(57)【要約】【課題】  試料の高さ位置が一次Ｘ線の焦点位置に対して遠いか近いかの判別を直視で容易に判別することができ、位置調整が容易なＸ線分析装置を提供すること。【解決手段】  試料Ｓを設置可能な試料台２と、試料に対して一次Ｘ線Ｘ１を照射するＸ線源３と、一次Ｘ線を照射された試料から発生する二次Ｘ線Ｘ２を検出する検出器４と、試料台と一次Ｘ線との相対的な位置を調整する位置調整機構５と、一次Ｘ線の焦点位置Ｆ又は焦点位置から焦点位置と同じ高さで水平方向に所定距離離れた所定位置に向けて第１の光線Ｌ１を照射する第１の光源６と、焦点位置又は所定位置に向けて第１の光線及び一次Ｘ線とは別の角度から第２の光線Ｌ２を照射する第２の光源７とを備え、第１の光線と第２の光線とが、試料台または試料台の上の試料に照射された際に試料台上または試料台の上の試料上で互いに目視で識別可能な視認性を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を設置可能な試料台と、
前記試料に対して一次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記一次Ｘ線を照射された前記試料から発生する二次Ｘ線を検出する検出器と、
前記試料台と前記一次Ｘ線との相対的な位置を調整する位置調整機構と、
前記一次Ｘ線の焦点位置又は前記焦点位置から前記焦点位置と同じ高さで水平方向に所定距離離れた所定位置に向けて第１の光線を照射する第１の光源と、
前記焦点位置又は前記所定位置に向けて前記第１の光線及び前記一次Ｘ線とは別の角度から第２の光線を照射する第２の光源とを備え、
前記第１の光線と前記第２の光線とが、前記試料台または前記試料台の上に設置した前記試料に照射された際に前記試料台上または前記試料台の上に設置した前記試料上で互いに目視で識別可能な視認性を有してい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、
前記第１の光線と前記第２の光線との色が互いに異なることを特徴とする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、
前記第１の光線と前記第２の光線との前記試料台上の照射径が互いに異なることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のＸ線分析装置において、
前記第１の光線と前記第２の光線との前記試料台上の照射形状が互いに異なることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のＸ線分析装置において、
前記第１の光線と前記第２の光線とのうちいずれか一方が点滅することを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のＸ線分析装置において、
前記第１の光線の照射方向が、前記一次Ｘ線の光軸と一致していることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のＸ線分析装置において、
前記試料台を観察可能な光学系を有する観察機構を備え、
前記第１の光線の照射方向が、前記光学系の前記試料台に対する光軸と一致していることを特徴とするＸ線分析装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のＸ線分析装置において、
前記試料台の前記試料と前記試料台に照射された前記第１の光線と前記第２の光線とを含む試料観察像を画像データとして取得する観察機構と、
前記位置調整機構を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記画像データに基づいて前記位置調整機構により前記試料の位置と前記第１の光線の照射位置と前記第２の光線の照射位置とを一致させることを特徴とするＸ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質の検出等が可能で製品のスクリーニング等あるいはメッキの膜厚測定等に使用される蛍光Ｘ線分析装置等のＸ線分析装置に関する。
【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、試料の定性分析若しくは定量分析又は膜厚測定を行うものである。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】
このような蛍光Ｘ線分析を行う装置では、試料に照射する一次Ｘ線の照射位置（水平方向の位置）及び焦点位置（高さ方向の位置）に、測定対象物の試料を位置合わせする必要がある。従来、水平方向の位置調整としては、例えば特許文献１には、一次Ｘ線の照射位置と、試料観察位置（例えばＣＣＤカメラによる試料観察像の中心）とが一致するように予め設定する方法が記載されている。また、特許文献２には、一次Ｘ線の照射位置にレーザ光を照射することで、直視又は試料観察像により測定位置を確認する方法が記載されている。
【０００４】
さらに、引用文献３には、一次Ｘ線の照射位置と、試料観察位置（例えば試料観察像の中心）との間の距離を予め記憶又は計測し、試料を観察像の測定位置に配置した後、予め記憶又は計測した距離だけ試料を動かすことで、試料を一次Ｘ線の照射位置まで移動させる方法が記載されている。
