(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料上の照射ポイントに放射線を照射する放射線源と、
前記試料から放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、
前記信号を分析する分析器と、
前記試料を載置する試料ステージと、
該試料ステージ上の前記試料と前記放射線源及び前記Ｘ線検出器とを相対的に移動可能な移動機構と、
前記試料における照射ポイントの高さを測定可能なレーザ変位センサを備えた高さ測定機構と、
測定した前記試料における照射ポイントの高さに基づいて前記移動機構を制御して、前試料と前記放射線源及び前記Ｘ線検出器との距離を調整する制御部と、
を備え、
前記放射線源から放射される前記放射線の光軸と前記レーザ変位センサの光軸とが同軸で前記放射線と前記レーザ変位センサから出射されるレーザが前記試料に照射されることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線分析装置において、レーザ変位センサは、三角測距方式を用いるＸ線分析装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＸ線分析装置において、
前記試料を観察する試料観察系と、
前記試料観察系の焦点切替をする焦点切替駆動機構と、
を備え、
前記高さ測定機構により測定した前記試料における照射ポイントの高さに基づいて前記焦点切替駆動機構を制御して、試料観察系の焦点位置を調整するＸ線分析装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線分析装置において、前記放射線源から放射される前記放射線の光軸と、前記焦点切替駆動機構をもつ試料観察系の光軸と、前記レーザ変位センサの光軸とが同軸で前記放射線と前記レーザ変位センサから出射されるレーザが前記試料に照射されるＸ線分析装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線分析装置において、
前記放射線の光軸上に前記レーザ変位センサの光軸を同軸におくためのミラーと、
前記放射線の光軸と前記レーザ変位センサの光軸と前記試料観察系の光軸とを同軸におくためのビームスプリッターと、を有するＸ線分析装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかひとつに記載のＸ線分析装置において、前記高さ測定機構は前記試料ステージ上に前記試料を載置した状態で前記試料における照射ポイントの高さを測定するＸ線分析装置。
【請求項７】
試料の観察をおこなう試料観察系により特定した試料ステージ上に配置した試料上の照射ポイントに放射線源からの放射線を照射し、Ｘ線検出器により前記試料から放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力すると共に、分析器により前記信号を分析するＸ線分析方法であって、
前記試料上の照射ポイントの高さをレーザ変位センサにて測定する高さ測定ステップと、
当該測定した前記試料上の照射ポイントの高さに基づいて前記試料と前記放射線源及び前記Ｘ線検出器とを相対的に移動させて前記照射ポイントを位置決めする位置決めステップとを有し、
前記放射線源から放射される前記放射線の光軸と前記レーザ変位センサの光軸とが同軸で前記放射線と前記レーザ変位センサから出射されるレーザが前記試料に照射されることを特徴とするＸ線分析方法。
【請求項８】
請求項７に記載のＸ線分析方法において、
焦点切替駆動機構により試料観察系を前記照射ポイントに焦点合わせをするステップを有し、
前記照射ポイントに焦点合わせをするステップは、測定した前記試料における照射ポイントの高さに基づいて制御部が前記焦点切替駆動機構を制御して前記試料と試料観察系の焦点合わせをするＸ線分析方法。
【請求項９】
請求項７に記載のＸ線分析方法において、
前記照射ポイントの高さで、前記放射線を照射し測定・分析する分析ステップを更に有し、
前記分析ステップは、前記分析器で求めたデータから定量分析するための計算をする際に、前記放射線源からの１次Ｘ線の照射軸と前記Ｘ線検出器の向きが交差する最良感度の照射位置と前記照射ポイントの高さ位置との差に応じて前記計算で使用するパラメータを補正するＸ線分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料表面の蛍光Ｘ線分析等を行うＸ線分析装置及びＸ線分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光Ｘ線分析は、Ｘ線源から出射されたＸ線を試料に照射し、試料から放出される特性Ｘ線である蛍光Ｘ線をＸ線検出器で検出することで、そのエネルギーからスペクトルを取得し、試料の定性分析又は定量分析を行うものである。この蛍光Ｘ線分析は、試料を非破壊で迅速に分析可能なため、工程・品質管理などで広く用いられている。近年では、高精度化・高感度化が図られて微量測定が可能になり、特に材料や複合電子部品などに含まれる有害物質の検出を行う分析手法として普及が期待されている。
【０００３】
従来、例えば、特許文献１には、光学顕微鏡の対物レンズと、Ｘ線分析装置のＸ線発生器とを、同一光軸上で切り替え自在としたレボルバを備えた複合装置が提案されている。この複合装置では、光学顕微鏡によって検出した分析位置に対して、試料の移動及び該移動に伴う分析対象位置の位置合わせを行うことなく、同じ試料位置のままでＸ線発生器からの１次Ｘ線を照射してＸ線分析を行うことができる。また、この複合装置では、レボルバによって対物レンズの倍率を変えながら試料の観察を行い、ｚ方向（高さ方向）の位置合わせは対物レンズの焦点位置と１次Ｘ線の焦点位置とを一致するように予め設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９２４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。試料測定の際、予め対物レンズの焦点位置と１次Ｘ線の焦点位置とｚ方向で一致するように予め調整する必要があった。上記特許文献１に記載の技術では、試料ステージ制御部が独立しているため作業者が手動で位置合わせを行う必要があった。また、対物レンズを切り替えるためにレボルバを回転させるので、作業効率が悪かった。また、凹凸の大きい試料を測定する場合、対物レンズが衝突してしまう危険性があった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、作業効率よく、安全に試料測定を行うことができるＸ線分析装置及びＸ線分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成及び方法を採用した。すなわち、本発明のＸ線分析装置は、試料上の照射ポイントに放射線を照射する放射線源と、試料から放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し、特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器と、信号を分析する分析器と、試料を載置する試料ステージと、試料ステージ上の試料と放射線源及びＸ線検出器とを相対的に移動可能な移動機構と、試料における照射ポイントの高さを測定可能な高さ測定機構と、測定した試料における照射ポイントの高さに基づいて移動機構を制御して、試料と放射線源及びＸ線検出器との距離を調整する制御部とを備えていることを特徴とする。これにより試料高さを正確に把握し調整することができる。
【０００８】
また、本発明のＸ線分析装置は、レーザ変位センサを備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のＸ線分析装置は、三角測距方式を用いたレーザ変位センサを備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のＸ線分析装置は、放射線源から放射される放射線の光軸とレーザ変位センサの光軸とが同軸で放射線とレーザ変位センサから出射されるレーザが試料に照射される構成を備えていることを特徴とする。これにより凹凸がある試料でも放射線照射位置にレーザを照射することができるため、放射線照射位置の高さを正確に測定することができる。
【００１１】
また、本発明のＸ線分析方法は、試料を観察する試料観察系と、試料観察系の焦点切替をする焦点切替駆動機構とを備え、高さ測定機構により測定した試料における照射ポイントの高さに基づいて焦点切替駆動機構を制御して、試料観察系の焦点位置を調整する構成を有していることを特徴とする。これにより測定ポイントを観察することができる。
【００１２】
また、本発明のＸ線分析装置は、放射線源から放射される放射線の光軸と、焦点切替駆動機構をもつ試料観察系の光軸と、レーザ変位センサの光軸とが同軸で放射線とレーザ変位センサから出射されるレーザが試料に照射される構成を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のＸ線分析装置は、放射線の光軸上にレーザ変位センサの光軸を同軸におくためのミラーと、放射線の光軸とレーザ変位センサの光軸と試料観察系の光軸とを同軸におくためのビームスプリッターとを備えていることを特徴とする。これにより三つの光軸を同軸にすることができるため、設置空間を節約しコンパクトな装置にすることができる。
【００１４】
また、本発明のＸ線分析装置は、高さ測定機構は試料ステージ上に試料を載置した状態で試料における照射ポイントの高さを測定可能である構成を有していることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のＸ線分析方法は、高さ測定機構が試料上の照射ポイントの高さを測定するステップと、移動機構が試料ステージ上の試料と放射線源及びＸ線検出器とを相対的に移動させて照射ポイントを位置決めするステップとを有し、照射ポイントを位置決めするステップは、測定した試料上の照射ポイントの高さに基づいて制御部が移動機構を制御して試料と放射線源及びＸ線検出器との距離を調整することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のＸ線分析方法は、焦点切替駆動機構により試料観察系を照射ポイントに焦点合わせをするステップを有し、照射ポイントに焦点合わせをするステップは、測定した試料における照射ポイントの高さに基づいて制御部が焦点切替駆動機構を制御して試料と試料観察系の焦点合わせをすることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のＸ線分析方法は、高さ測定機構が試料上の照射ポイントの高さを測定するステップと、試料上の照射ポイントの高さで、放射線を照射し測定・分析するステップとを有し、測定・分析するステップは、分析器で求めたデータから定量分析するための計算をする際に、放射線の標準照射位置と照射ポイントの高さ位置との差に応じて計算で使用するパラメータを補正することを特徴とする。これにより定量分析を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、以下の効果を奏する。高さ測定機構により試料高さを正確に把握し、制御部により試料と放射線源及びＸ線検出器との距離を調整することで、作業効率よく、安全に試料測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るＸ線分析装置及びＸ線分析方法の一実施形態において、Ｘ線分析装置を示す概略的な全体構造図である。
【図２】本実施形態において、試料と放射線源及びＸ線検出器とを相対的に移動させる移動機構の概略的な動きを説明する説明図である。
【図３】本実施形態において、焦点切替駆動機構の概略的な動きを説明する説明図である。
【図４】本実施形態において、三角測距方式レーザ変位センサによる試料の高さ測定方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るＸ線分析装置及びＸ線分析方法の一実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。
【００２１】
本実施形態のＸ線分析装置は、例えばエネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置であって、図１に示すように、試料Ｓを載置すると共に移動可能な試料ステージ１と、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１に１次Ｘ線（放射線）Ｘ１を照射するＸ線管球（放射線源）２と、試料Ｓから放出される特性Ｘ線及び散乱Ｘ線を検出し該特性Ｘ線及び散乱Ｘ線のエネルギー情報を含む信号を出力するＸ線検出器３と、Ｘ線検出器３に接続され上記信号を分析する分析器４と、図示しない照明手段で照明された試料Ｓの画像を画像データとして取得する光学顕微鏡等を有した観察系５と、観察系５をその光軸方向に移動させ焦点位置を切り替えるための焦点切替駆動機構６と、Ｘ線管球２及びＸ線検出器３を含む測定ヘッド部１１と試料ステージ１上の試料Ｓとを相対的に移動可能な測定ヘッド部移動機構８と、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１における試料高さを測定可能なレーザ変位センサ７と、分析器４に接続され特定の元素に対応したＸ線強度を判別する解析処理及び各機構の制御を行う制御部９と、を備えている。
【００２２】
上記Ｘ線管球２は、管球内のフィラメント（陽極）から発生した熱電子がフィラメント（陽極）とターゲット（陰極）との間に印加された電圧により加速されターゲットのＷ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）などに衝突して発生したＸ線を１次Ｘ線Ｘ１としてベリリウム箔などの窓から出射するものである。
【００２３】
上記Ｘ線検出器３は、Ｘ線の入射窓に設置されている半導体検出素子（例えば、ｐｉｎ構造ダイオードであるＳｉ（シリコン）素子）（図示略）を備え、Ｘ線光子１個が入射すると、このＸ線光子１個に対応する電流パルスが発生するものである。この電流パルスの瞬間的な電流値が、入射した特性Ｘ線のエネルギーに比例している。また、Ｘ線検出器３は、半導体検出素子で発生した電流パルスを電圧パルスに変換、増幅し、信号として出力するように設定されている。
【００２４】
上記分析器４は、上記信号から電圧パルスの波高を得てエネルギースペクトルを生成する波高分析器（マルチチャンネルアナライザー）である。
【００２５】
上記観察系５は、ミラー５ａと、ビームスプリッター５ｂを介して試料Ｓの拡大画像等を視認及び撮像可能な光学顕微鏡及び観察用カメラ等で構成されている。
【００２６】
上記観察系５は、観察系５をその光軸方向に沿って移動させ焦点位置を切り替えるための焦点切替駆動機構６により連続的に焦点位置を切り替えることが可能となっている。
【００２７】
上記試料ステージ１は、試料Ｓを載置した状態で上下左右の水平移動可能なＸＹステージである。
【００２８】
上記測定ヘッド部移動機構８は、Ｘ線管球２とＸ線検出器３と分析器４と観察系５と焦点切替駆動機構６とレーザ変位センサ７とを一体とした測定ヘッド部１１を１次Ｘ線Ｘ１の進路方向に沿って移動可能にしている。これら焦点切替駆動機構６、試料ステージ１と測定ヘッド部移動機構８は、接続又は内蔵された、ボールねじ又はベルト等のアクチュエータを使用し、ステッピングモータ等により駆動される。
【００２９】
上記レーザ変位センサ７は、試料ステージ１上に載置された試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１における試料高さを測定可能にしている。Ｘ線管球（放射線源）２の近傍に設けられたレーザ変位センサ７のレーザ光源（図示略）から出射された１次レーザ光Ｌ１は、ミラー５ｃを介して、照射ポイントに向かって照射される。このとき１次レーザ光Ｌ１の光軸と１次Ｘ線Ｘ１の光軸とが同軸になるように設定されている。また１次レーザ光Ｌ１の光軸は観察系５の光軸とも同軸になっている。そして１次レーザ光Ｌ１は、ビームスプリッター５ｂを介して、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１に照射される。照射ポイントＰ１に１次レーザ光Ｌ１が照射され発生した２次レーザ光Ｌ２は、レーザ変位センサ７内（図示略）のＣＣＤタイプ受光部（図示略）に回帰し、その素子毎に回帰した２次レーザ光Ｌ２の感知状態を検出することで距離（高さ）情報を取得し、この出力が制御部９へ送られる。なお、ビームスプリッター５ｂとミラー５ｃは、可動式であって、分析時には１次Ｘ線Ｘ１の進路上から退避可能になっている。
【００３０】
上記制御部９は、ＣＰＵ等で構成され解析処理および各機構の制御装置として機能するコンピュータであり、分析器４から送られるエネルギースペクトルから特定の元素に対応したＸ線強度を判別する制御部本体９ａと、これに基づいて分析結果を表示するディスプレイ部９ｂと、照射ポイントＰ１の位置入力等の各種命令や分析条件等を入力可能な操作部９ｃと、を備えている。また、制御部本体９ａは焦点切替駆動機構６、測定ヘッド部移動機構８などと通信し制御する機能も備えている。
【００３１】
また、制御部本体９ａは、図２に示すように測定した試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１における高さに基づいて測定ヘッド部移動機構８を制御して試料ＳとＸ線管球２及びＸ線検出器３との距離を調整するように設定されている。
【００３２】
さらに、制御部本体９ａは、図３に示すように測定した試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１における高さに基づいて焦点切替駆動機構６を制御して観察系５の焦点位置調整をするように設定されている。
【００３３】
尚、制御部本体９ａによる焦点切替駆動機構６と測定ヘッド部移動機構８の制御は同時又は独立して制御可能としている。
【００３４】
そして、観察系５は、図示しない照明手段で照明された試料Ｓの画像を観察系５の光学顕微鏡及び観察用カメラ等の焦点位置をその光軸方向に移動させるための焦点切替駆動機構６により、連続的に焦点を切替可能となっている。あらかじめ標準照射位置Ｐ２を焦点切替駆動機構６の原点位置（図示略）として制御部９に記憶させておく。ここで、標準照射位置Ｐ２は、Ｘ線管球１からの１次Ｘ線Ｘ１の照射軸とＸ線検出器３の（最良感度の）向きが交差する位置である。原点位置（図示略）からの焦点切替駆動機構６駆動用のステッピングモータ等の入力パルス数又はエンコーダからの出力パルス数を演算することにより、試料Ｓ上の照射ポイントＰ１とＸ線管球１との距離を求めることができる。このように観察系５は、距離測定手段としても機能する。
【００３５】
また、制御部９は、距離測定手段である観察系５で求めた距離から算出される高さ位置と、標準照射位置Ｐ２の差を求め、その差に応じて制御部９で定量計算に使用するＸ線照射距離等のパラメータを補正するように設定されている。
【００３６】
尚、本実施形態では、観察系５は焦点切替調整をすることにより、間接的に照射ポイントＰ１とＸ線管球１との距離を求めたが、照射ポイントＰ１とＸ線検出器３との距離を求めてもよい。
【００３７】
これら試料ステージ１、Ｘ線管球２、Ｘ線検出器３、観察系５及びレーザ変位センサ７等は、減圧可能な試料室１０に収納され、Ｘ線が大気中の雰囲気に吸収されないように測定時には、試料室１０内が減圧されるようになっている。
【００３８】
次に、本実施形態のＸ線分析装置を用いたＸ線分析方法について、図１から図４を参照して説明する。
【００３９】
まず、試料ステージ１上に試料Ｓをセットした後、図１に示すように試料室１０内で１次Ｘ線Ｘ１の光軸と観察系５の光軸に対して１次レーザ光Ｌ１が同軸になるように置かれたレーザ変位センサ７によって試料Ｓの高さＴを測定する。すなわち、Ｘ線管球（放射線源）２の近傍に設けられたレーザ変位センサ７のレーザ光源（図示略）から出射された１次レーザ光Ｌ１は、１次Ｘ線Ｘ１の光軸と同軸であるため、その光軸上のミラー５ｃを介し、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１に照射される。また、１次レーザ光Ｌ１は、観察系５の光軸とも同軸であり、試料Ｓに同時に照射するためのビームスプリッター５ｂを介し、試料Ｓ上の任意の照射ポイントＰ１に照射される。１次レーザ光Ｌ１を試料Ｓに照射し発生した２次レーザ光Ｌ２は、レーザ変位センサ７内（図示略）のＣＣＤタイプ受光部（図示略）に回帰し、その素子毎に回帰した２次レーザ光Ｌ２の感知状態を検出することで距離（高さ）情報を取得する。ただし、図４に示すように２次レーザ光Ｌ２は、試料Ｓから回帰した後レーザ強度を減衰させないようにビームスプリッター５ｂを介さない配置となっている。
【００４０】
さらに、レーザ変位センサ７は、測定した試料Ｓの高さＴを制御部９へ出力して、制御部９がこれを記憶する。
【００４１】
次に、試料室１０内を所定の減圧状態とし、蛍光Ｘ線分析を行うため、制御部９は、試料ステージ１を駆動して試料Ｓを移動し、Ｘ線管球２の直下に配する。さらに、測定ヘッド部移動機構８により測定ヘッド部１１を移動し、１次Ｘ線Ｘ１の照射距離合わせを行って照射ポイントＰ１をＸ線管球２から出射される１次Ｘ線Ｘ１の照射位置に設置する。
【００４２】
ただし、この照射ポイントＰ１を位置決めするとき、制御部９は、測定した試料Ｓの高さＴに基づいて測定ヘッド部移動機構８を制御して試料ＳとＸ線管球２及びＸ線検出器３との距離を調整する。すなわち、図２に示すように、制御部９は、試料Ｓの高さＴが１次Ｘ線Ｘ１の標準照射位置Ｐ２の高さより低いとき、例えばその差分Ｄの距離分を測定ヘッド部移動機構８により、照射ポイントＰ１と一致するように測定ヘッド部１１を移動させる。
【００４３】
さらに、図３に示すように、観察系５についても同時に差分Ｄの距離分を焦点切替機構６により移動させることにより観察系５の焦点位置の調整も行う。
【００４４】
このように試料ＳとＸ線管球２及びＸ線検出器３との位置及び観察系５の焦点位置を調整した状態で、Ｘ線管球２から１次Ｘ線Ｘ１を試料Ｓに照射することにより、発生した特性Ｘ線及び散乱Ｘ線をＸ線検出器３で検出する。
【００４５】
Ｘ線を検出したＸ線検出器３は、その信号を分析器４に送り、分析器４はその信号からエネルギースペクトルを取り出し、制御部９へ出力する。
【００４６】
制御部９ａでは、分析器４から送られたエネルギースペクトルから特定元素に対応するＸ線強度を判別し、これらの分析結果をディスプレイ部９ｂに表示する。
【００４７】
この際、必ずしも標準照射位置Ｐ２において１次Ｘ線Ｘ１を試料Ｓに照射しなくても良い。例えば、より簡便に分析結果を得たい場合、任意の照射ポイントＰ１においても分析可能とする。このとき、制御部９ａが、１次Ｘ線Ｘ１の標準照射位置Ｐ２と照射ポイントＰ１の高さ位置との差分Ｄに応じて分析器４で求められたエネルギースペクトルの波高値のデータから、制御部９ａで定量分析するために計算に用いるパラメータを補正して計算する。あわせて、同時に観察系５についてもその差分Ｄに応じて焦点位置の調整を行う。
【００４８】
このとき、補正するパラメータ（以下、補正パラメータとも称す）としては、Ｘ線管球１から照射ポイントＰ１の距離、照射ポイントＰ１からＸ線検出器３の距離、Ｘ線検出器３の向きと照射ポイントＰ１のなす角度などが適用される。
【００４９】
これは、標準照射位置Ｐ２と照射ポイントＰ１の高さ位置との差が生じると、Ｘ線管球１から照射ポイントＰ１の距離、照射ポイントＰ１からＸ線検出器３の距離、Ｘ線検出器３の向きと照射ポイントＰ１などが変化する。これにより、試料Ｓ上に照射される１次Ｘ線Ｘ１のエネルギー密度や照射領域が変化する。これにより、試料Ｓから放出される蛍光Ｘ線や散乱Ｘ線の強度等が変化したり、Ｘ線検出器３で検出される蛍光Ｘ線や散乱Ｘ線の強度が変化したりする。そこで、補正パラメータを加えて計算することで定量分析を正確に行うことが可能になる。
【００５０】
尚、本実施形態では、観察系５の光軸とＸ線管球１の光軸とは、ミラー５ａ及びビームスプリッター５ｂを用いることにより高さ位置との差において同軸であるので、Ｘ線管球１の向きと照射ポイントＰ１のなす角度に変化はない。しかし、これらを用いない構成においては、観察系５の光軸とＸ線管球１の光軸とは異なるので、Ｘ線管球１の向きと照射ポイントＰ１のなす角度の補正パラメータを用いることもある。
【００５１】
このように本実施形態のＸ線分析装置及びＸ線分析方法では、三種の光軸が同軸におかれた状態で試料に照射され、制御部９が測定した試料Ｓの高さＴに基づいて測定ヘッド部移動機構８を制御してＸ線管球２及びＸ線検出器３との距離を調整するとともに、観察系５についても同時に焦点位置の調整を行うため、作業者の手動焦点調整を要することなく試料Ｓの照射ポイントＰ１の位置決めを行うことができる。
【００５２】
また、１次Ｘ線Ｘ１の標準照射位置Ｐ２と照射ポイントＰ１の高さ位置との差に応じて制御部９で定量分析するための計算をする際に、標準照射位置Ｐ２と照射ポイントＰ１の高さ位置との差に応じて上記計算に使用するパラメータを補正することで、距離が変化する分の影響を受けることなく正確な分析結果を得ることができる。すなわち、任意の照射ポイントＰ１における試料Ｓの高さでの分析において、正確な分析結果を得ることができる。
【００５３】
また、三角測距方式レーザ変位センサ７は、試料Ｓに１次レーザ光Ｌ１を照射し回帰する２次レーザ光Ｌ２を受光する。三角測距方式レーザ変位センサ７内（図示略）のＣＣＤタイプ受光部（図示略）の素子毎に回帰した２次レーザ光Ｌ２の感知状態を検出することで試料Ｓの高さを求める。これにより、非接触で試料Ｓの高さＴを正確に測定することが可能になる。
【００５４】
さらに、三角測距方式レーザ変位センサ７は、試料ステージ１上に試料Ｓを載置した状態で試料Ｓの高さＴを測定可能である。よって、分析直前に試料ステージ１上の試料Ｓを直接測定することができる。これにより試料ステージ１設置前に試料Ｓの高さＴを測定する場合に比べて分析時の試料ＳとＸ線管球２及びＸ線検出器３との距離をより正確に得ることができる。
【００５５】
また、制御部９は照射ポイントＰ１における高さを記憶することが可能である。そのため、１次レーザ光Ｌ１を試料Ｓに照射させながら試料ステージ１を移動させることにより、２次元的な試料Ｓの高さデータを取得して、２次元的な測定範囲内における試料の高さ形状を得ることができる。
【００５６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５７】
例えば、上記実施形態では、試料Ｓの高さ測定機構として三角測距方式レーザ変位センサを用いているが、他の例として、直線回帰型のレーザ変位センサを採用しても構わない。
【００５８】
この場合、２次レーザ光が１次レーザ光と同軸上において回帰するため、ミラー面積を少なくできると共に調整機構を簡略化することができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、ビームスプリッター５ｂとミラー５ｃを可動式とし、分析時には１次Ｘ線Ｘ１の進路上から退避可能とすることで１次Ｘ線の強度を減衰せずに試料に照射可能としているが、１次Ｘ線照射中のリアルタイムに試料の状態を観察したい場合この限りではない。この場合、ビームスプリッター５ｂとミラー５ｃを一次Ｘ線が可能な限り減衰しないような厚さのものを用いることにより、これらの部材を１次Ｘ線を透過させることにより、１次Ｘ線照射中にリアルタイムに試料の状態を観察することができる。
【００６０】
なお、高さ測定機構として、上述したように非接触で測定可能なレーザ方式が好ましいが、試料に対して影響がなければ、接触感知型のセンサを採用しても構わない。
【００６１】
また、上記実施形態では、試料室内を減圧雰囲気にして分析を行っているが、真空（減圧）雰囲気でない状態で分析を行っても構わない。
【００６２】
また、上記実施形態は、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置であるが、本発明を、他の分析方式、例えば波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置や、照射する放射線として電子線を使用し、二次電子像も得ることができるＳＥＭ−ＥＤＳ（走査型電子顕微鏡・エネルギー分散型Ｘ線分析）装置に適用しても構わない。
【００６３】
また、上記実施形態は、Ｘ線検出器に半導体検出器を用いているが、これに比例計数管を用いて本発明を蛍光Ｘ線膜厚計に適用しても構わない。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・試料ステージ
２・・・Ｘ線管球（放射線源）
３・・・Ｘ線検出器
４・・・分析器
５・・・観察系
６・・・焦点切替駆動機構
７・・・レーザ変位センサ
８・・・移動機構
９・・・制御部
１０・・・試料室
１１・・・測定ヘッド部
Ｐ１・・・照射ポイント
Ｓ・・・試料
Ｔ・・・試料の高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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