(57)【要約】【課題】スペクトルの高解像度化を図ることができる分析装置を提供する。【解決手段】分析装置は、試料で発生する信号を分光する分光素子と、分光素子で分光された信号を検出する検出器と、検出器における信号の検出結果に基づいて、信号のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、を含み、検出器は、複数行、複数列に並んだ検出領域２を有し、検出器に入射する信号の発散方向と、検出器の列方向Ｄとは、平行ではなく、かつ、垂直ではなく、スペクトル生成部は、行方向Ｃに並んだ検出領域２の検出信号に基づいて、行ごとに行スペクトルＳ４を生成して、複数の行スペクトルＳ４を取得する処理と、複数の行スペクトルＳ４に基づいて、信号のスペクトルを生成する処理と、を行う。【選択図】図５
2020144071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料で発生する信号を分光する分光素子と、
前記分光素子で分光された前記信号を検出する検出器と、
前記検出器における前記信号の検出結果に基づいて、前記信号のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、
を含み、
前記検出器は、複数行、複数列に並んだ検出領域を有し、
前記検出器に入射する前記信号の発散方向と、前記検出器の列方向とは、平行ではなく、かつ、垂直ではなく、
前記スペクトル生成部は、
前記検出器の行方向に並んだ前記検出領域の検出信号に基づいて、前記行ごとに行スペクトルを生成して、複数の前記行スペクトルを取得する処理と、
複数の前記行スペクトルに基づいて、前記信号のスペクトルを生成する処理と、
を行う、分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記列方向に並ぶ前記検出領域の数をＮとした場合、前記発散方向と前記列方向とがなす角度θは、θ＝ｔａｎ−１（１／Ｎ）である、分析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記信号のスペクトルを生成する処理では、
複数の前記行スペクトルの各々のピークに基づいて、複数の前記行スペクトルのエネルギー軸を補正し、
前記エネルギー軸が補正された複数の前記行スペクトルに基づいて、前記信号のスペクトルを生成する、分析装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記信号は、Ｘ線である、分析装置。
【請求項５】
試料で発生する信号を分光する分光素子と、前記分光素子で分光された前記信号を検出する検出領域が、複数行、複数列に並んだ検出器と、を含む分析装置におけるスペクトル生成方法であって、
前記検出器の行方向に並んだ前記検出領域の検出信号に基づいて、前記行ごとに行スペクトルを生成して、複数の前記行スペクトルを取得する工程と、
複数の前記行スペクトルに基づいて、前記信号のスペクトルを生成する工程と、
を含み、
前記検出器に入射する前記信号の発散方向と、前記検出器の列方向とは、平行ではなく、かつ、垂直ではない、スペクトル生成方法。
【請求項６】
請求項４において、
前記列方向に並ぶ前記検出領域の数をＮとした場合、前記発散方向と前記列方向とがなす角度θは、θ＝ｔａｎ−１（１／Ｎ）である、スペクトル生成方法。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記信号のスペクトルを生成する工程では、
複数の前記行スペクトルの各々のピークに基づいて、複数の前記行スペクトルのエネルギー軸を補正し、
前記エネルギー軸が補正された複数の前記行スペクトルに基づいて、前記信号のスペクトルを生成する、スペクトル生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置およびスペクトル生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線やＸ線などの一次線を試料に照射し、試料から発生するＸ線を検出して元素分析を行う手法が知られている。
【０００３】
