JPH0672852B2 - Ｘ線光電子分光分析方法ならびにその装置 - Google Patents
Ｘ線光電子分光分析方法ならびにその装置Info
- Publication number
- JPH0672852B2 JPH0672852B2 JP58227441A JP22744183A JPH0672852B2 JP H0672852 B2 JPH0672852 B2 JP H0672852B2 JP 58227441 A JP58227441 A JP 58227441A JP 22744183 A JP22744183 A JP 22744183A JP H0672852 B2 JPH0672852 B2 JP H0672852B2
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- sample
- sample surface
- parallel
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/227—Measuring photoelectric effect, e.g. photoelectron emission microscopy [PEEM]
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は軟Ｘ線を励起源とし，試料から放出される光電
子により試料の元素分析，状態分析等を行なうＸ線分光
分析方法ならびにその装置に関する。
子により試料の元素分析，状態分析等を行なうＸ線分光
分析方法ならびにその装置に関する。
（ロ）従来技術 一般に試料表面の分析手段として，オージェ電子分析装
置やＸ線光電子分光分析装置が広く用いられている。オ
ージェ電子分析装置は電子線を励起源とするのでこれを
細く絞ることができ，従って金属などの導体の局部分析
は可能であるが，セラミック，金属介在物，生体試料な
どの非導電性試料に対しては，試料帯電が起るので分析
が難しい。一方Ｘ線光電子分光分析装置はＸ線を励起源
とするので非導電性試料の表面分析が可能であるが,X線
を細く絞れないので局部分析が困難である。
置やＸ線光電子分光分析装置が広く用いられている。オ
ージェ電子分析装置は電子線を励起源とするのでこれを
細く絞ることができ，従って金属などの導体の局部分析
は可能であるが，セラミック，金属介在物，生体試料な
どの非導電性試料に対しては，試料帯電が起るので分析
が難しい。一方Ｘ線光電子分光分析装置はＸ線を励起源
とするので非導電性試料の表面分析が可能であるが,X線
を細く絞れないので局部分析が困難である。
このため，従来Ｘ線光電子分光分析装置による局部分析
として，試料表面をマスクで覆いこのマスクの一部に小
孔を形成し,X線を上記小孔を通して試料に選択的に照射
する，または試料から放出される光電子をレンズ系で拡
大し，試料の特定位置を部分選択するなどの手法が考え
られている。しかしながら前者の場合はマスク材料から
の信号が分析試料からのそれに重畳され，さらにマスク
と試料との隙間による影響を受けるなどにより測定が難
しい。また後者は光学系の設計の難しさなどにより未だ
実用化されていない。
として，試料表面をマスクで覆いこのマスクの一部に小
孔を形成し,X線を上記小孔を通して試料に選択的に照射
する，または試料から放出される光電子をレンズ系で拡
大し，試料の特定位置を部分選択するなどの手法が考え
られている。しかしながら前者の場合はマスク材料から
の信号が分析試料からのそれに重畳され，さらにマスク
と試料との隙間による影響を受けるなどにより測定が難
しい。また後者は光学系の設計の難しさなどにより未だ
実用化されていない。
（ハ）目 的 本発明は上述の問題点を解消し，非導電性試料のＸ線励
起による試料表面の局部分析が可能で，さらにこの局部
の集合としての試料表面上の元素や状態の二次元分布が
測定できるようにすることを目的とする。
起による試料表面の局部分析が可能で，さらにこの局部
の集合としての試料表面上の元素や状態の二次元分布が
測定できるようにすることを目的とする。
（ニ）構 成 本発明はこのような目的を達成するため，試料とＸ線源
の間にマスクを置き，このマスクに細い直線状の穴（ス
リット）を設け，このスリットを通してＸ線を試料に照
射すると共に，このスリットを平行移動させ試料の一次
元的データｐを得る。次にスリットまたは試料を回転さ
せて上述と同様の平行移動を行ない，以下平行移動と回
転を交互に行ない，得られたデータを演算処理すること
により，試料表面の二次元的データを得るものである。
の間にマスクを置き，このマスクに細い直線状の穴（ス
リット）を設け，このスリットを通してＸ線を試料に照
射すると共に，このスリットを平行移動させ試料の一次
元的データｐを得る。次にスリットまたは試料を回転さ
せて上述と同様の平行移動を行ない，以下平行移動と回
転を交互に行ない，得られたデータを演算処理すること
により，試料表面の二次元的データを得るものである。
演算はＸ線断層撮影装置に用いられるバックプロジェク
ション法を用いる。
ション法を用いる。
（ホ）実施例 以下本発明を実施例に基いて詳細に説明する。第１図は
本発明の実施例の構成を示す。（１）は真空室でこの内
部にＸ線源（２），スリット（３），分析対象となる試
