(57)【要約】【課題】分解能を高めることができるＸ線分光器の調整方法を提供することにある。【解決手段】本発明に係るＸ線分光器の調整方法は、複数の回折格子と、複数の前記回折格子を保持し、複数の前記回折格子のなかから選択された前記回折格子をＸ線が入射する位置に配置する回折格子保持部と、前記回折格子で分光されたＸ線を検出する検出器と、を含むＸ線分光器の調整方法であって、複数の前記回折格子の位置を調整して、複数の前記回折格子の結像面の位置を互いに合わせる結像面位置合わせ工程と、前記結像面位置合わせ工程で合わせた前記結像面の位置に、前記検出器の受光面を合わせる受光面位置合わせ工程と、を含む。【選択図】図６
2016031271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回折格子と、複数の前記回折格子を保持し、複数の前記回折格子のなかから選択された前記回折格子をＸ線が入射する位置に配置する回折格子保持部と、前記回折格子で分光されたＸ線を検出する検出器と、を含むＸ線分光器の調整方法であって、
複数の前記回折格子の位置を調整して、複数の前記回折格子の結像面の位置を互いに合わせる結像面位置合わせ工程と、
前記結像面位置合わせ工程で合わせた前記結像面の位置に、前記検出器の受光面を合わせる受光面位置合わせ工程と、
を含む、Ｘ線分光器の調整方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記結像面位置合わせ工程では、複数の前記回折格子の前記結像面の平面部分の位置が互いに重なるように、複数の前記回折格子の位置を調整する、Ｘ線分光器の調整方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記受光面位置合わせ工程では、前記受光面が前記結像面位置合わせ工程で合わせた前記結像面の平面部分に重なるように、前記検出器の位置を調整する、Ｘ線分光器の調整方法。
【請求項４】
複数の回折格子と、
複数の前記回折格子を保持し、複数の前記回折格子のなかから選択された前記回折格子をＸ線が入射する位置に配置する回折格子保持部と、
前記回折格子で分光されたＸ線を検出する検出器と、
を含み、
複数の前記回折格子は、Ｘ線が入射する位置に配置されたときの結像面の位置が互いに重なるように前記回折格子保持部に保持され、
前記検出器の受光面は、前記結像面に重なるように配置されている、Ｘ線分光器。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線分光器を含む、試料分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線分光器の調整方法、Ｘ線分光器、および試料分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線分光器は、電子線を照射して試料から発生するＸ線（特性Ｘ線）を回折格子で分光して検出する装置である。Ｘ線分光器は、一般的に、Ｘ線を分光するための回折格子と、分光されたＸ線を検出するための検出器と、を含んで構成されている。
【０００３】
Ｘ線分光器では、試料からのＸ線を回折格子に入射させ、エネルギーごとに分光されてできた結像面を検出器（ＣＣＤ、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）で読み取りスペクトルとして表示する。Ｘ線分光器では、感度を向上させるために、回折格子の高さを調整して、ＣＣＤ位置と結像面とを合わせ込む。
【０００４】
Ｘ線分光器は、複数種の回折格子を有しており、回折格子は用途に応じて交換して使用される。例えば、特許文献１に記載のＸ線分光器では、測定エネルギー領域の異なる複数の不等間隔回折格子を移動台に固定し、移動台の位置を外部から調整して真空を破らずに回折格子を交換可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７３４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、回折格子は種類によって、結像面の位置が異なる。そのため、従来、２種類の回折格子を備えたＸ線分光器では、一方の回折格子の結像面に検出器（ＣＣＤ）の受光面の位置を合わせるか、または、異なる２種類の回折格子の結像面の中間の位置にＣＣＤの受光面の位置を合わせていた。
【０００７】
図８は、２種類の回折格子（回折格子Ａ、回折格子Ｂ）を備えたＸ線分光器において、一方の回折格子Ａの結像面にＣＣＤの受光面を合わせた状態を示す図である。なお、図８において、縦軸Ｚは回折格子Ａ，Ｂの回折面に直交する方向（高さ方向）の座標を表し、横軸Ｙは回折格子Ａ，Ｂの回折面に平行な方向であり、縦軸Ｚの方向に直交する方向の座標を表す。
【０００８】
