JPH0660959B2 - Ｘ線分光器検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 本発明は、Ｘ線分光器検査装置に関する。

【従来の技術】

Ｘ線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）や蛍光Ｘ線分析装
置等には、分光素子に湾曲結晶を用いた集中型波長走査
式Ｘ線分光器（以後スキャナと称す）が用いられてい
る。このスキャナは、Ｘ線のスキャナ入射点Ｐと円筒状
の分光用湾曲結晶２′とＸ線出口スリットの位置Ｑが、
第３図に示すように、分光結晶の湾曲半径を直径とし、
分光結晶２′の中心法線上に中心０′があり、分光結晶
の表面中心０″を通る円（ローランド円）上に、分光結
晶の法線００″を中心として対象に位置させながら、分
光結晶２′と出口スリットの位置Ｑを駆動させるような
構造となっている。スキャナの駆動精度が、高精度であ
っても、分光結晶の角度及び位置また出口スリットの位
置が全走査波長において適正な配置即ち出口スリットに
Ｘ線が集光するように配置されなければならない。ま
た、出口スリットに集光するように、分光結晶角度及び
位置を或る波長で調節しても、波長が調節した波長と異
なれば、集光位置が出口スリットから若干ずれることが
起きる。これは分光結晶自身の問題であるが、各分光波
長毎に、出口スリットにＸ線が集光するように、各分光
波長毎に、出口スリットの位置を補正する必要がある。
このためスキャナの分光精度検査及び調節が行われる
が、スキャナを空気中において、Ｘ線を用いてスキャナ
の検査及び調節を行うには、所望の波長のＸ線を発生す
る微小焦点の真空密封型Ｘ線管を多数用意するか、波長
を切換えて所望の波長のＸ線を発生できる微小焦点の真
空密封型Ｘ線管を用意しなければならない。これは大変
難しいので、ＥＰＭＡ自身をＸ線発生装置とする方法が
とられている。従って、スキャナを装置に取付けてか
ら、装置内を真空にした上で、検査を行うことになる。
従って、上記検査及び調節を行うためには、分光結晶の
角度及び位置調整及び出口スリットの位置調整を行いな
がら、検出器からの信号強度を測定しなければならない
ために、その作業時間として、４〜１０時間が必要とな
ってくるので、スキャナの検査と調節に長時間かかると
云う問題があった。

【発明が解決しようとする課題】

本発明は、スキャナの分光結晶角度及び位置の調節や出
口スリットの位置調節及び全走査波長域における出口ス
リットの位置ずれの検査を簡単にできるようにすること
を目的とする。

【課題を解決するための手段】

湾曲結晶を用いた波長走査型Ｘ線分光器において、同分
光器のローランド円上のＸ線入射点或は出射点の何れか
に光を入射させる手段を配置し、湾曲結晶取付位置に上
記Ｘ線分光器のローランド円の直径を半径とし、ローラ
ンド円上に曲率中心を有する円筒鏡を取付け、分光器の
ローランド円上で上記光の入射点と対応するＸ線出射点
或は入射点を中心として光入射量が検出可能で位置分解
能を有するラインセンサを配置し、同ラインセンサの出
力信号から入射光中心点を演算する手段を設け、Ｘ線分
光器の各波長位置毎の上記入射光中心点を出力する手段
を設けた。

【作用】

本発明は、スキャナをＸ線マイクロアナライザ等の測定
装置から取り出し、スキャナを光学測定ができる暗室或
は暗箱に取付け、大気中において、スキャナの分光特性
を検査及び調整ができるようにしようとするもので、暗
室或は暗箱に取付けられたスキャナにおいて、分光結晶
の代わりにローランド円の直径を半径とする曲面を有す
る円筒鏡を、また出口スリットの後方に発行素子を、更
にＸ線照射位置にラインセンサの基準位置を配置した
時、第２図に示すように、円筒鏡２の曲率中心０とライ
ンセンサ基準位置Ｐと出口スリット位置Ｑがローランド
円Ｒの円周上にあり、又、配置関係から弧Ｐ０＝弧Ｑ０
となることから、上記出口スリット位置Ｑからスキャナ
に入射した発光素子からの光は、円筒鏡２で反射されて
ラインセンサの基準位置Ｐに集光される。この光路は、
スキャナにおいて、Ｘ線がＸ線入射点から分光結晶で分
光されて出口スリットに至るのと逆の道筋をたどってお
り、円筒鏡を用いた検査用機構による光路がどのような
道筋を通るのかを調査することにより、分光結晶を用い
た測定用機構の配置を検査することができる。そこで本
発明は、上記検査用機構にて、発行素子から発せられた
光の集光位置を、ラインセンサ上の光強度分布の検出結
果から演算することにより、分光結晶の保持台のねじれ
や出口スリットの運動軌跡の理想軌跡からの偏差を求め
ることができる。Ｘ線の代わりに光を用いるので、一々
真空室を排気しなくてもよいので、スキャナの分光結晶
及び出口スリットを短時間で簡単に移動できるようにな
る。なお、光源と受光素子の位置関係を逆にしても良い
ことは云うまでもない。