料（４），試料を乗せる台（５）を回転させるモータ
（６），スリットを平行移動させる駆動機構（７），試
料（４）からＸ線により励起されて放出される光電子エ
ネルギーを分離するアナライザ（８），アナライザ
（８）でエネルギー分離（分光）された光電子を検出す
る検出器（９）が配置されている。真空室の外部には検
出器（９）からの信号を増幅する増幅器（10），増幅さ
れた信号をデジタル値に変換するA/D変換器（11）があ
り,A/D変換された信号はcpu（12）を通りメモリ（13）
に蓄積される。蓄積されたデータはcpu（12）により演
算処理されて二次元分布像として表示用メモリ（14）に
出力され,D/A変換器（15）を経てCRT（16）に表示され
る。
本発明の実施例の構成を示す。（１）は真空室でこの内
部にＸ線源（２），スリット（３），分析対象となる試
料（４），試料を乗せる台（５）を回転させるモータ
（６），スリットを平行移動させる駆動機構（７），試
料（４）からＸ線により励起されて放出される光電子エ
ネルギーを分離するアナライザ（８），アナライザ
（８）でエネルギー分離（分光）された光電子を検出す
る検出器（９）が配置されている。真空室の外部には検
出器（９）からの信号を増幅する増幅器（10），増幅さ
れた信号をデジタル値に変換するA/D変換器（11）があ
り,A/D変換された信号はcpu（12）を通りメモリ（13）
に蓄積される。蓄積されたデータはcpu（12）により演
算処理されて二次元分布像として表示用メモリ（14）に
出力され,D/A変換器（15）を経てCRT（16）に表示され
る。
モータ（６）及び駆動機構（７）は走査回路（17）によ
り制御され，走査回路（17）はcpu（12）により制御さ
れる。
り制御され，走査回路（17）はcpu（12）により制御さ
れる。
次に第１図装置の動作及び演算処理について説明する。
第２図は試料をスリット側から見た図であり，台（５）
の回転中心を原点として試料面上に座標軸X,Yを固定し
て設定する。スリットを通過したＸ線は試料面のライン
Ｌ上に照射される。スリットの平行移動によりラインＬ
も平行移動する。ラインＬの位置ｔを，ラインＬが原点
を通るときにｔ＝０となるように設定し，またラインＬ
の方向とＹ軸の成す角度をθとすると，検出器（９）か
らラインＬの位置ｔが時間の経過と対応して出力信号ｐ
（θ,t）が出力される。
第２図は試料をスリット側から見た図であり，台（５）
の回転中心を原点として試料面上に座標軸X,Yを固定し
て設定する。スリットを通過したＸ線は試料面のライン
Ｌ上に照射される。スリットの平行移動によりラインＬ
も平行移動する。ラインＬの位置ｔを，ラインＬが原点
を通るときにｔ＝０となるように設定し，またラインＬ
の方向とＹ軸の成す角度をθとすると，検出器（９）か
らラインＬの位置ｔが時間の経過と対応して出力信号ｐ
（θ,t）が出力される。
検出器の信号ｐ（θ,t）は一定間隔△ｔ毎にサンプリン
グされ，またθも一定角度△θ毎に変化し，メモリに蓄
積されるデータはｐ（n,m）となる。ここでｐ（n,m）は
メモリのデータ蓄積エリヤの（n,m）番地のデータであ
り,t＝ｍ△t,θ＝ｎ△θ,m＝−M,…,M−1,M,n＝0,1,2,
…,N−1,N△θ＝π（180度）の関係がある。
グされ，またθも一定角度△θ毎に変化し，メモリに蓄
積されるデータはｐ（n,m）となる。ここでｐ（n,m）は
メモリのデータ蓄積エリヤの（n,m）番地のデータであ
り,t＝ｍ△t,θ＝ｎ△θ,m＝−M,…,M−1,M,n＝0,1,2,
…,N−1,N△θ＝π（180度）の関係がある。
ｐ（n,m）から元の分布Ｉを得る演算処理はフィルター
ドバックプロジェクションと称されるＸ線コンピュータ
断層撮影（通称CT）で通常用いられる方法であり，その
演算はコンボリューション（フィルター操作）及びバッ
クプロジェクションの組合わせである。
ドバックプロジェクションと称されるＸ線コンピュータ
断層撮影（通称CT）で通常用いられる方法であり，その
演算はコンボリューション（フィルター操作）及びバッ
クプロジェクションの組合わせである。
まずｐ（n,m）にフィルターをかける（コンボリューシ
ョン）操作によって次式の演算をする。
ョン）操作によって次式の演算をする。
ここでＦはフィルターであり，たとえば次のシェフ・ロ
ーガン（Sheff＆Logan）のフィルターである， 通常のフィルターの他に解像力向上のため高周波を強調
したフィルタを用いることも可能である。
ーガン（Sheff＆Logan）のフィルターである， 通常のフィルターの他に解像力向上のため高周波を強調
したフィルタを用いることも可能である。
次にバックプロジェクション（逆投影）を次式のとおり
行なう。
行なう。
ここで〔ｐ′（n,m）〕は ｍ＝t/△ｔ＝（jcosθ＋ksinθ）／△ｔ とし，割り切れない場合は直線補間を行なうことを意味
する。ただしj,kは−Ｍから＋Ｍまでの整数である。
する。ただしj,kは−Ｍから＋Ｍまでの整数である。
このようにして得られた分布Ｉ（j,k）は画像メモリ（1
4）に送られ,D/A変換器（15）を経てCRT（16）に表示さ
れる。
4）に送られ,D/A変換器（15）を経てCRT（16）に表示さ
れる。
（ヘ）効 果 以上述べた本発明においては，従来のマスクに小孔を開