【０００５】
一方、高さ方向の位置調整として、例えば特許文献２には、一次Ｘ線の焦点位置（高さ位置）と、試料観察像のファーカスが一致する高さとが予め一致するように設定する方法が記載されている。また、試料の斜め上からレーザ光を照射し、試料観察像の中心又は指定した位置にレーザ光が照射される高さ位置と、一次Ｘ線の焦点位置とを一致するように予め設定する方法、すなわちレーザ光が試料観察像の中心又は予め指定した位置にくるように試料の高さを調整することで、試料がＸ線の焦点位置に調整される方法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献４には、一次Ｘ線の焦点位置と、上記方法で試料観察像にて指定した高さ位置（斜めから照射されたレーザ光が試料観察像の中心にくる位置、試料観察像のフォーカス位置）との間の距離を予め記憶又は計測し、試料を試料観察像で指定した高さ位置に設定した後、予め計測した距離だけ試料を動かすことで、試料を一次Ｘ線の焦点位置まで移動させる方法が記載されている。
さらに、特許文献５では、レーザ変位計などで一次Ｘ線の照射ポイントの高さを測定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４６５０３３０号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９９４４号公報
【特許文献３】特開平５−１１８９９９号公報
【特許文献４】特許第５２６９５２１号公報
【特許文献５】特開２０１１−４７８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記従来の技術では、試料を試料台に設置する際に、試料の高さ位置が一次Ｘ線の焦点位置と比べて遠いか近いかを、直視で判別することが難しいという不都合があった。このため、上記判別を行うためにＣＣＤカメラ等による試料観察像を見る必要があり、操作性が悪かった。さらに、レーザ光を用いる場合、試料観察像にレーザ光が入らないほどに高さがずれている場合やフォーカスが大きくずれている場合等、高さの粗調整が必要となるが、この粗調整の際にも試料の高さ位置が遠いのか近いのかの判断が困難であった。
【０００９】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、試料の高さ位置が一次Ｘ線の焦点位置に対して遠いか近いかの判別を直視で容易に判別することができ、位置調整が容易なＸ線分析装置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】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るＸ線分析装置は、試料を設置可能な試料台と、前記試料に対して一次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記一次Ｘ線を照射された前記試料から発生する二次Ｘ線を検出する検出器と、前記試料台と前記一次Ｘ線との相対的な位置を調整する位置調整機構と、前記一次Ｘ線の焦点位置又は前記焦点位置から水平方向に所定距離離れた所定位置に向けて第１の光線を照射する第１の光源と、前記焦点位置又は前記所定位置に向けて前記第１の光線及び前記一次Ｘ線とは別の角度から第２の光線を照射する第２の光源とを備え、前記第１の光線と前記第２の光線とが、前記試料台または前記試料台の上に設置した前記試料に照射された際に前記試料台上または前記試料台の上に設置した前記試料上で互いに目視で識別可能な視認性を有していることを特徴とする。  
【００１１】
このＸ線分析装置では、互いに別角度で照射される第１の光線と第２の光線とが、試料台または試料台の上に設置した試料に照射された際に試料台上または試料台の上に設置した試料上で互いに目視で識別可能な視認性を有しているので、第１の光線と第２の光線との照射位置が直視で確認でき、これら光線の照射位置の相対的な関係によって試料台の試料の高さが遠いか近いかを直視で判別することができる。また、第１の光線の照射位置と第２の光線の照射位置とが重なる位置を焦点位置又は焦点位置から水平方向に所定距離離れた所定位置に設定することで、これらの光線の照射位置を一致させる又は所定の配置となるように位置を調整するだけで、試料台の試料を一次Ｘ線の焦点位置又は該焦点位置から所定距離離れた所定位置に一致させることが可能になる。
【００１２】
第２の発明に係るＸ線分析装置は、第１の発明において、前記第１の光線と前記第２の光線との色が互いに異なることを特徴とする。
すなわち、このＸ線分析装置では、第１の光線と第２の光線との色が互いに異なるので、照射された光線の色によって直視で第１の光線と第２の光線との判別を行うことができる。
【００１３】
第３の発明に係るＸ線分析装置は、第１又は第２の発明において、前記第１の光線と前記第２の光線との前記試料台上の照射径が互いに異なることを特徴とする。
すなわち、このＸ線分析装置では、第１の光線と第２の光線との試料台上の照射径が互いに異なるので、照射された光線の照射径の大きさによって直視で第１の光線と第２の光線との判別を行うことができる。
