(57)【要約】【課題】時間的に、より安定したＯＳＥＥ信号を得ることができる光電効果を利用した表面状態検査装置を提供する。【解決手段】ＵＶ光を発生するＵＶ発生源と、ＵＶ光が照射されることによって金属表面から放出される光電子を収集する光電子収集部と、この光電子収集部から得られる光電流を増幅する増幅部と、ＵＶ発生源の発生するＵＶ光のうち、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみを通過させる帯域通過手段とを備えており、帯域通過手段を通過したＵＶ光が検査すべき金属表面に照射されるように構成されている。【選択図】図１
2011007700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線光を発生する紫外線発生源と、紫外線光が照射されることによって金属表面から放出される光電子を収集する光電子収集部と、該光電子収集部から得られる光電流を増幅する増幅部と、前記紫外線発生源の発生する紫外線光のうち、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみを通過させる帯域通過手段とを備えており、前記帯域通過手段を通過した紫外線光が検査すべき金属表面に照射されるように構成されていることを特徴とする光電効果を利用した表面状態検査装置。
【請求項２】
前記帯域通過手段が、前記紫外線発生源からの紫外線光の通過路に設けられた帯域通過型光学フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の表面状態検査装置。
【請求項３】
前記紫外線発生源が、低圧水銀ランプであることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面状態検査装置。
【請求項４】
前記紫外線発生源が、半導体発光源であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面状態検査装置。
【請求項５】
前記光電子収集部を前記金属表面に対して正電位にバイアスするバイアス手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表面状態検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属表面に紫外線を照射することによって生じる光電効果を利用した表面状態検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の表面、例えば一般的な金属表面やウエハ表面に付着した汚れや油分を検出したり、磁気ディスク表面に塗布された潤滑剤の膜厚測定を行うため、これら金属の表面に紫外線（ＵＶ）光を照射し、これによって光電効果で放出される光電子を測定することが行われる。この技術は、ＯＳＥＥ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ、光刺激エキソ電子放射）を利用した表面品質検査方法や潤滑剤膜厚測定方法として、例えば、特許文献１及び２等で公知となっている。
【０００３】
また、このＯＳＥＥを利用して金属表面の状態を非接触で検査する表面状態検査装置も実際に市販されており、表面品質モニタとして使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２５７３４３号公報
【特許文献２】特開２００４−０９５０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような表面状態検査装置は、水銀ランプ等のＵＶ発生源から紫外域にスペクトル成分を有するＵＶ光を照射し、光電効果によって金属表面から放出される光電子を収集してＯＳＥＥ信号を求め、放出される電子の量を計測するように構成されている。
【０００６】
しかしながら、従来の表面状態検査装置によると、金属表面の位置によっては、得られるＯＳＥＥ信号の安定性に大きな差が生じていた。即ち、得られるＯＳＥＥ信号が時間的に安定している表面領域と、時間的に不安定な表面領域とが存在し、経過時間に応じてＯＳＥＥ信号が大きく変動するような領域がどうして生じるのか、その原因は不明であった。
【０００７】