けて小孔を通して試料を選択的に照射する場合に比較し
て試料照射領域が拡大される。従って信号も大きくな
り,S/N比が向上するため，従来においてはマスク材料か
らの信号に埋もれて検出できなかった小さな信号も検出
可能になり，スリット幅を小さくして解像力を向上する
ことができる。また実施例においては述べたように，フ
ィルターの選択によって解像力の向上を行なうことがで
きる。このように本発明により非導電性の試料のＸ線励
起による局部分析及び二次元分布測定ができるという優
れた効果が得られる。
けて小孔を通して試料を選択的に照射する場合に比較し
て試料照射領域が拡大される。従って信号も大きくな
り,S/N比が向上するため，従来においてはマスク材料か
らの信号に埋もれて検出できなかった小さな信号も検出
可能になり，スリット幅を小さくして解像力を向上する
ことができる。また実施例においては述べたように，フ
ィルターの選択によって解像力の向上を行なうことがで
きる。このように本発明により非導電性の試料のＸ線励
起による局部分析及び二次元分布測定ができるという優
れた効果が得られる。
第１図は本発明の実施例の構成図，第２図は試料面とＸ
線照射及び検出データの関係を示す図である。 （１）……真空室、（２）……Ｘ線源、（３）……スリ
ット （４）……試料、（５）……台、（６）……モータ （７）……駆動機構
線照射及び検出データの関係を示す図である。 （１）……真空室、（２）……Ｘ線源、（３）……スリ
ット （４）……試料、（５）……台、（６）……モータ （７）……駆動機構
Claims (2)
- 【請求項１】直線状のスリットを通して試料表面をＸ線
で照射し、前記スリットによる直線状照射領域を平行移
動させた後、前記直線状照射領域を試料表面に対して所
定角度回転させるという一連の動作を繰り返し、これら
一連の動作の平行移動の動作中に試料表面から前記スリ
ットを通して放出される光電子の量を測定し、これらの
測定した検出信号をＸ線コンピュータ断層撮影の原理を
用いて演算処理することにより試料面の２次元分布像を
得ることを特徴とするＸ線光電子分光分析方法。 - 【請求項２】試料とＸ線源の間に設けられた直線状のス
リットと、前記スリットをその方向が平行移動するよう
駆動する駆動機構と、前記スリット又は試料を回転させ
るモータと、前記スリットを平行移動させた後、前記ス
リット又は試料を回転させるという一連の動作を繰り返
すよう前記駆動機構と前記モータを制御する走査回路
と、試料表面から放出される光電子の量を検出する検出
手段と、前記検出手段により検出された検出信号を蓄積
するメモリと、前記メモリに蓄積されたデータにフィル
ターをかけるコンボリューション演算機構と、このコン
ボリューション演算機構からの出力をバックプロジェク
ションするバックプロジェクション演算機構と、前記演
算の結果を蓄積する画像メモリと、前記画像メモリの内
容を表示する表示機構を有するＸ線光電子分光分析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58227441A JPH0672852B2 (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Ｘ線光電子分光分析方法ならびにその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58227441A JPH0672852B2 (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Ｘ線光電子分光分析方法ならびにその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60119449A JPS60119449A (ja) | 1985-06-26 |
| JPH0672852B2 true JPH0672852B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=16860910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58227441A Expired - Lifetime JPH0672852B2 (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Ｘ線光電子分光分析方法ならびにその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672852B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214117B2 (ja) * | 1972-12-11 | 1977-04-19 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP58227441A patent/JPH0672852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60119449A (ja) | 1985-06-26 |
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