一方の回折格子Ａの結像面をＣＣＤの受光面に合わせた場合、図８に示すように、一方の回折格子Ａの結像面と受光面とは近接しているが、他方の回折格子Ｂの結像面と受光面は離れている。そのため、回折格子Ｂの分解能は低下してしまい、Ｘ線分光器の装置全体としての分解能が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、分解能を高めることができるＸ線分光器の調整方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、分解能を高めることができるＸ線分光器を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記Ｘ線分光器を含む試料分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係るＸ線分光器の調整方法は、
複数の回折格子と、複数の前記回折格子を保持し、複数の前記回折格子のなかから選択された前記回折格子をＸ線が入射する位置に配置する回折格子保持部と、前記回折格子で分光されたＸ線を検出する検出器と、を含むＸ線分光器の調整方法であって、
複数の前記回折格子の位置を調整して、複数の前記回折格子の結像面の位置を互いに合わせる結像面位置合わせ工程と、
前記結像面位置合わせ工程で合わせた前記結像面の位置に、前記検出器の受光面を合わせる受光面位置合わせ工程と、
を含む。
【００１１】
このようなＸ線分光器の調整方法では、複数の回折格子の結像面の位置と、検出器の受光面の位置と、を合わせることができるため、いずれの回折格子の分解能も犠牲にすることなく、装置全体として分解能を高めることができる。
【００１２】
（２）本発明に係るＸ線分光器の調整方法において、
前記結像面位置合わせ工程では、複数の前記回折格子の前記結像面の平面部分の位置が互いに重なるように、複数の前記回折格子の位置を調整してもよい。
【００１３】
このようなＸ線分光器の調整方法では、複数の回折格子の結像面の位置と、検出器の受光面の位置と、をより正確に合わせることができる。
【００１４】
（３）本発明に係るＸ線分光器の調整方法において、
前記受光面位置合わせ工程では、前記受光面が前記結像面位置合わせ工程で合わせた前記結像面の平面部分に重なるように、前記検出器の位置を調整する。
【００１５】
このようなＸ線分光器の調整方法では、複数の回折格子の結像面の位置と、検出器の受光面の位置と、をより正確に合わせることができる。
【００１６】
（４）本発明に係るＸ線分光器は、
複数の回折格子と、
複数の前記回折格子を保持し、複数の前記回折格子のなかから選択された前記回折格子をＸ線が入射する位置に配置する回折格子保持部と、
前記回折格子で分光された前記Ｘ線を検出する検出器と、
を含み、
複数の前記回折格子は、Ｘ線が入射する位置に配置されたときの結像面の位置が互いに重なるように前記回折格子保持部に保持され、
前記検出器の受光面は、前記結像面に重なるように配置されている。
【００１７】
このようなＸ線分光器では、検出器の受光面が複数の回折格子の結像面に重なるように配置されているため、いずれの回折格子の分解能も犠牲にすることなく、装置全体として分解能を高めることができる。
【００１８】
（５）本発明に試料分析装置は、
本発明に係るＸ線分光器を含む。
【００１９】
このような試料分析装置では、本発明に係るＸ線分光器を含むため、装置全体として分解能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るＸ線分光器を含む透過電子顕微鏡の構成を模式的に示す図。
【図２】本実施形態に係るＸ線分光器の回折格子保持部を模式的に示す図。
【図３】本実施形態に係るＸ線分光器の回折格子保持部を模式的に示す図。
【図４】本実施形態に係るＸ線分光器の調整方法の一例を示すフローチャート。
【図５】第１回折格子の結像面および第２回折格子の結像面を示す図。
【図６】回折格子の結像面に検出器の受光面を合わせる工程を説明するための図。
【図７】第１回折格子、第２回折格子、比較例の回折格子、比較例の回折格子の分解能を計算した結果を示すグラフ。
【図８】２種類の回折格子を備えたＸ線分光器において、一方の回折格子の結像面に検出器の受光面の位置に合わせた状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
１．  Ｘ線分光器
まず、本実施形態に係るＸ線分光器について図面を参照しながら説明する。以下では、本実施形態に係るＸ線分光器を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に搭載した例について説明する。図１は、本実施形態に係るＸ線分光器１００を含む透過電子顕微鏡１０００の構成を模式的に示す図である。
【００２３】
Ｘ線分光器１００は、図１に示すように、透過電子顕微鏡１０００の鏡筒１００２に取り付けられている。Ｘ線分光器１００は、試料Ｓに電子線ＥＢが照射されることにより試料Ｓから放出されたＸ線（特性Ｘ線、軟Ｘ線）２を検出する。Ｘ線分光器１００は、回折格子１０と、回折格子保持部２０と、検出器３０と、分光室４０と、検出器保持部５０と、を含む。
