はG1＝80〜120Vの範囲で可変できること
から、V1a＝80Vに設定される。
このように第１格子電圧Ｇ１をG1＝V1aと初
期電圧に設定した状態で次のステツプS6におい
て第２格子電圧Ｇ２を、例えば40〜110Vの範囲
で可変する。そして、次のステツプS7において
ステツプS6における第２格子電圧Ｇ２を可変し
たときの計数率Ｎを監視し、計数率Ｎが最大とな
る第２格子電圧Ｇ２としてG2＝V2aを検出する。
続いて、ステツプS8で第１格子電圧Ｇ１の最終
設定が終了したか否かチエツクし、最終設定が終
了していなければステツプS9に戻り、それまで
の第１格子電圧Ｇ１に所定電圧ΔV1を加えた新た
な第１格子電圧の設定を行ない、同様にステツプ
S6〜S8の処理を繰り返す。
期電圧に設定した状態で次のステツプS6におい
て第２格子電圧Ｇ２を、例えば40〜110Vの範囲
で可変する。そして、次のステツプS7において
ステツプS6における第２格子電圧Ｇ２を可変し
たときの計数率Ｎを監視し、計数率Ｎが最大とな
る第２格子電圧Ｇ２としてG2＝V2aを検出する。
続いて、ステツプS8で第１格子電圧Ｇ１の最終
設定が終了したか否かチエツクし、最終設定が終
了していなければステツプS9に戻り、それまで
の第１格子電圧Ｇ１に所定電圧ΔV1を加えた新た
な第１格子電圧の設定を行ない、同様にステツプ
S6〜S8の処理を繰り返す。
第７図は第５図のフローチヤートにおけるステ
ツプS6〜S9の処理で得られた第２格子電圧Ｇ２
に対する計数率Ｎの関係を示した特性グラフであ
る。
ツプS6〜S9の処理で得られた第２格子電圧Ｇ２
に対する計数率Ｎの関係を示した特性グラフであ
る。
この第７図の特性グラフは、第１格子電圧Ｇ１
をV1a，V1b，V1c，……V1gと７段階に可変し、
各第１格子電圧において第２格子電圧Ｇ２を可変
したときの計数率Ｎの変化を示しており、この特
性グラフから明らかなように、第１格子電圧Ｇ１
を一定としたときの第２格子電圧Ｇ２の可変で得
られる計数率Ｎのピーク値Na，Nb，……Neを
与える第２格子電圧Ｇ２がＧ２＝V2a，V2b，…
…V2gとして検出することができる。
をV1a，V1b，V1c，……V1gと７段階に可変し、
各第１格子電圧において第２格子電圧Ｇ２を可変
したときの計数率Ｎの変化を示しており、この特
性グラフから明らかなように、第１格子電圧Ｇ１
を一定としたときの第２格子電圧Ｇ２の可変で得
られる計数率Ｎのピーク値Na，Nb，……Neを
与える第２格子電圧Ｇ２がＧ２＝V2a，V2b，…
…V2gとして検出することができる。
再び第５図を参図するに、ステツプS8で第１
格子電圧Ｇ１の最終設定が判別されたらならば、
次のステツプS10に進み、例えば第７図に示した
ように第２格子電圧V2a，V2b，……V2gの中か
ら最大計数率Nmaxを与える第２格子電圧Ｇ２、
例えばG2＝V2eを検出する。
格子電圧Ｇ１の最終設定が判別されたらならば、
次のステツプS10に進み、例えば第７図に示した
ように第２格子電圧V2a，V2b，……V2gの中か
ら最大計数率Nmaxを与える第２格子電圧Ｇ２、
例えばG2＝V2eを検出する。
続いて、ステツプS11においてステツプS10で
検出された第２格子電圧G2＝V2eとこれに対応し
た第１グリツド電圧G1＝V1eをそれぞれ最適格子
電圧として第１パルス発生器２０及び第２パルス
発生器２２に設定する。
検出された第２格子電圧G2＝V2eとこれに対応し
た第１グリツド電圧G1＝V1eをそれぞれ最適格子
電圧として第１パルス発生器２０及び第２パルス
発生器２２に設定する。
以上の処理により最適格子電圧の設定処理を終
了するが、更に第５図のフローチヤートにあつて
は、ステツプS12において電子検出部１をバツク
グラウンド計数モードとして電子計数率を求め
る。
了するが、更に第５図のフローチヤートにあつて
は、ステツプS12において電子検出部１をバツク
グラウンド計数モードとして電子計数率を求め
る。
このバツクグラウンド計数モードは第８図の信
号波形図に示すように、第２パルス発生器２２に
より第２格子電極６に印加する電圧を−30Vに固
定して外部からの電子の導入を遮断した状態であ
り、このため電子検出部１の内部でノイズ的に発