【００１４】
第４の発明に係るＸ線分析装置は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記第１の光線と前記第２の光線との前記試料台上の照射形状が互いに異なることを特徴とする。
すなわち、このＸ線分析装置では、第１の光線と第２の光線との試料台上の照射形状が互いに異なるので、照射された光線の照射形状の違いによって直視で第１の光線と第２の光線との判別を行うことができる。
【００１５】
第５の発明に係るＸ線分析装置は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記第１の光線と前記第２の光線とのうちいずれか一方が点滅することを特徴とする。
すなわち、このＸ線分析装置では、第１の光線と第２の光線とのうちいずれか一方が点滅するので、点滅の有無によって直視で第１の光線と第２の光線とを容易に判別することができる。
【００１６】
第５の発明に係るＸ線分析装置は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記第１の光線の照射方向が、前記一次Ｘ線の光軸と一致していることを特徴とする。
すなわち、このＸ線分析装置では、第１の光線の照射方向が、一次Ｘ線の光軸と一致しているので、第１の光線の照射位置に試料の位置を合わせれば、水平方向における一次線の照射位置に試料を一致させることができる。
【００１７】
第６の発明に係るＸ線分析装置は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、前記試料台を観察可能な光学系を有する観察機構を備え、前記第１の光線の照射方向が、前記光学系の前記試料台に対する光軸と一致していることを特徴とする。
すなわち、このＸ線分析装置では、試料台を観察可能な光学系を有する観察機構を備え、第１の光線の照射方向が、観察機構における光学系の試料台に対する光軸と一致しているので、直視による粗調整を行った後に、観察機構によって、より高精度に位置調整することが可能になる。
【００１８】
第７の発明に係るＸ線分析装置は、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記試料台の前記試料と前記試料台に照射された前記第１の光線と前記第２の光線とを含む試料観察像を画像データとして取得する観察機構と、前記位置調整機構を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記画像データに基づいて前記位置調整機構により前記試料の位置と前記第１の光線の照射位置と前記第２の光線の照射位置とを一致させることを特徴とする。
すなわち、このＸ線分析装置では、制御部が、画像データに基づいて位置調整機構により試料の位置と第１の光線の照射位置と第２の光線の照射位置とを一致させるので、目視だけでなく、観察機構で取得した試料観察像に基づいて一次Ｘ線の焦点位置と試料位置とを自動調整で一致させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るＸ線分析装置によれば、互いに別角度で照射される第１の光線と第２の光線とが、試料台または試料台の上に設置した試料に照射された際に試料台上で互いに目視で識別可能な視認性を有しているので、２つの光線の照射位置によって試料台の試料の高さが遠いか近いかを直視で判別することができる。また、これらの光線の照射位置を一致させる又は所定の配置となるように位置を調整するだけで、試料台の試料を一次Ｘ線の焦点位置又は該焦点位置から所定距離離れた所定位置に一致させることが可能になる。したがって、このＸ線分析装置では、一次Ｘ線の焦点位置と試料の位置との位置調整、特に高さ位置の調整が直視で可能になり、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るＸ線分析装置の第１実施形態を示す概略的な全体構成図である。
【図２】第１実施形態において、第１の光線と第２の光線との照射位置が焦点位置に一致している場合（ａ）と、第１の光線と第２の光線との照射位置が試料台上で動く方向に対して直交方向に互いにずれている場合（ｂ）とを示す試料台上から直視した際の説明図である。
【図３】本発明に係るＸ線分析装置の第２実施形態を示す試料観察像の例である。
【図４】本発明に係るＸ線分析装置の第３実施形態を示す概略的な全体構成図である。
【図５】本発明に係るＸ線分析装置の第４実施形態を示す概略的な全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るＸ線分析装置の第１実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２２】