【００２４】
回折格子１０は、分光室４０に配置されている。回折格子１０は、試料Ｓで発生したＸ線２を分光する。回折格子１０にＸ線２を特定の角度で入射させると、波長（エネルギー）ごとに分光されたＸ線（回折Ｘ線）４を得ることができる。回折格子１０は、反射型の回折格子である。回折格子１０は、例えば、不等間隔で溝が形成された不等間隔回折格子であってもよい。回折格子１０は、分光室４０において、回折格子保持部２０で保持されている。
【００２５】
図２および図３は、回折格子保持部２０を模式的に示す図である。なお、図２では、第１回折格子１０ａが、Ｘ線２が入射する位置に配置されている状態を図示している。また、図３は、第２回折格子１０ｂが、Ｘ線２が入射する位置に配置されている状態を図示している。図２および図３には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００２６】
Ｘ線分光器１００は、複数の回折格子１０を備えている。回折格子保持部２０は、複数（図示の例では２つ）の回折格子１０（第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂ）を保持している。第１回折格子１０ａと第２回折格子１０ｂとは、互いに異なる特性（測定エネルギー領域、焦点距離等）を有している。なお、回折格子１０の数は特に限定されず、Ｘ線分光器１００は２つ以上の回折格子１０を備えていてもよい。
【００２７】
回折格子保持部２０は、第１回折格子１０ａを保持し、第１回折格子１０ａの位置を調整するための位置調整機構２２ａと、第２回折格子１０ｂを保持し、第２回折格子１０ｂの位置を調整するための位置調整機構２２ｂと、回折格子切替機構２４と、ベース２６と
、を有している。
【００２８】
位置調整機構２２ａは、回折格子切替機構２４を介して、ベース２６に取り付けられている。位置調整機構２２ａは、第１回折格子１０ａを移動可能に保持し、第１回折格子１０ａの位置決めを行うことができる。位置調整機構２２ａは、第１回折格子１０ａを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させることができる。また、位置調整機構２２ａは、第１回折格子１０ａを傾斜させることができる。
【００２９】
位置調整機構２２ｂは、回折格子切替機構２４を介して、ベース２６に取り付けられている。位置調整機構２２ｂは、第２回折格子１０ｂを移動可能に保持し、第２回折格子１０ｂの位置決めを行うことができる。位置調整機構２２ｂは、第２回折格子１０ｂを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させることができる。また、位置調整機構２２ｂは、第２回折格子１０ｂを傾斜させることができる。
【００３０】
回折格子切替機構２４は、複数の回折格子１０ａ，１０ｂのなかから選択された回折格子（第１回折格子１０ａまたは第２回折格子１０ｂ）をＸ線２が入射する位置（以下、Ｘ線入射位置ともいう）に配置する。分光室４０においてＸ線入射位置は決まっており、回折格子切替機構２４はＸ線入射位置に選択された回折格子（第１回折格子１０ａまたは第２回折格子１０ｂ）を移動させる。回折格子切替機構２４は、ベース２６上をＸ軸方向に移動可能に構成されている。
【００３１】
例えば、回折格子切替機構２４は、図２に示す第１回折格子１０ａがＸ線入射位置にある状態から、位置調整機構２２ａ，２２ｂに保持された回折格子１０ａ，１０ｂを−Ｘ軸方向に移動させて、図３に示す第２回折格子１０ｂがＸ線入射位置にある状態に切り替えることができる。このように回折格子１０ａ，１０ｂを切り替えることで、より広いエネルギー領域を測定することができる。
【００３２】
位置調整機構２２ａおよび位置調整機構２２ｂは、図２に示す第１回折格子１０ａがＸ線入射位置に配置されたときの第１回折格子１０ａの結像面の位置と、図３に示す第２回折格子１０ｂがＸ線入射位置に配置されたときの第２回折格子１０ｂの結像面の位置と、が重なるように回折格子１０ａ，１０ｂを保持している。すなわち、第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂは、Ｘ線入射位置に配置されたときに結像面の位置が重なるように位置調整機構２２ａ，２２ｂに保持されている。なお、第１回折格子１０ａの結像面の位置と、第２回折格子１０ｂの結像面の位置とを合わせる方法については後述する。
【００３３】
位置調整機構２２ａ，２２ｂおよび回折格子切替機構２４は、外部から操作可能となっている。そのため、上述した回折格子１０ａ，１０ｂの位置の調整や、回折格子１０ａ，１０ｂの切り替えを、真空を破らずに行うことができる。
【００３４】
検出器３０は、第１回折格子１０ａまたは第２回折格子１０ｂで分光された回折Ｘ線４を検出する。検出器３０は、分光室４０に検出器保持部５０を介して取り付けられている。検出器保持部５０は、例えば、ベローズである。検出器保持部５０（ベローズ）を伸縮させることで、検出器３０（検出器３０の受光面３４）の位置の調整を行うことができる。
【００３５】
検出器３０は、ＣＣＤ３２を含んで構成されており、ＣＣＤ３２で回折Ｘ線４を検出する。検出器３０（ＣＣＤ３２）の受光面３４は、各回折格子１０ａ，１０ｂの結像面に重なるように配置されている。また、検出器３０の受光面３４は、各回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の平面部分に重なるように配置されていてもよい。なお、検出器３０の受光面３４を回折格子１０ａ，１０ｂの結像面に合わせる方法については後述する。
【００３６】
次に、Ｘ線分光器１００の動作について説明する。
【００３７】
透過電子顕微鏡１０００の電子線源（図示せず）で発生した電子線ＥＢは、図１に示すように、照射レンズ系１００４で集束されて試料Ｓに照射される。電子線ＥＢが照射されることによって試料Ｓからその構成元素に応じたＸ線２が放出される。このＸ線２は、Ｘ線入射位置に位置している第１回折格子１０ａ（または第２回折格子１０ｂ）に所定の角度で入射し、第１回折格子１０ａ（または第２回折格子１０ｂ）で反射される。このとき、Ｘ線２は第１回折格子１０ａ（または第２回折格子１０ｂ）によって分光されて、分光されたＸ線４は、検出器３０の受光面３４で結像し、検出される。
【００３８】
Ｘ線分光器１００は、図２および図３に示すように、２つの回折格子１０ａ，１０ｂを有しており、回折格子保持部２０を用いて、オペレーターによって選択された第１回折格子１０ａまたは第２回折格子１０ｂをＸ線２が入射する位置に配置することができる。ここで、回折格子保持部２０は、Ｘ線２が入射する位置に配置されたときの第１回折格子１０ａの結像面の位置および第２回折格子１０ｂの結像面の位置が重なるように第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂを保持している。また、検出器３０の受光面３４は、第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂの結像面に重なるように配置されている。そのため、Ｘ線分光器１００では、いずれの回折格子１０ａ，１０ｂを用いた場合でも、回折格子１０ａ，１０ｂの結像面と検出器３０の受光面３４との間の距離が大きくなることによる、分解能の低下および感度の低下を低減することができる。
【００３９】
２．  Ｘ線分光器の調整方法
次に、本実施形態に係るＸ線分光器１００の調整方法について図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係るＸ線分光器１００の調整方法の一例を示すフローチャートである。具体的には、Ｘ線分光器１００において、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの結像面と、検出器３０の受光面３４と、の位置合わせの方法について説明する。
【００４０】
まず、第１回折格子１０ａの位置および第２回折格子１０ｂの位置を調整して、第１回折格子１０ａの結像面の位置および第２回折格子１０ｂの結像面の位置を合わせる（ステップＳ１０）。ここで、第１回折格子１０ａの結像面の位置とは、Ｘ線２が入射する位置に配置されたときの第１回折格子１０ａの結像面の位置である。同様に、第２回折格子１０ｂの結像面の位置とは、Ｘ線２が入射する位置に配置されたときの第２回折格子１０ｂの結像面の位置である。
【００４１】
具体的には、まず、下記に示す式（１）および式（２）を用いてシミュレーションを行い、第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂの結像面の位置の差が小さくなるように、または、第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂの結像面の位置が一致するように、第１回折格子１０ａと第２回折格子１０ｂのそれぞれについて、入射角α、回折角β、Ｘ線源（試料Ｓ）と回折格子１０ａ，１０ｂとの間の距離ｒ、回折格子１０ａ，１０ｂ（の回折面）と結像面との間の距離ｒ０、を決定する。
【００４２】
【数１】
2016031271.tif 000003
【００４３】
ただし、αは回折格子へのＸ線の入射角、βは回折角、ｒはＸ線源と回折格子との間の距離、ｒ０は回折格子と結像面との間の距離、Ｒは回折格子表面半径、ｎ０２は不等間隔
格子溝パラメーター、ｍは回折次数、λはＸ線波長、σは回折格子の格子定数である。
【００４４】
図５は、第１回折格子１０ａの結像面および第２回折格子１０ｂの結像面を示す図である。図５は、上記式（１）および式（２）を用いたシミュレーションの結果を示している。図５において、横軸はＹ軸方向の座標に相当し、縦軸はＺ軸方向の座標に相当する。
【００４５】