従って本発明の目的は、時間的に、より安定したＯＳＥＥ信号を得ることができる光電効果を利用した表面状態検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ＵＶ光を発生するＵＶ発生源と、ＵＶ光が照射されることによって金属表面から放出される光電子を収集する光電子収集部と、この光電子収集部から得られる光電流を増幅する増幅部と、ＵＶ発生源の発生するＵＶ光のうち、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみを通過させる帯域通過手段とを備えており、この帯域通過手段を通過したＵＶ光が検査すべき金属表面に照射されるように構成されている光電効果を利用した表面状態検査装置が提供される。
【０００９】
ＵＶ発生源の発生するＵＶ光のうち、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみが通過され、ＵＶ光の他のスペクトル成分は帯域通過手段によってブロックされて金属表面に照射されない。即ち、光電子放出に寄与する、従ってＯＳＥＥ信号の取得に寄与する１８５ｎｍ近傍のスペクトル成分のみが金属表面に照射され、２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分及びその他のスペクトル成分は金属表面に照射されない。
【００１０】
本願発明者は、従来の表面状態検査装置においては、得られるＯＳＥＥ信号が時間の経過に対して安定している表面領域と不安定な表面領域とが生じる原因を追求すべく、鋭意研究していたが、この現象は、１８５ｎｍ及び２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分が金属表面に照射された場合に、２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分の有する特異な力でオゾンを分解して酸素原子、酸素分子を生成することが大きな原因になっているのではないかと推論した。本発明で用いているＵＶ発生源、例えば低圧水銀ランプは、少なくとも１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの近傍にスペクトル成分を有しているが、この２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分が金属表面に照射されると、ＯＳＥＥ信号に脈動の生じることを見出した。即ち、２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分の照射により、オゾン発生及びオゾン分解が生じ、酸化力の強い酸素原子の発生によって、測定面上での酸化膜の分解生成が絶えず起こり、それがＯＳＥＥ信号の脈動発生の原因になっていることを見出した。そこで、光電効果を得るのに有効な１８５ｎｍ近傍のスペクトル成分のみが照射され、有害な２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分が照射されないように構成することによって、金属表面全体にわたって、時間的に、より安定したＯＳＥＥ信号が得られるようになったのである。
【００１１】
帯域通過手段が、ＵＶ発生源からのＵＶ光の通過路に設けられた帯域通過型光学フィルタであることが好ましい。
【００１２】
ＵＶ発生源が、低圧水銀ランプであるか、又は半導体発光源であることが好ましい。
【００１３】
光電子収集部を金属表面に対して正電位にバイアスするバイアス手段をさらに備えていることも好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、金属表面全体にわたって、時間的に、より安定したＯＳＥＥ信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の表面状態検査装置の一実施形態における一部の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の実施形態で用いた帯域通過型光学フィルタの透過特性を示す特性図である。
【図３】従来の表面状態検査装置によって測定したアルミニウムサンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線を示す特性図である。
【図４】本発明の表面状態検査装置によって測定したアルミニウムサンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線を示す特性図である。
【図５】従来の表面状態検査装置によって測定した青銅サンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線を示す特性図である。