本実施形態のＸ線分析装置１は、例えば二次Ｘ線として蛍光Ｘ線を検出する蛍光Ｘ線分析装置であって、図１に示すように、試料Ｓを設置可能な試料台２と、試料Ｓに対して一次Ｘ線Ｘ１を照射するＸ線源３と、一次Ｘ線Ｘ１を照射された試料Ｓから発生する二次Ｘ線Ｘ２を検出する検出器４と、試料台２と一次Ｘ線Ｘ１との相対的な位置を調整する位置調整機構５と、一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆに第１の光線Ｌ１を照射する第１の光源６と、焦点位置Ｆに向けて第１の光線Ｌ１及び一次Ｘ線Ｘ１とは別の角度から第２の光線Ｌ２を照射する第２の光源７と、試料台２を観察可能な光学系８ａを有する観察機構８と、位置調整機構５を制御する制御部Ｃとを備えている。
【００２３】
また、上記第１の光線Ｌ１と上記第２の光線Ｌ２とは、試料台２または試料台２の上に設置した試料Ｓに照射された際に試料台２上または試料台２の上に設置した試料Ｓ上で互いに目視で識別可能な視認性を有している。本実施形態では、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との色が互いに異なると共に、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との試料台２上の照射径が互いに異なっている。
なお、上記一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆは、一次Ｘ線Ｘ１の照射径が最小となる位置である。
【００２４】
上記観察機構８は、試料台２上の試料Ｓと試料台２に照射された第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２とを含む試料観察像を撮像して画像データとして取得するＣＣＤカメラである。
また、上記光学系８ａは、一次Ｘ線Ｘ１の光軸上に配されたハーフミラー又はビームスプリッタであって、一次Ｘ線Ｘ１をそのまま試料台２に向けて透過させると共に、観察機構８の光軸を試料台２に向けて変更させ試料観察像を撮像可能にしている。
【００２５】
上記制御部Ｃは、上記画像データに基づいて位置調整機構５により試料台２を移動させることで試料台２と一次Ｘ線Ｘ１との相対的な位置を調整し、試料Ｓの位置と第１の光線Ｌ１の照射位置と第２の光線Ｌ２の照射位置とを一致させる機能を有している。
この制御部Ｃは、ＣＰＵ等で構成されたコンピュータであり、試料観察像及び分析結果を表示可能なディスプレイ部９を備えている。なお、試料観察像は、図１に示すようにディスプレイ部９に表示され、試料観察像の中心が一次Ｘ線Ｘ１の照射位置に対応している。
【００２６】
上記試料台２は、試料Ｓが載置可能であり、位置調整機構５は、上部に試料台２を配して制御部Ｃにより制御され、試料台２をＸＹ方向（水平方向）及びＺ方向（垂直方向）に進退可能なＸＹ軸ステージ及びＺ軸ステージである。
上記Ｘ線源３は、一次Ｘ線Ｘ１を照射可能なＸ線管球であって、管球内のフィラメント（陰極）から発生した熱電子がフィラメント（陰極）とターゲット（陽極）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線を一次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。なお、Ｘ線源３の先端側には、一次Ｘ線Ｘ１を集光して試料台２上の試料Ｓに照射するモノキャピラリ、コリメータ又はポリキャピラリなどの集光素子（図示略）が設置されている。
【００２７】
この検出器４は、Ｘ線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、検出器４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。
【００２８】
なお、このＸ線分析装置１では、検出器４に接続され検出器４からの信号を分析する分析器（図示略）を備えている。この分析器は、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（マルチチャンネルパルスハイトアナライザー）である。
【００２９】
上記第１の光源６は、例えば緑色光や青色光の第１の光線Ｌ１を照射し、上記第２の光源７は、例えば赤色光又は白色光の第２の光線Ｌ２を照射する。また、第２の光線Ｌ２は、第１の光線Ｌ１よりも試料台２における照射径が大きく設定されている。例えば、第１の光線Ｌ１の照射径が０．４ｍｍであり、第２の光線Ｌ２の照射径が１．０ｍｍに設定される。
【００３０】
上記第１の光線Ｌ１は、一次Ｘ線Ｘ１の光軸（すなわち、試料台２の垂直方向）に近い角度で試料台２または試料台２の上に設置した試料Ｓに照射され、上記第２の光線Ｌ２は、一次Ｘ線Ｘ１の光軸に対して第１の光線Ｌ１よりも大きな角度で試料台２に照射される。また、第１の光源６と第２の光源７とは、一次Ｘ線Ｘ１の光軸を挟んで互いに反対側に設置されている。すなわち、図１において、第１の光源６は、一次Ｘ線Ｘ１の光軸の右側に配され、第２の光源７は、一次Ｘ線Ｘ１の光軸の左側に配されている。したがって、一次Ｘ線Ｘ１の光軸に対する第１の光線Ｌ１の照射角度がプラス側とすると、第２の光線Ｌ２の照射角度はマイナス側となる。例えば、第１の光線Ｌ１の照射角度が５°に設定され、第２の光線Ｌ２の照射角度が−４５°に設定される。なお、光線Ｌ１の照射角は、可能な限り垂直に近い方が好ましい。
【００３１】