生する電子のみを計数するモードとなる。
号波形図に示すように、第２パルス発生器２２に
より第２格子電極６に印加する電圧を−30Vに固
定して外部からの電子の導入を遮断した状態であ
り、このため電子検出部１の内部でノイズ的に発
生する電子のみを計数するモードとなる。
ステツプS12でバツクグラウンド計数モードと
することによるバツクグラウンドノイズを与える
計数率を計数したならば、次のステツプS13にお
いてバツクグラウンドノイズの閾値N0と比較し、
計数率Ｎが閾値N0より小さければ格子電圧の最
適設定処理が正常に行なわれたものとして設定処
理を終了する。一方、バツクグラウンド計数モー
ドにおける計数率Ｎが閾値N0より大きいときに
はステツプS14に進んで警報を出し、電子検出部
１自体の調整を促す。
することによるバツクグラウンドノイズを与える
計数率を計数したならば、次のステツプS13にお
いてバツクグラウンドノイズの閾値N0と比較し、
計数率Ｎが閾値N0より小さければ格子電圧の最
適設定処理が正常に行なわれたものとして設定処
理を終了する。一方、バツクグラウンド計数モー
ドにおける計数率Ｎが閾値N0より大きいときに
はステツプS14に進んで警報を出し、電子検出部
１自体の調整を促す。
尚、第１図の実施例にあつては、環境モニタ手
段３２又は時間計測手段３０の出力を受けて初期
設定の要求表示が行なわれたときに演算手段２６
で自動的に光量、陽極及び格子電圧の初期設定を
行なう場合を例にとるものであつたが、初期設定
の要求表示を受けてオペレータが手動で初期設定
を行なうようにしても良いことは勿論である。
段３２又は時間計測手段３０の出力を受けて初期
設定の要求表示が行なわれたときに演算手段２６
で自動的に光量、陽極及び格子電圧の初期設定を
行なう場合を例にとるものであつたが、初期設定
の要求表示を受けてオペレータが手動で初期設定
を行なうようにしても良いことは勿論である。
また、第１図の実施例における環境モニタ手段
３２における温度、気圧及び湿度の変化を判別す
る閾値は、実施例の数値に限定されず、適宜の閾
値を設定することができ、検出精度を更に高めた
い場合にはより小さい閾値を設定すれば良い。
３２における温度、気圧及び湿度の変化を判別す
る閾値は、実施例の数値に限定されず、適宜の閾
値を設定することができ、検出精度を更に高めた
い場合にはより小さい閾値を設定すれば良い。
（発明の効果）
以上説明してきたように本発明によれば計測中
に温度、気圧、湿度等の環境条件の変化があつて
も、設定した閾値を越える環境条件の変化を検出
したときには初期設定の要求表示が行なわれ、こ
れによつて計測中に最適計測条件から逸脱したこ
とが直ちにわかり、光量及び電子検出部の各電極
電圧を最適状態に再設定することから、環境条件
の変化があつても常に最適計測条件の元に信頼性
の高い計測データを得ることができる。
に温度、気圧、湿度等の環境条件の変化があつて
も、設定した閾値を越える環境条件の変化を検出
したときには初期設定の要求表示が行なわれ、こ
れによつて計測中に最適計測条件から逸脱したこ
とが直ちにわかり、光量及び電子検出部の各電極
電圧を最適状態に再設定することから、環境条件
の変化があつても常に最適計測条件の元に信頼性
の高い計測データを得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示した説明図、第
２図は第１図の電子検出部に設けた各電極の印加
電圧を示した信号波形図、第３図は第１図の実施
例における環境条件の変化および計測時間に基づ
く初期設定処理を示したフローチヤート、第４図
は光源波長に対する光量の関係を示したグラフ
図、第５図は本発明における陽極電圧及び格子電
圧の最適設定処理を示したフローチヤート、第６
図は陽極電圧に対する電子計数率の関係を示した
グラフ図、第７図は第１格子電圧Ｇ１をパラメー
タとして第２格子電圧Ｇ２に対する計数率Ｎの関
係を示した特性グラフ図、第８図はバツクグラウ
ンド計数モードの電極電圧を示した信号波形図で
ある。 １：電子検出部、２：検出窓、３：ケース、
４：陽極リング、５：第１格子電極、６：第２格
子電極、７：光源装置、８：光源、９：モノクロ
メータ、１０，１１：スリツト、１２：試料、１