電子顕微鏡において電子線を試料に照射し、試料から発生するＸ線を検出して試料の組成情報を取得するエネルギー分散型Ｘ線分光は、その一例である。エネルギー分散型Ｘ線分光では、特性Ｘ線が試料を構成する元素に特有のエネルギーを持つことを利用している。エネルギー分散型Ｘ線分光で得られた特性Ｘ線のスペクトルでは、ピークのエネルギー値から試料に含まれている元素種が求められ、ピークの面積から該元素種の含有量が求められる。
【０００４】
また、上記手法の他の例として、回折格子とＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサーを組み合わせた軟Ｘ線分光器（Soft X-Ray Emission Spectrometer、ＳＸＥＳ）を用いた手法が知られている。例えば、特許文献１に開示された分析装置では、電子線を試料に照射し、試料から発生した軟Ｘ線をミラーで集光して回折格子で分光し、分光された軟Ｘ線をＸ線用のＣＣＤイメージセンサーで受け、スペクトルを取得する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−５８１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような分析装置では、スペクトルの隣り合う点の間隔は、ＣＣＤイメージセンサーのピクセルピッチによって決まる。そのため、回折格子などの分光素子におけるＸ線のエネルギー分解能（波長分解能）に対して、ＣＣＤイメージセンサーのピクセルピッチが大きい場合、分光素子でＸ線を高い分解能でエネルギー分散できたとしても、スペクトルを正確に再現できない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る分析装置の一態様は、
試料で発生する信号を分光する分光素子と、
前記分光素子で分光された前記信号を検出する検出器と、
前記検出器における前記信号の検出結果に基づいて、前記信号のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、
を含み、
前記検出器は、複数行、複数列に並んだ検出領域を有し、
前記検出器に入射する前記信号の発散方向と、前記検出器の列方向とは、平行ではなく、かつ、垂直ではなく、
前記スペクトル生成部は、
前記検出器の行方向に並んだ前記検出領域の検出信号に基づいて、前記行ごとに行スペクトルを生成して、複数の前記行スペクトルを取得する処理と、
複数の前記行スペクトルに基づいて、前記信号のスペクトルを生成する処理と、
を行う。
【０００８】
このような分析装置では、例えば、信号の発散方向と検出器の列方向とが平行である場合と比べて、スペクトルの隣り合う点の間隔を小さくすることができ、スペクトルの高解像度化を図ることができる。
【０００９】
（２）本発明に係るスペクトル生成方法の一態様は、
試料で発生する信号を分光する分光素子と、前記分光素子で分光された前記信号を検出する検出領域が、複数行、複数列に並んだ検出器と、を含む分析装置におけるスペクトル生成方法であって、
前記検出器の行方向に並んだ前記検出領域の検出信号に基づいて、前記行ごとに行スペクトルを生成して、複数の前記行スペクトルを取得する工程と、
複数の前記行スペクトルに基づいて、前記信号のスペクトルを生成する工程と、
を含み、
前記検出器に入射する前記信号の発散方向と、前記検出器の列方向とは、平行ではなく、かつ、垂直ではない。
【００１０】
このようなスペクトル生成方法では、例えば、信号の発散方向と検出器の列方向とが平行である場合と比べて、スペクトルの隣り合う点の間隔を小さくすることができ、スペクトルの高解像度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る分析装置の構成を示す図。
【図２】撮像素子の検出面を模式的に示す平面図。
【図３】参考例に係る分析装置の撮像素子の検出面を模式的に示す平面図。
【図４】参考例に係る分析装置におけるスペクトル生成方法を説明するための図。
【図５】実施形態に係る分析装置におけるスペクトル生成方法を説明するための図。
【図６】行スペクトルのエネルギー軸を補正する処理を説明するための図。
【図７】実施形態に係る分析装置の処理部の処理の一例を示すフローチャート。
【図８】第２変形例に係る分析装置におけるスペクトル生成方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１３】