本実施形態のＸ線分析装置１において、試料台２の試料Ｓの位置と一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置とを一致させるには、まず試料台２上に第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との両方を照射する。その際、試料台２が一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆよりも遠い場合、図２の（ａ）に示すように、試料台２に照射された第２の光線Ｌ２の位置が第１の光線Ｌ１の位置よりも右側に直視で確認できる。逆に、試料台２が一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆよりも近い場合、試料台２に照射された第２の光線Ｌ２の位置が第１の光線Ｌ１の位置よりも左側に直視で確認できる。
【００３２】
このように、試料台２または試料台２の上に設置した試料Ｓに照射された第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との位置関係によって、試料台２の高さ位置が一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置に対して遠いか近いかを直視で判別することができる。
次に、上記第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との位置関係から判断した試料台２の高さ位置に応じて、試料台２に照射された第１の光線Ｌ１の位置と第２の光線Ｌ２の位置とが互いに一致するように、試料台２の高さを位置調整機構５を制御して調整する。例えば、図２の（ａ）に示すように、試料台２上の第２の光線Ｌ２が矢印Ａの方向に動いて第１の光線Ｌ１と一致するように試料台２を移動させる。
【００３３】
さらに、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２とが試料台２上または試料台２の上に設置した試料Ｓ上で一致した状態で、水平方向に試料台２を位置調整機構５によって移動させ、試料台２上の試料Ｓと第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との互いの位置を一致させる。この操作によって、試料台２上の試料Ｓの位置を一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置に一致させることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、第１の光線Ｌ１が一次Ｘ線Ｘ１の照射方向である試料台２の垂直方向に近い角度で照射されるため、試料台２に照射された第１の光線Ｌ１は、試料台２の上下動による移動量が試料台２上において第２の光線Ｌ２よりも少ない。また、第２の光線Ｌ２は、一次Ｘ線Ｘ１の光軸に対する角度が第１の光線Ｌ１よりも大きいため、試料台２の上下動による移動量が試料台２上において第１の光線Ｌ１よりも大きい。したがって、高さ位置を合わせる前に、水平方向を合わせる場合、第１の光線Ｌ１に試料Ｓの位置を合わせることで、試料Ｓを一次Ｘ線Ｘ１の照射位置の近くに配することができ、粗調整が可能である。また、高さ位置を合わせる際には、主に試料台２または試料台２の上に設置した試料Ｓ上の第２の光線Ｌ２を目安にすることで、容易に高さ調整が可能になる。したがって、第１の光線Ｌ１は、主に水平位置調整用とされ、第２の光線Ｌ２は、主に高さ位置調整用とされる。
【００３５】
また、上記位置調整は、直視によって手動で位置調整機構５を操作して行ったが、制御部Ｃによって、観察機構８で取得した上記画像データに基づいて位置調整機構５により試料Ｓの位置と第１の光線Ｌ１の照射位置と第２の光線Ｌ２の照射位置とを自動的に一致させても構わない。すなわち、制御部Ｃによって、観察機構８で撮像した画像データから第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２とを自動認識し、試料台２における第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２と試料Ｓとの位置が一致するように位置調整機構５を制御して、試料台２を移動させる。
また、観察機構８による試料観察像を見ながらの位置調整又は制御部Ｃによる自動位置調整の前に、直視による上記手動の位置調整で粗調整を行っても構わない。
【００３６】
なお、図２の（ｂ）に示すように、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との照射位置が試料台２上で動く方向に対して直交方向に互いにずれているように設定しても構わない。例えば、図２の（ｂ）では、第２の光線Ｌ２だけを焦点位置Ｆから上記直交方向に所定距離だけ離間させている。この場合、予め焦点位置Ｆの高さに試料台２の高さが一致している状態で、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との照射位置の距離を基準距離として求めておく。
【００３７】