【実施例】

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において、１
は測定時に試料をセットする場所に配置したラインセン
サで、シリコンの基板上に１２μｍ角の感光部を一列に
６００個を１４μｍピッチで配列したものであり、位置
微調整機構に取付けられている。２はスキャナのローラ
ンド円の直径を半径とし、ローランド円上に曲率中心を
有する円筒鏡で、分光結晶保持部（不図示）に保持され
ている。３は出口スリット、４は出口スリット３の後方
に配置された発行素子（ＬＥＤ）である。測定時には発
光素子４の代わりにＸ線検出器が配置される。上記円筒
鏡２と出口スリット３及びＬＥＤ４は、上述した一定条
件下で波長走査駆動する機構上に固定され、スキャナＡ
を構成している。スキャナＡはＸ線マイクロアナライザ
等の測定装置から取り外されて、光学測定ができる暗室
或は暗箱（不図示）内の大気中にセットされており、分
光特性の検査及び調整が終了した後に、測定装置に取付
けられる。スキャナＡは波長走査モータ５の駆動によ
り、円筒鏡２及び出口スリット３，ＬＥＤ４が所定の分
光波長位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に移動される。６はドライ
バーで波長走査モータ５を制御する。７はインターフェ
イスで、検出信号及び制御信号を適当に変換して、マイ
コン１０と各接続要素との連絡が適正に行われるように
している。８はラインセンサ１の出力信号をディジタル
に変換するＡＤ変換部である。９はビット変換部で、ラ
インセンサ１の出力信号のビット位置を制御する。マイ
コン１０はラインセンサ１の出力信号として、光強度
（Ｐ）とビット位置（ｘ値）を組データとして記憶し、
図Ｐ１に示すような光強度分布図を表示させる。光強度
分布図Ｐ１のデータをマイコン１０で統計的に処理し、
光強度分布の重心的なＸ値を求めることにより、スキャ
ナの要求精度である±３μｍ程度の精度で、光源像の位
置Ｘｃを求めることができる。次に、波長走査モータ５
を駆動させてスキャナＡを波長走査し、波長λに対する
光源像に位置Ｘｃを測定し、光源像位置と波長との関数
関係図（Ｐ２）を作成する。この光源像位置と波長との
関数関係図は、波長走査における集光点の位置ずれを示
したものであるから、スキャナの精度だけでなく、スキ
ャナの不良原因の解析に利用できる。 上記実施例では、スキャナのＸ線入射点にラインセンサ
を置き、スキャナのＸ線出口スリット後方に光源を置い
たが、この配置を逆にしても、上記実施例と同じ効果が
得られる。

【効果】

本発明によれば、スキャナの分光精度を決定する分光結
晶の角度と位置及び出口スリットの位置を全波長域にお
いて光学的に検査することができるので、真空作業なし
でスキャナの調節及び精度検査をすることができるよう
になり、スキャナの分光結晶の角度と位置調節及び波長
走査全域における出口スリットの位置ずれを短時間で簡
単に測定できるようになると共に、スキャナの精度検査
及びスキャナの不良原因の解析も容易にできるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は上記実施
例の光路説明図、第３図はスキャナの光路説明図であ
る。 １…ラインセンサ、２…円筒鏡、３…出口スリット、４
…ＬＥＤ、５…波長走査モータ、６…ドライバー、７…
インターフェイス、８…ＡＤ変換部、９…ビット変換
部、１０…マイコン、Ａ…スキャナ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
…スキャナの波長走査位置、Ｐ１…光強度分布図、Ｐ２
…光源像位置と波長との関数関係図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湾曲結晶を用いた波長走査型Ｘ線分光器に
   おいて、同分光器のローランド円上のＸ線入射点或は出
   射点の何れかに光を入射させる手段を配置し、湾曲結晶
   取付位置に上記Ｘ線分光器のローランド円の直径を半径
   とし、ローランド円上に曲率中心を有する円筒鏡を取付
   け、分光器のローランド円上で上記光の入射点と対応す
   るＸ線出射点或は入射点を中心として光入射量が検出可
   能で位置分解能を有するラインセンサを配置し、同ライ
   ンセンサの出力信号から入射光中心点を演算する手段を
   設け、Ｘ線分光器の各波長位置毎の上記入射光中心点を
   出力する手段を設けたことを特徴とするＸ線分光器検査
   装置。