JPS6184511A - 二成分合金膜の成分比と膜厚の同時測定法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本発明はケイ光Ｘ線を用いた穫厚計に関し、特に二成分
合金の取分比と膜厚のｆｌｆｆＪ時測定法時間定法もの
である。

ｂ、従来技術 従来、二成分合金膜の成分比と膜厚の同時測定は厚さの
各々異なる５個以上の純粋の金属Ａの厚さを有する標準
試料と厚さの各々異なる５個以上の純粋の金属Ｂの厚さ
を有する標準試料と、ケイ光ｘ綜が飽和するに十分な厚
さ金もった５個以上の成分比を有する標準試料（以後、
成分比試料と記す。）の計９個の標準試料から放射され
る金属Ａ及び金属Ｂの各々のケイ光Ｘ線強度を測定し、
合金から放射されるケイ元Ｘ線強度を表わす（１）式及
び（３１式に上記Ｘ線強度を代入し、連立方程式を解く
ことに二って、（１）式及び（３）式中の未知定ｅを決
定し、未知合金試料の取分比及び１ＩｊＳ厚の同時測定
を（１）式及び（３）式を連立させることに工って、成
分比及び合金膜厚を求めていた。（１）式から（４）式
を示す。

工Ａｘ　（工Ａａ！１（ＷＡ）−エムｂｉ（１−ｅｘｐ
−（Ｗム＋（１−ＷＡ）／ｂ）エム（λＡ）ρ（ＷＡ）
・ｔ）十エムｂ　　　　　　　　・・・・・・・・・・
・・＋１１工Ａ齢（ＷＡ）ｘａｗＡ（ｂＷａ＋１）十よ
り（λム）　　　　　・・・・・・・・・・・・（２）
工３ｍ（より１ｌｌｌ（ＷＡ）−よりｂ　）　（１−ｅ
ｘｐ−（ＷＡ／１）’＋（１−ＷＡ　）　）μＢ（λＢ
）ρ（ＷＡ）・ｔ〕十よりｌ）　　　　　　・・・・・
・・・・・・・（３）より６６（ＷＡ　）−ａ’　（１
−ＷＡ　）／（１＋ｂ’（１−ＷＡ））十より（λＢ　
）　・（４）工＝（エーエｏ　）　（１−６ｃｐ−（μ
ρＫ））十工０　　　・・・・・・・・・・・・（５）
（１）式及び（３）式中の合金の密度は（６）式を用い
ている。

ρ（ＷＡ）＝ρム・ＷＡ＋ρＢ（１−ＷＡ）　　　　　
　・・・・・・・・・・・・（６）ここで、（１）式及
び（２）式中の足叙ａ、ｂ、より（λム）は５個の成分
比試料の金属Ａのケイ元Ｘ線強度より求める定数である
。ＶＡは金属Ａの成分比、μＡ（λ＾）は金属Ａのケイ
光Ｘ線に対する金属Ａの吸収係数、エムｂはバックグラ
ウンドであ夛、ρ（ＷＡ）は合金の曽度で金属Ａの成分
比関数であり、ｔは合金膜の厚さく次元は（Ｌ’Ｍ’Ｔ
’））であり、エムは合金膜から放射される金属Ａのケ
イ元Ｘ線強度である。（３）弐及び（４）式中のｆｆ１
ｉ　ａ’　、　ｂ’　、　より（λＢ）は３個の成分比
試料の金属Ｂのケイ光Ｘ線強度工す求める定数である。

μＢ（λＢ）は金属Ｂのケイ光Ｘ線に対する金属Ｂの吸
収係倣であＪ、Ｉｎｂはバックグラウンドであ）、より
　は合金膜から放射される金属Ｂのケイ光Ｘ線強度であ
る。吸収係叙エム（λム）及びμ人（λＢ）は（５）式
を用いて、厚さの各々異なる６個以上の純粋の金属の厚
さを有する標準試料のＸ線強度を測定し、連立方程式を
解くことに工す算出できる。合金の密度は（６）式を用
いて計算を行っていた。

Ｃ１本発明が解決しょうとする問題点 従来の二成分合金膜の成分比と膜厚の同時測定法は取分
比と合金映厚（久冗（Ｌ’Ｍ’　Ｔ’　））を同時に求
める際、合金の密度ρをρ＝　ｐ　ＡＷＡ＋ρＢ　（１
−ＷＡ）として求めてＧたが、この合金の密度を求める
（６）式では正しい合金の密度が求められない。そのデ
ータを表１に示す。

表１．　密度計算の誤差（半田） 表１にある工うに（６）式から計算される合金の密度は
０〜５％の誤差をもつため、検量線の方程式（１）式（
３）式は誤差を含む。又、合金膜厚を求める場せ、合金
の成分比を正しく求めても、合金膜厚を求める際に（６
）式による合金密度を用いて計算するため計算１直に誤
差が含まれてしまう問題点があった。

ｄ０問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するために合金膜の成分比と膜厚と
ケイ光Ｘ線強度の関係を示す（１）弐及び（３）式を各
々（７）式及び（８）式に改良する。又、合金の密度を
求める式（６）式を（９）式に改良する。

工Ａ＝　（ｘ　ＡｐＯ（ＷＡ）−工Ａｂ）　（１−ａｒ
ｐ−（ＷＡ＋（１−ＷＡ　）７ｂ）μＡ（λＡ）ｔ’）
十王Ａｔ）　　　　　　　　　・・・・・・・・・・・
・（７）より＝（工３ａ＋＋（ＷＡ）−よりｂ）　（１
−ｅＸｐ−（ＷＡ／ｂ’＋（１−ＷＡ　）　）μＢ（λ
Ｂ）ｔ’）十よりｂ　　　　　　　　　・・・・・・・
・・・・・（８）ρ−ρ人ρＢ／（ＷムρＢ＋（１−Ｗ
Ａ）エム）　　　　　　　　　・・・・・・・・・・・
・＋９１ここで、ｔ′は合金膜厚（次元はＣＭ”Ｍ”　
Ｔ’　）　）である。

０６作用 ＋１１式及び（３）式を各々（７）式及び（８）式に改
良することにニジ合金膜の成分比と合金膜厚とケイ光Ｘ
線強度の関係式中から密度計算式に起因する誤差を除去
することができ、工り精度の高い合金膜の成分比と合金
膜厚（次元はＣＬ−”Ｍ’　Ｔｏ）　）の同時測定がで
きる。又、密度計算式（９）式を用いることに工す、工
す正確な合金の密度を求めることができる。

そのデータを表２に示す。

表２．　ぞ度計算結果 （７）式及び（８）式ｔ一連立させて求めた合金膜厚（
次元はＣＩ、−”Ｍ’Ｔ’）　）　’ｒｔ９１式で求め
た合金の正確な密度で割ることに工９直観性の良い正確
な合金膜厚（次元は（Ｌ’　Ｍ’　Ｔ’　）に変換でき
る作用をもつ。

ｆ、実施例 以下図面とともに本発明の好適な実死例について説明す
ると、第１歯は本発明のブロックダイヤグラムである。

図中、符号１で示されるものはＸ線管であり、ここニジ
放射される一次Ｘ線３がコリメータ２に工って収束され
試料台５上の合金模試利４に照射される。合金膜試料４
から発生する二次Ｘ線６（ケイ元Ｘ線）はＸ線検出器７
に工つてＸ線エネルギー及びＸ線強厩が検出され、その
電機信号がプリアンプ８及びリニアアップ８に二って増
幅され、増幅された電機信号が波高弁別器１０に工って
波胃弁別され、合金−から発生する金属Ａ及び金属Ｂの
各々のケイ光Ｘ！強度をＣＰＴＪｌｌに入力される。（
１！ＰＵ１１内では、（７）式、（８）式、（９）式１
９合金膜の成分比と膜厚の演′Ｓをし、その結果を表示
９１２に出力する。第２図は本発明のフローチャートで
ある。

ｇ０本発明の効果 本発明は合金膜の取分比と膜厚と該金属のケイ光Ｘ線強
度の関係を表わす演算式中工９誤差を含む項を削除し、
演算式の精度を向上させるとともに合金の密度を求める
正確な密度計算式を用いる事にＬυ合金映膜厚／（次元
（Ｌ−２ＭＩ　Ｔ’　）　）からせ全膜厚ｔ（次元（１
，Ｉ　ＭＯＴＯ：ｌ　）への正確な変換ができるため、
工＃）精度の商い合金膜の成分比と膜厚の同時測定がで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である。第２図は本発明を実
施するためのフローチャートである。。 （１）・・・Ｘ　線Ｍ　　　　　　　＋２＋−・・コリ
メータ（３）・・・−仄Ｘ線　　　　　（４）・・・合
金嗅試料（５）・・・試料台　　　　　　（６）・・・
二次Ｘ線（７）・・・１球検出器　　　　（８）・・・
プリアンプ（９）・・・リニアアップ　　　αＦ・・波
高弁別器συ・・・ＣＰ　Ｕ　　　　　　　ｔ１２・・
・表示部巣二仄は本発明のフローチャートである。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本体に設けられたＸ線源からの一次Ｘ線によつて励起さ
   れた試料から発生するケイ光Ｘ線を検出することによつ
   て第１金属及び第２金属からなる二成分合金の成分比及
   び膜厚を測定する方法において、第１金属及び第２金属
   のケイ光Ｘ線強度をＸ線検出器で検出する工程と、厚さ
   の各々異なる３個以上の純粋の第１金属の厚さを有する
   標準試料のＸ線強度を測定する行程と厚さの各々異なる
   ３個以上の純粋の第２金属の厚さを有する標準試料のＸ
   線強度を測定する工程と、ケイ光Ｘ線が飽和するに十分
   な厚さをもつた３個の成分比（０％及び１００％の試料
   を含む。）を有する標準試料のケイ光Ｘ線強度を測定し
   検量線の方程式を決定する工程と、未知試料中の各金属
   から放射されるケイ光Ｘ線強度を測定することにより二
   成分合金の成分比と単位面積当りの重量を求める工程と
   、合金の密度を第１金属及び第２金属の各密度より正し
   く求める工程と、求めた合金密度より単位面積当りの重
   量を通常の厚み単位へ変換する工程とによつて演算測定
   することを特徴とする二成分合金膜の成分比と膜厚の同
   時測定法。