【図６】本発明の表面状態検査装置によって測定した青銅サンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線を示す特性図である。
【図７】従来の表面状態検査装置によって測定した白銅サンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線を示す特性図である。
【図８】本発明の表面状態検査装置によって測定した白銅サンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の表面状態検査装置の一実施形態における一部の構成を概略的に示しており、（Ａ）はセンサヘッド部分の概略斜視図、（Ｂ）はセンサヘッドの先端部の軸断面図、（Ｃ）はセンサヘッドの先端部の平面図である。
【００１７】
これらの図において、１０はセンサヘッド、１１はセンサヘッド１０に接続されている制御及び表示部、１２はセンサヘッド１０のハウジング、１３はセンサヘッド１０の内部に装着されたＵＶ発生源である低圧水銀ランプ、１４はセンサヘッド１０の先端部に設けられた光電子収集用のアノード電極、１５はアノード電極１４の貫通孔１４ａを覆う帯域通過型光学フィルタ、１６はセンサヘッド１０内に設けられた増幅回路、１７は同じくセンサヘッド１０内に設けられたバイアス回路をそれぞれ示している。
【００１８】
低圧水銀ランプ１３は、ランプ本体１３ａと、発光部１３ｂとを備えており、制御及び表示部１１から供給される高電圧によって駆動され、少なくとも１８５ｎｍ、２５４ｎｍ及び３６５ｎｍの近傍のスペクトル成分を有するＵＶ光を放射する。
【００１９】
アノード電極１４は、中央部に円形の貫通孔１４ａ（本実施形態では、直径が６ｍｍ）を有する環形状となっており、ステンレススチールで形成されている。このアノード電極１４は、検査すべき金属表面から、光電効果によって放出された光電子を収集する光電子収集部を構成しており、バイアス回路１７によって、金属表面より正となる電位にバイアスされている。具体的には、金属表面が接地されていれば、正電位の直流バイアス電圧がバイアス回路１７から印加されるように構成されている。
【００２０】
また、アノード電極１４は、バイアス回路１７を介して高利得の増幅回路１６に接続されており、このアノード電極１４が収集した光電子に基づく光電流がこの増幅回路１６によって増幅され、１〜５Ｖ程度のＯＳＥＥ信号が得られる。このＯＳＥＥ信号は、制御及び表示部１１へ出力されて、金属表面の表面品質検査用や潤滑剤膜厚測定用の検出信号として信号処理される。
【００２１】
低圧水銀ランプ１３からのＵＶ光は、アノード電極１４の貫通孔１４ａを通ってハウジング１２の外部へ放射されるが、本実施形態では、帯域通過型光学フィルタ１５が、この貫通孔１４ａの開口を覆うようにアノード電極１４に接着されており、従って、ＵＶ光はこの帯域通過型光学フィルタ１５を必ず通過することとなる。
【００２２】
この帯域通過型光学フィルタ１５は、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみを通過させる帯域通過フィルタであり、本実施形態では、Ａｃｔｏｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ＆  Ｃｏａｔｉｎｇ社のＵＶ帯域通過フィルタ、ＦＮ１８５−Ｎ−５Ｄを用いている。この帯域通過フィルタは、ピーク波長が１８５±２．５ｎｍの通過帯域を有している。図２はこの帯域通過フィルタにおける透過率の対周波数特性を示している。
【００２３】
ただし、帯域通過型光学フィルタ１５としては、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみを通過させるものであれば、他の種類のフィルタを用いても良いことはもちろんである。また、本実施形態では、この帯域通過型光学フィルタ１５がアノード電極１４の外側に固着されているが、ＵＶ光の通路に設けられていれば、設置位置はどこであっても良い。さらに、帯域通過させるものであれば、フィルタ以外に帯域選択型反射鏡を用いても良い。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、帯域通過型光学フィルタ１５により、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみが検査すべき金属表面に照射される。光電効果はこの１８５ｎｍ近傍のスペクトル成分によって生じるため、放出された光電子をアノード電極１４によって収集し、ＯＳＥＥ信号を得ることができる。その際、２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分が金属表面に照射されないので、１８５ｎｍ及び２５４ｎｍ近傍の両方のスペクトル成分が金属表面に照射されることによって２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分の有する特異な力でオゾンを分解して酸素原子、酸素分子を生成し、金属表面が酸化されることを、効果的に防止することができる。即ち、２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分の照射により、オゾン発生及びオゾン分解が生じ、酸化力の強い酸素原子の発生による測定面における酸化膜の分解生成が起こってＯＳＥＥ信号が脈動するような不都合の発生を未然に防止でき、金属表面全体にわたって、時間的に、より安定したＯＳＥＥ信号を得ることができる。
【００２５】
なお、ＵＶ光を発生するＵＶ発生源としては、低圧水銀ランプの他にＵＶランプ、ＵＶ用発光ダイオード（ＬＥＤ）素子等の半導体発光源、ＵＶレーザ光を発生するＵＶレーザ源、又は発生した可視光をＵＶレーザ光に変換する手段を備えた可視光レーザ源を用いても良い。
【００２６】
次に、本実施形態の表面状態検査装置の効果について検証した結果を説明する。
【００２７】
図３及び図４は、従来の表面状態検査装置及び本実施形態の表面状態検査装置によって測定したアルミニウムサンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線をそれぞれ示す特性図である。ただし、これらの図において、横軸は測定開始時点からの時間（秒）、縦軸はＯＳＥＥ信号（Ｖ／２００）をそれぞれ表している。
【００２８】
実際には、従来の表面状態検査装置としては、本実施形態の表面状態検査装置から帯域通過型光学フィルタ１５を取り外したものを用いた。ただし、サンプル表面とアノード電極１４との距離は、フィルタの有無にかかわらず、全てのサンプルについて一定に維持した。
【００２９】
従来及び本実施形態の表面状態検査装置による測定について、１０個のアルミニウムサンプル（アルミニウム１００％）をそれぞれ用意し、測定前に各サンプルはその表面をイソプロピルアルコールで入念に洗浄し、その後、乾燥させてから一定の時間を経て測定を開始した。測定を開始する際に、最初に軽くＵＶ光を照射することにより、サンプルの洗浄度がある程度の範囲に入っていることを確認した。測定結果を得るためには１つのサンプルの測定時間である６０秒に加えて、データ確認とサンプル取替え等を含めて９０秒ほど必要である。この時間をできる限り短縮することにより、自然酸化膜がサンプル表面に付着してＯＳＥＥ信号が減衰することをできるだけ抑止し、測定に誤差が出ないように配慮した。また、ＵＶ光を測定開始時点と測定終了時点とにＵＶメータによって測定し、測定期間中のＵＶ光変化量が１％以内であることを確認した。この測定には２５４ｎｍの波長に感度のあるＵＶメータを使用した。低圧水銀ランプ１３のメーカの報告では、１８５ｎｍのスペクトル成分と２５４ｎｍのスペクトル成分との減衰特性は互いに連動しているとあり、従って、２５４ｎｍのスペクトル成分のゆっくりとした変動を観察することで１８５ｎｍのスペクトル成分の変動の有無を間接的に知ることができる。
【００３０】
ＯＳＥＥ信号は、フィルタの有無を問わず、ほとんどの場合、ＵＶ光を照射した直後に急激に上昇し、その後、急激に下降する傾向がある。照射開始後５〜６秒を経過すると、フィルタの有無を問わず、安定したＯＳＥＥ信号を得られることが判明したので、デ ータとして意味のある計測開始後５〜６秒からのデータのみが表されている。計測終了は開始から６０秒経過までとした。測定開始から測定終了まで、同一サンプルの同じ位置を連続して測定するようにし、この測定を１０個の異なるサンプルについて行った。フィルタ有りの場合について１０個、フィルタ無しの場合について１０個である。個々のサンプルで多少の汚れや固有のエージングの差があるので、ＯＳＥＥ信号の絶対値に多少のばらつきは存在している。
【００３１】
図３のフィルタ無しの場合の線形回帰式は、以下のようになった。
（Ａ）ｙ＝−０．０２２５ｘ＋７８．５３９、Ｒ２＝０．１４４７、
（Ｂ）ｙ＝  ０．００６８ｘ＋７５．５９２、Ｒ２＝０．００５４、
（Ｃ）ｙ＝−０．０３８１ｘ＋４７．０３０、Ｒ２＝０．３７３０、
（Ｄ）ｙ＝−０．１５９４ｘ＋６８．５５２、Ｒ２＝０．７４８４、
（Ｅ）ｙ＝−０．１８８９ｘ＋７４．１７９、Ｒ２＝０．８１４３、
（Ｆ）ｙ＝−０．１１４９ｘ＋８６．３６６、Ｒ２＝０．６４０２、
（Ｇ）ｙ＝−０．０７１２ｘ＋６２．８２０、Ｒ２＝０．４７５７、
（Ｈ）ｙ＝  ０．０６１３ｘ＋５４．３１１、Ｒ２＝０．５９９４、
（Ｉ）ｙ＝  ０．２３３８ｘ＋８８．００９、Ｒ２＝０．２９４５、
（Ｊ）ｙ＝−０．１２０３ｘ＋８３．７３４、Ｒ２＝０．７７３８。
【００３２】
図４のフィルタ有りの場合の線形回帰式は、以下のようになった。
（Ａ）ｙ＝−０．１０３６ｘ＋８５．６４９、Ｒ２＝０．６５４６、
（Ｂ）ｙ＝−０．０７１９ｘ＋６５．６７５、Ｒ２＝０．５２９０、
（Ｃ）ｙ＝−０．００８２ｘ＋１１６．０２、Ｒ２＝０．００７３、
（Ｄ）ｙ＝−０．０９９２ｘ＋１１５．７６、Ｒ２＝０．６７４３、
（Ｅ）ｙ＝−０．０５２６ｘ＋１２６．５３、Ｒ２＝０．１４５４、
（Ｆ）ｙ＝−０．０１２５ｘ＋１３０．３４、Ｒ２＝０．０１４４、
（Ｇ）ｙ＝−０．０２７８ｘ＋１３１．７６、Ｒ２＝０．０７８７、
（Ｈ）ｙ＝−０．０４８８ｘ＋１２５．２３、Ｒ２＝０．２４２４、
（Ｉ）ｙ＝−０．０４７３ｘ＋８６．３２９、Ｒ２＝０．２７０２、
（Ｊ）ｙ＝−０．０７８４ｘ＋１０６．４３、Ｒ２＝０．４３０２。
【００３３】
図３のフィルタ無しの場合の線形回帰式の傾き（絶対値）の平均は、０．１０１７であり、これに対して図４のフィルタ有りの場合の線形回帰式の傾き（絶対値）の平均は、これよりはるかに小さい０．０５５０となった。
【００３４】
図５及び図６は、従来の表面状態検査装置及び本実施形態の表面状態検査装置によって測定した青銅サンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線をそれぞれ示す特性図である。ただし、これらの図において、横軸は測定開始からの時間（秒）、縦軸はＯＳＥＥ信号（Ｖ／２００）をそれぞれ表している。
【００３５】
従来及び本実施形態の表面状態検査装置による測定について、１０個の青銅サンプル（銅９５％、亜鉛４％、錫１％）をそれぞれ用意し、測定前に各サンプルはその表面をイソプロピルアルコールで入念に洗浄し、その後、乾燥させてから一定の時間を経て測定を開始した。
【００３６】
その他の測定方法は、図３及び図４のアルミニウムサンプルの場合と同様である。
【００３７】
図５のフィルタ無しの場合の線形回帰式は、以下のようになった。
（Ａ）ｙ＝−０．４８４８ｘ＋２３７．０１、Ｒ２＝０．８３３４、
（Ｂ）ｙ＝−０．７３８３ｘ＋３１８．０６、Ｒ２＝０．８２６４、
（Ｃ）ｙ＝−０．３６４３ｘ＋１９３．８５、Ｒ２＝０．８４５９、
（Ｄ）ｙ＝−０．４８５１ｘ＋３７２．７３、Ｒ２＝０．８２５７、
（Ｅ）ｙ＝−０．０９２３ｘ＋１０７．３４、Ｒ２＝０．３６６５、
（Ｆ）ｙ＝−０．７１４３ｘ＋３０９．０７、Ｒ２＝０．９７５５、
（Ｇ）ｙ＝−０．５２１１ｘ＋２９５．３６、Ｒ２＝０．８５４１、
（Ｈ）ｙ＝−０．６４７２ｘ＋２８４．１４、Ｒ２＝０．９７５７、
（Ｉ）ｙ＝−０．６０７３ｘ＋２９２．５９、Ｒ２＝０．９６９５、
（Ｊ）ｙ＝−０．５６８１ｘ＋２２８．７７、Ｒ２＝０．９７８９。
【００３８】
図６のフィルタ有りの場合の線形回帰式は、以下のようになった。
（Ａ）ｙ＝−０．１８４０ｘ＋４１８．５７、Ｒ２＝０．７１７７、
（Ｂ）ｙ＝−０．００７５ｘ＋３２０．９４、Ｒ２＝０．０００４、
（Ｃ）ｙ＝−０．１８１２ｘ＋４２１．６５、Ｒ２＝０．９０６０、
（Ｄ）ｙ＝−０．１３１３ｘ＋３８０．２２、Ｒ２＝０．８６３４、
（Ｅ）ｙ＝−０．２０６０ｘ＋４０１．２６、Ｒ２＝０．８９５５、
（Ｆ）ｙ＝−０．１３７６ｘ＋３５９．８３、Ｒ２＝０．８５８３、
（Ｇ）ｙ＝−０．２１８１ｘ＋４２３．６６、Ｒ２＝０．８６７７、
（Ｈ）ｙ＝−０．１４３７ｘ＋３８２．７０、Ｒ２＝０．７９６１、
（Ｉ）ｙ＝−０．１３１３ｘ＋３８０．２２、Ｒ２＝０．８６３４、
（Ｊ）ｙ＝−０．０９９４ｘ＋３７１．４６、Ｒ２＝０．６５９９。
【００３９】
図５のフィルタ無しの場合の線形回帰式の傾き（絶対値）の平均は、０．５２２３であり、これに対して図６のフィルタ有りの場合の線形回帰式の傾き（絶対値）の平均は、これよりはるかに小さい０．１４４０となった。
【００４０】
図７及び図８は、従来の表面状態検査装置及び本実施形態の表面状態検査装置によって測定した白銅サンプルのＯＳＥＥ信号特性及びその回帰直線をそれぞれ示す特性図である。ただし、これらの図において、横軸は測定開始からの時間（秒）、縦軸はＯＳＥＥ信号（Ｖ／２００）をそれぞれ表している。
【００４１】
従来及び本実施形態の表面状態検査装置による測定について、１０個の白銅サンプル（銅７５％、ニッケル２５％）をそれぞれ用意し、測定前に各サンプルはその表面をイソプロピルアルコールで入念に洗浄し、その後、乾燥させてから一定の時間を経て測定を開始した。
【００４２】
その他の測定方法は、図３及び図４のアルミニウムサンプルの場合と同様である。
【００４３】
図７のフィルタ無しの場合の線形回帰式は、以下のようになった。
（Ａ）ｙ＝−０．３０６９ｘ＋１１５．６７、Ｒ２＝０．８９６９、
（Ｂ）ｙ＝−０．３５０１ｘ＋２０３．７３、Ｒ２＝０．８９２８、
（Ｃ）ｙ＝−０．３６０２ｘ＋１９３．１１、Ｒ２＝０．８２７８、
（Ｄ）ｙ＝−０．３０６５ｘ＋２２７．５２、Ｒ２＝０．９２１４、
（Ｅ）ｙ＝−０．４０９７ｘ＋２５５．３６、Ｒ２＝０．７５９８、
（Ｆ）ｙ＝−０．２３２６ｘ＋２２０．９７、Ｒ２＝０．８３６５、
（Ｇ）ｙ＝−０．３５１８ｘ＋２７０．７６、Ｒ２＝０．９２５８、
（Ｈ）ｙ＝−０．２５５１ｘ＋２０５．５９、Ｒ２＝０．６８８９、
（Ｉ）ｙ＝−０．５１８６ｘ＋２５６．６５、Ｒ２＝０．９２６７、
（Ｊ）ｙ＝−０．２４６６ｘ＋１６３．１９、Ｒ２＝０．８５４７。
【００４４】
図８のフィルタ有りの場合の線形回帰式は、以下のようになった。
（Ａ）ｙ＝−０．１３７５ｘ＋３３７．５３、Ｒ２＝０．６２９８、
（Ｂ）ｙ＝−０．０９７０ｘ＋３４５．１７、Ｒ２＝０．６３２２、
（Ｃ）ｙ＝−０．１３８２ｘ＋２８０．５６、Ｒ２＝０．７９５５、
（Ｄ）ｙ＝−０．０８４２ｘ＋３３７．１０、Ｒ２＝０．６９３０、
（Ｅ）ｙ＝−０．１７２０ｘ＋３２２．９９、Ｒ２＝０．９２３８、
（Ｆ）ｙ＝−０．１４８９ｘ＋３３９．５１、Ｒ２＝０．８１７１、
（Ｇ）ｙ＝−０．１３０９ｘ＋３４９．００、Ｒ２＝０．７４８７、
（Ｈ）ｙ＝−０．１３５５ｘ＋３３３．９３、Ｒ２＝０．８０５４、
（Ｉ）ｙ＝−０．１４４８ｘ＋３０２．００、Ｒ２＝０．７６６７、
（Ｊ）ｙ＝−０．１４２９ｘ＋３２３．３２、Ｒ２＝０．７７３２。
【００４５】
図７のフィルタ無しの場合の線形回帰式の傾き（絶対値）の平均は、０．３３３８であり、これに対して図８のフィルタ有りの場合の線形回帰式の傾き（絶対値）の平均は、これよりはるかに小さい０．１３３２となった。
【００４６】
このように、アルミニウム、青銅及び白銅のいずれのサンプルにおいても、帯域通過型光学フィルタ１５が有る場合は無い場合に比して、線形回帰式の傾きがかなり小さくなっている。その理由は、フィルタが無く、２５４ｎｍ近傍のスペクトル成分と１８５ｎｍ近傍のスペクトル成分とが同時に存在するときの特異な環境によりオゾンと酸素原子及び酸素分子とが発生し、酸素原子がその強力な酸化力でサンプル表面を酸化するので、ＯＳＥＥ信号の時間経過に対する負の傾き係数が大きくなる。これに対して、フィルタを装着して１８５ｎｍ近傍のスペクトル成分のみをサンプル表面に照射すれば、酸素原子がほとんど発生せず、表面酸化が生じないから、ＯＳＥＥ信号が時間経過と共に大きく低下するような現象は発生しない。即ち、ＯＳＥＥ信号の線形回帰式の傾きは小さい。
【００４７】
従って、本実施形態のように、帯域通過型光学フィルタ１５により、１８５ｎｍ近傍の領域におけるスペクトル成分のみが検査すべき金属表面に照射されるように構成すれば、金属表面での酸化を抑制することができ、表面全体にわたって、時間的に常に安定したＯＳＥＥ信号を得ることができるのである。
【００４８】
なお、上述したサンプルはアルミニウム、青銅及び白銅の場合であるが、それ以外の金属材料においても、仕事関数の関係から光電効果で光電子が放出される金属であれば、同様の効果を期待できることは明らかである。
【００４９】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  センサヘッド
１１  制御及び表示部
１２  ハウジング
１３  低圧水銀ランプ
１３ａ  ランプ本体
１３ｂ  発光部
１４  アノード電極
１４ａ  貫通孔
１５  帯域通過型光学フィルタ
１６  増幅回路
１７  バイアス回路
【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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