１．  分析装置
まず、本実施形態に係る分析装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る分析装置１００の構成を示す図である。
【００１４】
分析装置１００は、図１に示すように、電子線照射部１０と、Ｘ線集光ミラー２０と、回折格子３０と、Ｘ線検出装置４０と、表示部５０と、操作部５２と、記憶部５４と、処理部６０と、を含む。
【００１５】
電子線照射部１０は、試料Ｓに電子線を照射する。電子線照射部１０は、電子線源としての電子銃と、電子銃から放出された電子線を試料Ｓに照射するための照射レンズ系と、を含んで構成されている。分析装置１００は、走査電子顕微鏡像（ＳＥＭ像）を取得するための走査電子顕微鏡としての機能を有していてもよい。
【００１６】
分析装置１００では、試料Ｓの上方に静電偏向板１２が配置されている。試料Ｓに電子
線が照射されることにより、試料Ｓからは特性軟Ｘ線（以下、単に「Ｘ線」ともいう）が発生する。さらに、試料ＳからはＸ線の他にも、反射電子や二次電子などが発生する。静電偏向板１２を配置することで、反射電子や二次電子などを除去することができる。また、静電偏向板１２に印加される電位は可変であり、電子線の加速電圧に応じて電位を与えることで、バックグラウンドを低減できる。
【００１７】
Ｘ線集光ミラー２０は、試料Ｓから放出されるＸ線を集光させて回折格子３０に導く。Ｘ線集光ミラー２０でＸ線を集光させることにより、回折格子３０に入射するＸ線の強度を増加させることができる。これにより、測定時間の短縮や、スペクトルのＳ／Ｎ比の向上を図ることができる。
【００１８】
Ｘ線集光ミラー２０は、例えば、互いに向かい合う２つのミラーで構成されている。２つのミラーの間隔は、試料Ｓ側（入射側）が狭く、回折格子３０側（出射側）が広くなっている。これにより、回折格子３０に入射するＸ線の強度を増加させることができる。
【００１９】
回折格子３０は、試料Ｓに電子線が照射されることによって試料Ｓで発生したＸ線を分光する。回折格子３０にＸ線を特定の角度で入射させると、エネルギー（波長）ごとに分光されたＸ線（回折Ｘ線）を得ることができる。回折格子３０は、例えば、収差補正のために不等間隔の溝が形成された不等間隔回折格子である。回折格子３０は、Ｘ線を大きな入射角で入射させたときに、回折Ｘ線の焦点をローランド円上ではなく、撮像素子４２の検出面４３上に形成するように構成されている。
【００２０】
Ｘ線検出装置４０は、撮像素子４２（検出器の一例）と、制御装置４４と、を含んで構成されている。
【００２１】
撮像素子４２は、回折格子３０で分光されたＸ線（回折Ｘ線）を検出する。撮像素子４２は、軟Ｘ線に対する感度の高い撮像素子である。撮像素子４２は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサーや、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）イメージセンサー等である。撮像素子４２は、例えば、背面照射型のＣＣＤイメージセンサーである。撮像素子４２は、検出面４３が回折Ｘ線の結像面に一致するように位置している。
【００２２】
図２は、撮像素子４２の検出面４３を模式的に示す平面図である。
【００２３】
撮像素子４２は、図２に示すように、複数行、複数列に並んだ検出領域２を有している。検出面４３では、検出領域２が、行方向Ｃおよび列方向Ｄに並んでいる。行方向Ｃと列方向Ｄとは、互いに直交している。行方向Ｃは行が延びる方向であり、列方向Ｄは列が延びる方向である。
【００２４】
以下では、行方向Ｃに並ぶ検出領域２の数をＭ（Ｍは２以上の整数）とし、列方向Ｄに並ぶ検出領域２の数をＮ（Ｎは２以上の整数）とする。すなわち、撮像素子４２は、Ｍ×Ｎ個の検出領域２を有している。行方向Ｃに並ぶ検出領域２の数Ｍ、および列方向Ｄに並ぶ検出領域２の数Ｎは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００２５】
検出領域２は、例えば、ＣＣＤイメージセンサーの１画素に相当する。なお、検出領域２は、撮像素子４２の互いに隣り合う複数の画素で構成されていてもよい（ビニング）。Ｍ×Ｎ個の検出領域２の各々は、回折格子３０で分光されたＸ線を独立して検出可能である。Ｍ×Ｎ個の検出領域２の各々は、検出信号を出力する。検出信号は、検出領域２で検出されたＸ線の強度の情報を含む。
【００２６】
撮像素子４２の検出面４３において、Ｘ線のエネルギー分散方向Ａは、撮像素子４２の
検出面４３に入射するＸ線がエネルギー分散する方向である。また、Ｘ線の発散方向Ｂは、撮像素子４２の検出面４３に入射するＸ線が発散する方向（拡がる方向）である。図示の例では、エネルギー分散方向Ａと発散方向Ｂとは、互いに直交している。
【００２７】
エネルギー分散方向Ａと行方向Ｃとは、平行ではなく、かつ、垂直ではない。同様に、発散方向Ｂと列方向Ｄとは、平行ではなく、かつ、垂直ではない。Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとがなす角度θは、例えば、次式の関係を満たす。
【００２８】
θ＝ｔａｎ−１（１／Ｎ）
ただし、０°＜θ＜９０°である。
【００２９】
制御装置４４は、図１に示す撮像素子４２を制御する。制御装置４４は、撮像素子４２に電源を供給する。また、制御装置４４は、撮像素子４２の出力信号を処理部６０に送る処理を行う。制御装置４４は、撮像素子４２を冷却するための冷却機構を備えており、撮像素子４２の温度を制御する。
【００３０】
表示部５０は、処理部６０で生成された画像を出力する。表示部５０は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）などのディスプレイにより実現できる。
【００３１】
操作部５２は、ユーザーからの指示を信号に変換して処理部６０に送る処理を行う。操作部５２は、例えば、ボタン、キー、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどの入力機器により実現できる。
【００３２】
記憶部５４は、処理部６０が各種計算処理や各種制御処理を行うためのプログラムやデータを記憶している。また、記憶部５４は、処理部６０のワーク領域としても用いられる。記憶部５４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびハードディスクなどにより実現できる。
【００３３】
処理部６０は、撮像素子４２におけるＸ線の検出結果に基づいて、Ｘ線のスペクトルを生成する処理を行う。また、処理部６０は、生成したスペクトルを表示部５０に表示させる制御を行う。処理部６０の機能は、各種プロセッサー（ＣＰＵ（Central Processing Unit）など）でプログラムを実行することにより実現できる。処理部６０は、スペクトル生成部６２と、表示制御部６４と、を含む。
【００３４】
スペクトル生成部６２は、撮像素子４２におけるＸ線の検出結果に基づいて、Ｘ線のスペクトルを生成する。スペクトル生成部６２は、行方向Ｃに並んだ検出領域２の検出信号に基づいて、行ごとにスペクトル（以下、「行スペクトル」ともいう）を生成して、複数の行スペクトルを生成する処理と、複数の行スペクトルに基づいてＸ線のスペクトルを生成する処理と、を行う。スペクトル生成部６２の処理の詳細については後述する。
【００３５】
表示制御部６４は、スペクトル生成部６２で生成されたスペクトルを表示部５０に表示させる制御を行う。
【００３６】
２．  スペクトル生成方法
次に、分析装置１００におけるＸ線のスペクトルを生成する方法について説明する。具体的には、まず、参考例に係る分析装置におけるスペクトル生成方法について説明する。次に、参考例に係る分析装置の手法と分析装置１００の手法とを比較することで、分析装置１００におけるスペクトル生成方法を説明する。
【００３７】
図３は、参考例に係る分析装置の撮像素子１０４２の検出面１０４３を模式的に示す平
面図である。ここでは、撮像素子１０４２が、２０４８×２０４８の画素を有しているＣＣＤイメージセンサーである場合について説明する。すなわち、撮像素子１０４２では、検出領域１００２が行方向Ｃに２０４８個、列方向Ｄに２０４８個並んでいる。
【００３８】
図３に示すように、撮像素子１０４２では、エネルギー分散方向Ａと行方向Ｃとが平行であり、発散方向Ｂと列方向Ｄとは平行である。
【００３９】
図４は、参考例に係る分析装置におけるスペクトル生成方法を説明するための図である。
【００４０】
参考例に係る分析装置では、図４に示すように、列方向Ｄに並んだ複数の検出領域１００２で検出されたＸ線の強度を積算して、Ｘ線のスペクトルＳ２を生成する。
【００４１】
参考例に係る分析装置では、列方向ＤがＸ線の発散方向Ｂと平行であるため、同じ列に並ぶ２０４８個の検出領域１００２では、同じエネルギー（波長）のＸ線が検出される。したがって、列方向Ｄに並ぶ２０４８個の検出領域１００２で検出されたＸ線の強度を積算して、スペクトルＳ２を生成する。
【００４２】
スペクトルＳ２では、横軸は、Ｘ線のエネルギー（波長）を表している。Ｘ線のエネルギーは、検出領域２の行方向Ｃの位置に対応している。また、スペクトルＳ２では、縦軸がＸ線の強度を表している。このように、スペクトルＳ２は、横軸としてＸ線のエネルギー（波長）を表すエネルギー軸、および縦軸としてＸ線の強度を表す強度軸で表される。スペクトルＳ２を構成する点の数は、行方向Ｃに並ぶ検出領域１００２の数に一致する。そのため、スペクトルＳ２を構成する点の数は、２０４８点である。
【００４３】
図５は、分析装置１００におけるスペクトル生成方法を説明するための図である。以下では、上述した参考例に係る分析装置との相違点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００４４】
図５に示すように、分析装置１００では、撮像素子４２の検出面４３は、図４に示す撮像素子１０４２を角度θ回転させた状態である。これにより、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとがなす角度は、角度θとなる。
【００４５】
分析装置１００では、図３に示す参考例に係る分析装置と同様に、検出領域２が行方向Ｃに２０４８個、列方向Ｄに２０４８個並んでいる。すなわち、行方向Ｃに並ぶ検出領域２の数Ｍ＝２０４８であり、列方向Ｄに並ぶ検出領域２の数Ｎ＝２０４８である。そのため、角度θは、θ＝ｔａｎ−１（１／２０４８）である。
【００４６】
分析装置１００では、行ごとに行スペクトルＳ４を生成して、２０４８個の行スペクトルＳ４を取得する。例えば、まず、１行目において、行方向Ｃに並んだ２０４８個の検出領域２で検出されたＸ線の強度に基づいて、１行目の行スペクトルＳ４を生成する。次に、２行目において、行方向Ｃに並んだ２０４８個の検出領域２で検出されたＸ線の強度に基づいて、２行目の行スペクトルＳ４を生成する。２行目以降についても同様の処理を行う。このようにして１行目から２０４８行目まで行スペクトルＳ４を生成する処理を繰り返して、２０４８個の行スペクトルＳ４を取得する。
【００４７】
図６は、行スペクトルＳ４のエネルギー軸を補正する処理を説明するための図である。
【００４８】
２０４８個の行スペクトルＳ４は、互いに横軸であるエネルギー軸がずれている。そのため、行スペクトルＳ４のピークに基づいて、行スペクトルＳ４のエネルギー軸を補正す
る。具体的には、図６に示すように、２０４８個の行スペクトルＳ４において、対応するピークの位置が同じエネルギー値となるように、各行スペクトルＳ４のエネルギー軸を補正する。
【００４９】
次に、エネルギー軸が補正された、２０４８個の行スペクトルＳ４を１つのスペクトルとする。例えば、２０４８個の行スペクトルＳ４において、各行スペクトルＳ４を構成する点を、１つのグラフにプロットする。これにより、スペクトルＳ６を生成することができる。
【００５０】
図６に示すスペクトルＳ６は、２０４８×２０４８点で構成され、図４に示すスペクトルＳ２と比べて、隣り合う点の間隔が１／２０４８となる。すなわち、スペクトルＳ６のエネルギー軸の解像度は、スペクトルＳ２のエネルギー軸の解像度と比べて、２０４８倍となる。
【００５１】
上記では、１つの検出領域１００２および１つの検出領域２がＣＣＤイメージセンサーの１つの画素である場合について説明したが、ＣＣＤイメージセンサーを構成する画素をビニングした場合についても、同様である。
【００５２】
例えば、１２８×１２８個の画素を１つの検出領域２とした場合、分析装置１００で生成されたスペクトルＳ６は、参考例に係る分析装置で生成されたスペクトルＳ２と比べて、隣り合う点の間隔が１／１６となる。すなわち、スペクトルＳ６のエネルギー軸の解像度は、スペクトルＳ２のエネルギー軸の解像度と比べて、１６倍となる。
【００５３】