そして、高さ調整を行う際に、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との距離が上記基準距離になるまで、試料台２の高さを調整することで、焦点位置Ｆに試料台２の高さを合わせることができる。すなわち、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２とが、所定の配置による基準距離となるように位置調整を行うことで、高さを焦点位置Ｆに合わせることができる。
また、水平方向の調整については、高さ位置が一致している状態で第１の光線Ｌ１の照射位置が焦点位置Ｆと同じ位置にあるため、第１の光線Ｌ１の位置に試料Ｓが位置するように試料台２を水平方向に移動させることで、試料Ｓを一次Ｘ線Ｘ１の照射位置に合わせることができる。
【００３８】
このように本実施形態のＸ線分析装置１では、互いに別角度で照射される第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２とが、試料台２または試料台２の上に設置した試料Ｓに照射された際に試料台２上または試料台２の上に設置した試料Ｓ上で互いに目視で識別可能な視認性を有しているので、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との照射位置が直視で確認でき、これら光線の照射位置の相対的な関係によって試料台２の試料Ｓの高さが遠いか近いかを直視で判別することができる。
【００３９】
また、第１の光線Ｌ１の照射位置と第２の光線Ｌ２の照射位置とが重なる位置を焦点位置Ｆに設定することで、これらの光線の照射位置を一致させる又は所定の配置となるように位置を調整するだけで、試料台２の試料Ｓを一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆに一致させることが可能になる。
また、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との色が互いに異なるので、照射された光線の色によって直視で第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との判別を行うことができる。
さらに、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との試料台２上の照射径が互いに異なるので、照射された光線の照射径の大きさによって直視で第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との判別を行うことができる。
【００４０】
また、制御部Ｃが、試料観察像の画像データに基づいて位置調整機構５により試料Ｓの位置と第１の光線Ｌ１の照射位置と第２の光線Ｌ２の照射位置とを一致させることで、目視だけでなく、試料観察像に基づいて一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆと試料Ｓの位置とを自動調整で一致させることができる。
【００４１】
次に、本発明に係るＸ線分析装置の第２から第４実施形態について、図３から図５を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４２】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との試料台２上の照射形状がどちらも円形であるのに対し、第２実施形態では、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との試料台２上の照射形状が互いに異なっている点である。すなわち、第２実施形態では、第１の光線Ｌ１の試料台２の照射形状が円形とされているのに対し、第２の光線Ｌ２の試料台２上の照射形状が三角形とされている。
このように第２実施形態では、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との試料台２上の照射形状が互いに異なるので、照射された光線の照射形状の違いによっても直視で第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との判別を行うことができる。
【００４３】
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１の光線Ｌ１が一次Ｘ線Ｘ１の照射方向（光軸）に対してやや傾いて照射されるのに対し、第２実施形態のＸ線分析装置３１では、第１の光線Ｌ１の照射方向が、一次Ｘ線Ｘ１の光軸と一致している点で異なっている。また、第１実施形態では、第１の光源６から出射された第１の光線Ｌ１が試料台２に向けて直接照射されているのに対し、第２実施形態では、図４に示すように、観察機構８の光学系８ａを介して該光学系８ａの光軸と同軸で試料台２に向けて照射されている点で異なっている。
【００４４】