３：試料台、１５：受光素子、１６：光量計測手
段、１８：増幅器、２０：第１パルス発生器、２
２：第２パルス発生器、２３：高圧電源、２４：
計数手段、２６：演算手段、２８：表示手段、３
０：時間計測手段、３２：環境モニタ手段、３
４：温度センサ、３６：気圧センサ、３８：湿度
センサ。
２図は第１図の電子検出部に設けた各電極の印加
電圧を示した信号波形図、第３図は第１図の実施
例における環境条件の変化および計測時間に基づ
く初期設定処理を示したフローチヤート、第４図
は光源波長に対する光量の関係を示したグラフ
図、第５図は本発明における陽極電圧及び格子電
圧の最適設定処理を示したフローチヤート、第６
図は陽極電圧に対する電子計数率の関係を示した
グラフ図、第７図は第１格子電圧Ｇ１をパラメー
タとして第２格子電圧Ｇ２に対する計数率Ｎの関
係を示した特性グラフ図、第８図はバツクグラウ
ンド計数モードの電極電圧を示した信号波形図で
ある。 １：電子検出部、２：検出窓、３：ケース、
４：陽極リング、５：第１格子電極、６：第２格
子電極、７：光源装置、８：光源、９：モノクロ
メータ、１０，１１：スリツト、１２：試料、１
３：試料台、１５：受光素子、１６：光量計測手
段、１８：増幅器、２０：第１パルス発生器、２
２：第２パルス発生器、２３：高圧電源、２４：
計数手段、２６：演算手段、２８：表示手段、３
０：時間計測手段、３２：環境モニタ手段、３
４：温度センサ、３６：気圧センサ、３８：湿度
センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料に光を照射し、該試料から放出される電
子を電子検出部に導入して電子の数を計数する電
子計数装置に於いて、 計測場所の温度、気圧及び湿度を検出する検出
手段と、 該検出手段の検出値が予め定めた閾値を越えて
変化したことを判別して出力する環境判別手段
と、 計測開始からの経過時間を計測し、予め定めた
設定時間に到達した時に出力する時間計測手段
と、 前記環境判別手段又は時間計測手段の出力を受
けたときに、光量、陽極電圧及び格子電圧の初期
設定を要求表示する表示手段と； を備えたことを特徴とする電子計数装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21472087A JPS6459045A (en) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | Electronic counting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21472087A JPS6459045A (en) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | Electronic counting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6459045A JPS6459045A (en) | 1989-03-06 |
| JPH0547041B2 true JPH0547041B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=16660505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21472087A Granted JPS6459045A (en) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | Electronic counting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6459045A (ja) |
-
1987
- 1987-08-28 JP JP21472087A patent/JPS6459045A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6459045A (en) | 1989-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |