(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを共に装着した表面分析機器において、表示手段と指定手段とを備え、該表示手段はエネルギー分散型Ｘ線分光器で得られたスペクトルを表示すると共に、前記スペクトル上に前記指定手段により指定されたエネルギー範囲を表示し、更に波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶により分光されて現れる特性Ｘ線の高次線のうち前記指定された範囲内に位置する高次線のリストを同一表示面上に表示するように構成されていることを特徴とする表面分析機器におけるスペクトル表示装置。
【請求項２】
表示する高次線のリストは、エネルギー分散型Ｘ線分光器で得られたスペクトルに基づく定性分析で存在が確認された元素又はそれに存在の可能性のある元素を追加し、且つそれから存在が誤認された元素を削除した後の元素の特性Ｘ線の高次線のリストであることを特徴とする請求項１に係る表面分析機器におけるスペクトル表示装置。
【請求項３】
表示する高次線のリストは、当該表面分析機器において分析可能な全ての元素又はそれから存在の可能性のない元素を削除した後の元素の特性Ｘ線の高次線のリストであることを特徴とする請求項１に係る表面分析機器におけるスペクトル表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳと略称されている）とエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳと略称されている）とを共に装着した電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡと略称されている）などの表面分析機器におけるスペクトル表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを共に装着した電子プローブマイクロアナライザなどの表面分析機器においては、エネルギー分散型Ｘ線分光器を用いてすばやく試料表面に含まれる存在元素の概略を分析し、より詳細・精密な分析は波長分散型Ｘ線分光器を用いて行われる。波長分散型Ｘ線分光器は分光結晶を用いて分光するため、波長分散型Ｘ線分光器のスペクトルには、次式（１）に示すＢraggの式から明らかなように、ｎ＝２以上のいわゆる高次線が現れる。      ２ｄ・ sinθ＝ｎλ  ・・・・・・・・・・（１）
ここで、ｄは分光結晶の格子面間隔、θは分光結晶へのＸ線の入射角、λはＸ線の波長、ｎは自然数で回折次数を表す。
【０００３】
一方、エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルには、このような高次線は現れないため、従来はエネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトル上には、波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶により分光されて現れる特性Ｘ線の高次線の位置を表示するマーカ等は表示されていない。このため、エネルギー分散型Ｘ線分光器での概略分析結果に基づき、波長分散型Ｘ線分光器で詳細・精密な分析を行うときに、目的元素の１次Ｘ線の近傍に他の特性Ｘ線の高次線が現れ、それに対応した処理を行わなければならない場合であっても、エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルにはこのような高次線は現れないため、エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルからだけでは、波長分散型Ｘ線分光器の分析で、このような高次線が現れるかどうかはわからないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを共に装着した表面分析機器においては、上記のようにエネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルには波長分散型Ｘ線分光器に特有の高次線情報が何も表示されていないため、波長分散型Ｘ線分光器で用いる目的１次線の近傍に他の特性Ｘ線の高次線が現れる場合であっても、エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルからだけでは、そのような態様を知ることができず、したがって波長分散型Ｘ線分光器を用いた詳細・精密な分析を行うときに必要な情報をできるだけ素早く得るというエネルギー分散型Ｘ線分光器としての役割の上では十分でなかった。
【０００５】
本発明は、従来の波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを共に装着した表面分析機器における上記問題点を解消するためになされたもので、波長分散型Ｘ線分光器を用いた詳細・精密な分析を行うときに必要な情報を素早く得ることができるようにした表面分析機器におけるスペクトル表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを共に装着した表面分析機器において、表示手段と指定手段とを備え、該表示手段はエネルギー分散型Ｘ線分光器で得られたスペクトルを表示すると共に、前記スペクトル上に、前記指定手段により指定されたエネルギー範囲を表示し、更に波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶により分光されて現れる特性Ｘ線の高次線のうち前記指定された範囲内に位置する高次線のリストを同一表示面上に表示するようにして表面分析機器におけるスペクトル表示装置を構成するものである。
【０００７】
このように構成することにより、指定されたエネルギー範囲における波長分散型Ｘ線分光器特有の高次線の情報がエネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトルと対比されて明らかとなり、波長分散型Ｘ線分光器で詳細・精密な分析を行う際の有効な情報を迅速に得ることができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る表面分析機器におけるスペクトル表示装置において、表示する高次線のリストは、エネルギー分散型Ｘ線分光器で得られたスペクトルに基づく定性分析で存在が確認された元素又はそれに存在の可能性のある元素を追加し、且つそれから存在が誤認された元素を削除した後の元素の特性Ｘ線の高次線のリストであることを特徴とするものである。このように構成することにより、前記確認元素の他に存在可能性ありと思われるものは前記確認元素に追加して高次線のリストを表示することができ、一層効率的に波長分散型Ｘ線分光器の適確な分析処理を行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る表面分析機器におけるスペクトル表示装置において、表示する高次線のリストは、当該表面分析機器において分析可能な全ての元素又はそれから存在の可能性のない元素を削除した後の元素の特性Ｘ線の高次線のリストであることを特徴とするものである。これにより、当該表面分析機器において分析可能な全ての元素、あるいはそれから存在可能性のない元素を除いて、高次線のリストを表示することができ、漏れなく効率的に波長分散型Ｘ線分光器の適確な分析処理を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る表面分析機器のスペクトル表示装置の実施の形態を示すブロック構成図である。この実施の形態は、本発明を電子プローブマイクロアナライザに適用したもので、図１において、１は電子線、２は対物レンズ、３は試料、４は波長分散型Ｘ線分光器、５は分光結晶、６はＸ線検出器、７はエネルギー分散型Ｘ線分光器、８は電子線の照射された試料のＸ線発生点、９は波長分散型Ｘ線分光器４のＸ線検出器６及びエネルギー分散型Ｘ線分光器７からの検出信号の処理、並びに各分光器等の各部の制御を行う処理・制御部、10は処理・制御部９で処理されて得られたエネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトル、エネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトルにより存在の確認された元素に関する、波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶により分光されて現れる特性Ｘ線の高次線の位置、波長分散型Ｘ線分光器スペクトル等を表示する表示部、11はエネルギー分散型Ｘ線分光器で得られたスペクトル上のエネルギー範囲を指定したり、波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶の指定などに用いる操作指示部である。
【００１３】
まず、本発明における実施の形態の動作の説明に先立ち、エネルギー分散型Ｘ線分光器で検出されるＸ線スペクトルについて、図２に基づいて説明する。図２において、横軸はエネルギー（ｅＶ）を縦軸はＸ線の強度（カウント値）を示している。図中のｅがＸ線スペクトルで、ｅ１〜ｅ７は試料中に存在する元素の特性Ｘ線（１次線）を示している。エネルギー分散型Ｘ線分光器だけしか装着されていない装置では、波長分散型Ｘ線分光器特有の高次線の情報は不必要であるが、本発明の如く、エネルギー分散型Ｘ線分光器での概略分析結果に基づき波長分散型Ｘ線分光器で詳細・精密な分析を行う、波長分散型Ｘ線分光器とエネルギー分散型Ｘ線分光器とを共に装着した電子プローブマイクロアナライザでは、波長分散型Ｘ線分光器特有の高次線の情報がエネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトル上で明らかとなれば、波長分散型Ｘ線分光器で詳細・精密な分析をする際に、高次線の影響をなくしたり、抑えたりして適確な分析処理を行うことができる。
【００１４】
そこで、本発明においては、エネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトル上に、該スペクトルに基づいて存在の確認された元素に関する、波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶により分光されて現れる特性Ｘ線の高次線の位置を表示するもので、図３はエネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルｅ上に、特性Ｘ線Ａの分光結晶(1) を用いたときに現れる２次線Ａ（２），分光結晶(2) を用いたときに現れる３次線Ａ（３）と４次線Ａ（４），分光結晶(3) を用いたときに現れる５次線Ａ（５），及び別の特性Ｘ線Ｂの分光結晶(2) を用いたときに現れる２次線Ｂ（２）と分光結晶(3) を用いたときに現れる３次線Ｂ（３）のそれぞれの位置を表示した例を示している。
【００１５】
ここでは、分光結晶の種類の違いをマーカの線の種類（実線、点線、波線）の違いで示しているが、カラーディスプレイ上に表示される場合は、色の違いで示してもよい。また、表示する特性Ｘ線の種類は、１種類でも複数種類でも任意に選択でき、分光結晶の種類も１種類でも複数種類でも任意に選択でき、高次線の次数も１種類でも複数種類でも任意に選択でき、これらは操作指示部11からの指示により選択できるようになっている。
【００１６】
また図３では、高次線の次数を５次線以下とした例を示しているが、高次線として表示する特性Ｘ線ｉのエネルギーをＥi ，高次線の次数をｎとすると、エネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトルの横軸（エネルギー軸）上に表示する特性Ｘ線ｉのｎ次線マーカの位置は、Ｅi ／ｎの位置である。
【００１７】
図４は、エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルｅ上に任意のエネルギー範囲Ｗを指定し、ｎ次線マーカ位置Ｅi ／ｎがエネルギー範囲Ｗに入っている特性Ｘ線について、分光結晶名、Ｘ線名、高次線の次数（ｎ）、そのＸ線のエネルギーを次数で割った値（Ｅi ／ｎ）、及び分光位置Ｌ（Ｒをローランド円半径、θを分光結晶へのＸ線の入射角としたとき、直進集光式Ｘ線分光器の場合には、例えばＬ＝２Ｒ・ sinθで表される）を示す表を、エネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトル画面上に表示した例を示す。図４は、４次線以下の表を示した例であり、これにより、指定されたエネルギー範囲Ｗにおける波長分散型Ｘ線分光器特有の高次線の情報がエネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトルと対比されて明らかとなり、波長分散型Ｘ線分光器で詳細・精密な分析を行う際の有効な情報を得ることができる。
【００１８】
図５は、エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルから同定された特性Ｘ線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対して、波長分散型Ｘ線分光器で現れる高次線〔特性Ｘ線Ｃ２の２次線Ｃ２（２）及び３次線Ｃ２（３），特性Ｘ線Ｃ３の２次線Ｃ３（２），３次線Ｃ３（３），４次線Ｃ３（４）及び５次線Ｃ３（５）〕の位置を、エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトル画面上に表示した例を示している。各高次線を分光できる波長分散型Ｘ線分光器の分光結晶の種類（分光結晶▲１▼，▲２▼，▲３▼）に応じて、高次線表示マーカの線の種類（実線、点線、波線）を変えて表示している。
【００１９】
以上のように本発明によれば、波長分散型Ｘ線分光器特有の高次線の情報がエネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトル上で明らかとなり、波長分散型Ｘ線分光器で詳細・精密な分析を行うときに必要な情報を素早く得ることができ、その分析の際に高次線の影響をなくしたり、抑えたりする処理を適確に行うことができるものであるが、この点について更に述べると、波長分散型Ｘ線分光器を用いた分析を行うときに、１次線の近くに他の特性Ｘ線の高次線がある場合は、その情報に基づき、波高分析器をその高次線をカットしやすく設定したり、その高次線を避けるようにバックグラウンド測定位置を決めたりすることができ、これにより高次線の影響を事前に避けたり小さくすることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、請求項１に係る発明によれば、指定されたエネルギー範囲における波長分散型Ｘ線分光器特有の高次線の情報がエネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトルと対比されて明らかとなり、波長分散型Ｘ線分光器で詳細・精密な分析を行う際の有効な情報を迅速に得ることができる。また請求項２に係る発明によれば、エネルギー分散型Ｘ線分光器で得られたスペクトルに基づく定性分析で存在が確認された元素又はそれに存在の可能性のある元素を追加し、且つそれから存在が誤認された元素を削除した後の元素の特性Ｘ線の高次線のリストを表示するようにしているので、効率的に波長分散型Ｘ線分光器の適確な分析処理を行うことができる。また請求項３に係る発明によれば、分析可能な全ての元素又はそれから存在の可能性のない元素を削除した後の元素の特性Ｘ線の高次線のリストを表示するようにしているので、漏れなく効率的に波長分散型Ｘ線分光器の適確な分析処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面分析機器におけるスペクトル表示装置の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】エネルギー分散型Ｘ線分光器で検出されるＸ線スペクトルのみを示す図である。
【図３】  エネルギー分散型Ｘ線分光器で検出されたＸ線スペクトル上に波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶により分光されて現れる特性Ｘ線における高次線の位置を表示した態様を示す図である。
【図４】  エネルギー分散型Ｘ線分光器スペクトル上に任意のエネルギー範囲を指定し、波長分散型Ｘ線分光器で用いる分光結晶により分光されて現れる特性Ｘ線のうち前記指定範囲内に位置する高次線のリストを同一画面上に表示した態様を示す図である。
【図５】エネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトルから同定された特性Ｘ線に対して、波長分散型Ｘ線分光器で表される高次線位置をエネルギー分散型Ｘ線分光器のスペクトル上に表示した態様を示す図である。
【符号の説明】
１  電子線
２  対物レンズ
３  試料
４  波長分散型Ｘ線分光器
５  分光結晶
６  Ｘ線検出器
７  エネルギー分散型Ｘ線分光器
８  Ｘ線発生点
９  処理・制御部
10  表示部
11  操作指示部
【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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