３．  処理
次に、分析装置１００の処理部６０の処理について説明する。図７は、分析装置１００の処理部６０の処理の一例を示すフローチャートである。
【００５４】
分析装置１００において、電子線照射部１０によって試料Ｓに電子線が照射されると、試料ＳからＸ線が発生する。試料Ｓから発生したＸ線は、Ｘ線集光ミラー２０で集光され、回折格子３０に入射する。回折格子３０に入射したＸ線は、エネルギー（波長）に応じた出射角で出射されて、撮像素子４２の検出面４３に入射する。検出面４３に入射したＸ線は、Ｍ×Ｎ個の検出領域２で検出される。Ｍ×Ｎ個の検出領域２の各々は、検出信号を出力する。Ｍ×Ｎ個の検出領域２の各々から出力された検出信号は、処理部６０に送られる。
【００５５】
スペクトル生成部６２は、行方向Ｃに並んだＭ個の検出領域２の検出信号に基づいて、行ごとに行スペクトルＳ４を生成して、Ｎ個の行スペクトルＳ４を生成する（Ｓ１００）。
【００５６】
次に、スペクトル生成部６２は、Ｎ個の行スペクトルＳ４に基づいて、スペクトルＳ６を生成する（Ｓ１０２）。
【００５７】
スペクトルＳ６を生成する処理では、まず、Ｎ個の行スペクトルＳ４の各々のピークに基づいて、Ｎ個の行スペクトルＳ４のエネルギー軸を補正する。具体的には、Ｎ個の行スペクトルＳ４において、対応するピークの位置が同じエネルギー値となるように、各行スペクトルＳ４のエネルギー軸を補正する。
【００５８】
次に、スペクトル生成部６２は、エネルギー軸が補正されたＮ個の行スペクトルＳ４に基づいて、スペクトルＳ６を生成する。例えば、Ｎ個の行スペクトルＳ４において、各行スペクトルＳ４を構成する点を、１つのグラフにプロットする。これにより、スペクトル
Ｓ６を生成することができる。
【００５９】
次に、表示制御部６４は、スペクトル生成部６２で生成されたスペクトルを、表示部５０に表示させる制御を行う（Ｓ１０４）。これにより、表示部５０には、スペクトルＳ６が表示される。
【００６０】
４．  特徴
分析装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６１】
分析装置１００では、撮像素子４２は、複数行、複数列に並んだ検出領域２を有し、撮像素子４２に入射するＸ線の発散方向Ｂと、列方向Ｄとは、平行ではなく、かつ、垂直ではない。また、スペクトル生成部６２は、行方向Ｃに並んだ検出領域２の検出信号に基づいて、行ごとに行スペクトルＳ４を生成して、複数の行スペクトルＳ４を取得する処理と、複数の行スペクトルＳ４に基づいて、スペクトルＳ６を生成する処理と、を行う。そのため、分析装置１００では、例えば、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとが平行である場合と比べて、スペクトルの隣り合う点の間隔を小さくすることができ、スペクトルの高解像度化を図ることができる。
【００６２】
また、分析装置１００では、スペクトルの高解像度化が可能であるため、スペクトルに対して効果的なフィルター処理が可能である。例えば、スペクトルのピークを構成している点の数が少ない場合、ローパスフィルターなどのフィルター処理を効果的に行うことができない。
【００６３】
分析装置１００では、列方向Ｄに並ぶ検出領域２の数をＮとした場合、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとがなす角度θは、θ＝ｔａｎ−１（１／Ｎ）である。そのため、分析装置１００では、例えば、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとが平行である場合と比べて、隣り合う点の間隔を１／Ｎとすることができる。すなわち、スペクトルのエネルギー軸の解像度を、Ｎ倍とすることができる。
【００６４】
分析装置１００では、複数の行スペクトルＳ４の各々のピークに基づいて、複数の行スペクトルＳ４のエネルギー軸を補正し、エネルギー軸が補正された複数の行スペクトルＳ４に基づいて、スペクトルＳ６を生成する。そのため、分析装置１００では、スペクトルＳ６の高解像度化を図ることができる。
【００６５】
さらに、例えば、仮にＸ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとがなす角度がずれている場合であっても、複数の行スペクトルＳ４の各々のピークに基づいて複数の行スペクトルＳ４のエネルギー軸が補正されるため、当該角度のずれを補正することができる。
【００６６】
分析装置１００におけるスペクトル生成方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６７】
分析装置１００におけるスペクトル生成方法は、行方向Ｃに並んだ検出領域２の検出信号に基づいて、行ごとに行スペクトルＳ４を生成して、複数の行スペクトルＳ４を取得する工程と、複数の行スペクトルＳ４に基づいて、スペクトルＳ６を生成する工程と、を含む。また、撮像素子４２は、複数行、複数列に並んだ検出領域２を有し、撮像素子４２に入射するＸ線の発散方向Ｂと、撮像素子４２の列方向Ｄとは、平行ではなく、かつ、垂直ではない。そのため、例えば、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとが平行である場合と比べて、スペクトルの隣り合う点の間隔を小さくすることができ、スペクトルの高解像度化を図ることができる。
【００６８】
５．  変形例
５．１．  第１変形例
上述した分析装置１００では、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとがなす角度θがθ＝ｔａｎ−１（１／Ｎ）を満たす場合について説明したが、角度θは、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとが平行ではなく、かつ、垂直でなければ、特に限定されない。
【００６９】
５．２．  第２変形例
図８は、第２変形例に係る分析装置におけるスペクトル生成方法を説明するための図である。以下では、上述した分析装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００７０】
上記の実施形態では、分析装置１００では、撮像素子４２の検出面４３を回転させて、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとが平行でなく、かつ、垂直でないようにした。
【００７１】
これに対して、第２変形例では、図８に示すように、回折格子３０（図１参照）で回折されたＸ線を曲げることで、Ｘ線の発散方向Ｂと列方向Ｄとが平行でなく、かつ、垂直でないようにする。
【００７２】
例えば、回折格子３０が、収差補正のために不等間隔の溝が形成された不等間隔回折格子である場合、回折されたＸ線の発散方向Ｂを曲げることができる。これにより、発散方向Ｂと列方向Ｄとが、撮像素子４２の検出面４３を回転させたときと同様に、平行でなく、かつ、垂直でない状態にすることができる。
【００７３】
したがって、第２変形例に係る分析装置においても、上述した分析装置１００と同様の作用効果を奏することができる。
【００７４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００７５】
例えば、上述した実施形態では、図１に示すように、試料Ｓで発生したＸ線を回折格子３０で分光していたが、試料Ｓで発生したＸ線を分光する分光素子はこれに限定されず、Ｘ線を連続的にエネルギー分散可能な分光素子であればよい。このような分光素子としては、例えば、ゾーンプレートなどが挙げられる。
【００７６】
また、上述した実施形態では、試料Ｓに電子線を照射していたが、試料Ｓに電子線以外の一次線を照射して試料ＳからＸ線を発生させてもよい。このような一次線としては、Ｘ線、紫外光などが挙げられる。
【００７７】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００７８】
２…検出領域、１０…電子線照射部、１２…静電偏向板、２０…Ｘ線集光ミラー、３０…回折格子、４０…Ｘ線検出装置、４２…撮像素子、４３…検出面、４４…制御装置、５０…表示部、５２…操作部、５４…記憶部、６０…処理部、６２…スペクトル生成部、６４…表示制御部、１００…分析装置、１００２…検出領域、１０４２…撮像素子、１０４３…検出面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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