第３実施形態では、光学系８ａに向けて側方から観察機構８の光軸と一致した状態で第１の光線Ｌ１が出射されるように第１の光源６が配置されている。したがって、ハーフミラー又はビームスプリッタである光学系８ａで試料台２に向けて反射された第１の光線Ｌ１は、一次Ｘ線Ｘ１の照射方向（試料台２の垂直方向）に一致した状態で試料台２に向けて照射される。また、この配置では、観察機構８による試料観察像の中心に常に第１の光線Ｌ１が照射される。すなわち、第１の光源６は、観察機構８の同軸落斜照明となっている。なお、図４では、見易くするために、一次Ｘ線Ｘ１の光軸と第１の光線Ｌ１とを若干ずらして図示している。同様に、第１の光線Ｌ１と観察機構８の光軸とについても若干ずらして図示している。
【００４５】
このように第３実施形態のＸ線分析装置３１では、第１の光線Ｌ１の照射方向が、一次Ｘ線Ｘ１の光軸と一致しているので、第１の光線Ｌ１の照射位置に試料Ｓの位置を合わせれば、水平方向における一次Ｘ線Ｘ１の照射位置に試料Ｓを一致させることができる。
【００４６】
第４実施形態と第３実施形態との異なる点は、第３実施形態では、第１の光線Ｌ１及び第２の光線Ｌ２の照射位置が一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置に一致させているのに対し、第４実施形態のＸ線分析装置４１では、図５に示すように、第１の光源６が、一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆから焦点位置Ｆと同じ高さで水平方向に所定距離Ｄ離れた所定位置Ｐに向けて第１の光線Ｌ１を照射すると共に、第２の光源７が、所定位置Ｐに向けて第１の光線Ｌ１及び一次Ｘ線Ｘ１とは別の角度から第２の光線Ｌ２を照射する点である。
【００４７】
また、第４実施形態では、光学系８ａを用いず、直接、観察機構８が所定位置Ｐを観察可能な位置に配置されていると共に、第１の光源６が観察機構８と同じ方向から第１の光線Ｌ１を所定位置Ｐに向けて照射可能な位置に配置されている。
したがって、観察機構８の光軸が第１の光線Ｌ１と一致しており、光学系８ａを用いずに、試料観察像の中心に常に第１の光線Ｌ１が照射されるように設定されている。
【００４８】
この第４実施形態では、まず第１実施形態と同様に一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置の高さに試料台２の高さ位置を調整した後、試料台２を水平方向に移動させ、試料台２上における第１の光線Ｌ１及び第２の光線Ｌ２の照射位置を試料観察像の中心に合わせる。この状態で、第１の光線Ｌ１及び第２の光線Ｌ２の照射位置は、焦点位置Ｆから所定距離Ｄだけ離れた所定位置Ｐに一致している。
次に、位置調整機構５により試料台２を所定距離Ｄだけ移動させることで、試料Ｓを一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆに配置することができ、測定位置の試料Ｓに一次Ｘ線Ｘ１を照射して分析を開始することができる。
【００４９】
このように第４実施形態のＸ線分析装置４１では、一次Ｘ線Ｘ１の焦点位置Ｆから水平方向に所定距離Ｄだけ離れた所定位置Ｐに向けて第１の光線Ｌ１及び第２の光線Ｌ２を照射するので、第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２との照射位置が一致する所定位置Ｐに試料観察像の中心を合わせ、その後に所定距離Ｄだけ試料台２を水平移動させることで、焦点位置Ｆと試料Ｓとの位置合わせを行うことができる。
【００５０】
なお、本発明の技術範囲は上記各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。
【００５１】
例えば、上記各実施形態では、波高分析器でＸ線のエネルギーと強度とを測定するエネルギー分散方式のＸ線分析装置に適用したが、二次Ｘ線を分光結晶により分光し、Ｘ線の波長と強度を測定する波長分散方式のＸ線分析装置に適用しても構わない。
また、上記各実施形態では、試料の１点を分析したが、試料の複数点を分析してマッピングを行う際には、制御部によって位置調整機構を駆動して水平方向に試料台を移動させて自動調整で走査してもよい。
【００５２】
さらに、上記各実施形態では、第１の光線と第２の光線とについて、試料台上で互いに色、照射径、形状が異なる例を示したが、互いに目視で区別できる視認性を有していれば、他の視認性を有する光線としても構わない。例えば、第１の光線と第２の光線とが試料台上に照射された際、両光線の輝点の輝度を明確に異なるように設定しても構わない。また、第１の光線と第２の光線とが、同じ色、同じ照射径、同じ形状及び同じ輝度であったとしても、第１の光源又は第２の光源によって一方の光線を点滅させることで、互いに目視で区別できる視認性を有していてもよい。この場合、点滅の有無によって直視で第１の光線と第２の光線とを容易に判別することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…Ｘ線分析装置、２…試料台、３…Ｘ線源、４…検出器、５…位置調整機構、６…第１の光源、７…第２の光源、８…観察機構、Ｃ…制御部、Ｌ１…第１の光線、Ｌ２…第２の光線、Ｓ…試料、Ｘ１…一次Ｘ線、Ｘ２…二次Ｘ線
【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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