シミュレーションによって、図５に示すように、第１回折格子１０ａの結像面と第２回折格子１０ｂの結像面の位置をあわせたときの、第１回折格子１０ａについてのパラメーターα，β，ｒ，ｒ０、および第２回折格子１０ｂについてパラメーターα，β，ｒ，ｒ０を求める。
【００４６】
このとき、第１回折格子１０ａの結像面の平面部分および第２回折格子１０ｂの結像面の平面部分が、それぞれ大きくなるように、各パラメーターα，β，ｒ，ｒ０を決定する。すなわち、図５に示すシミュレーションの結果において、第１回折格子１０ａの結像面を示す線の直線部分および第２回折格子１０ｂの結像面を示す線の直線部分が長くなるように、各パラメーターα，β，ｒ，ｒ０を決定する。
【００４７】
さらに、第１回折格子１０ａの結像面の平面部分および第２回折格子１０ｂの結像面の平面部分が重なるように、各パラメーターα，β，ｒ，ｒ０を決定する。すなわち、図５に示すシミュレーションの結果において、第１回折格子１０ａの結像面を示す線の直線部分と第２回折格子１０ｂの結像面を示す線の直線部分とが重なるように、各パラメーターα，β，ｒ，ｒ０を決定する。
【００４８】
次に、式（１）および式（２）を用いた計算の結果から、Ｘ線２が入射する位置における第１回折格子１０ａの位置、およびＸ線２が入射する位置における第２回折格子１０ｂの位置を決定する。ここで、入射角αと距離ｒは、Ｘ線源と回折格子１０ａ，１０ｂとの位置関係に対応し、回折角βと距離ｒ０は、回折格子１０ａ，１０ｂと結像面との位置関係に対応する。第１回折格子１０ａの位置の調整は、位置調整機構２２ａを用いて行われ、第２回折格子１０ｂの位置の調整は、位置調整機構２２ｂを用いて行われる。
【００４９】
以上の工程により、第１回折格子１０ａの結像面の位置と、第２回折格子１０ｂの結像面の位置と、を合わせることができる。
【００５０】
次に、第１回折格子１０ａの結像面の位置と第２回折格子１０ｂの結像面の位置とを合わせる工程（ステップＳ１０）で合わせた回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の位置に、検出器３０の受光面３４を合わせる（ステップＳ１２）。
【００５１】
具体的には、検出器保持部５０（ベローズ）を伸縮させることで検出器３０の位置を調整して、回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の位置に検出器３０の受光面３４の位置を合わせる。回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の位置は、上述した式（１）および式（２）を用いて、シミュレーションを行った結果より得られる。
【００５２】
図６は、回折格子１０ａ，１０ｂの結像面に検出器３０の受光面３４を合わせる工程を説明するための図である。なお、図６は、図５に対応している。
【００５３】
図６に示すように、検出器３０の受光面３４が、回折格子１０ａ，１０ｂの結像面に重なるように、検出器３０の受光面３４の位置を調整する。
【００５４】
ここで、図６に示す検出器３０の受光面３４と回折格子１０ａ，１０ｂの結像面との間の距離は、分解能に対応する。すなわち、検出器３０の受光面３４と回折格子１０ａ，１
０ｂの結像面との間の距離が大きいほど、分解能が低下する。また、図６に示す検出器３０の受光面３４を表す直線の方向が、エネルギーの分散方向となる（例えば図６に示す受光面３４を表す下方の端が高エネルギー側であり上方の端が低エネルギー側である）。そのため、検出器３０の受光面３４と回折格子１０ａ，１０ｂの結像面との間の距離が小さい範囲が大きいほど広いエネルギー範囲で高い分解能を得ることができる。
【００５５】
したがって、広いエネルギー範囲で高い分解能を得るためには、検出器３０の受光面３４と回折格子１０ａ，１０ｂの結像面との間の距離が小さい範囲、または受光面３４と回折格子１０ａ，１０ｂの結像面が重なる範囲が大きくなるように、検出器３０の受光面３４の位置を調整する。
【００５６】
具体的には、例えば、上述したように、ステップＳ１０において、第１回折格子１０ａの結像面の平面部分および第２回折格子１０ｂの結像面の平面部分がそれぞれ大きくなり、かつ、第１回折格子１０ａの結像面の平面部分および第２回折格子１０ｂの結像面の平面部分が重なるように各パラメーターα，β，ｒ，ｒ０を決定する。そして、ステップＳ１２において、検出器３０の受光面３４が、ステップＳ１０で合わせた第１回折格子１０ａの結像面の平面部分、および第２回折格子１０ｂの結像面の平面部分に重なるように、検出器３０の位置を調整する。検出器３０の受光面３４は平面であるため、受光面３４が回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の平面部分に重なるように検出器３０の位置を調整することで、広いエネルギー範囲で高い分解能を得ることができる。
【００５７】
以上の工程により、Ｘ線分光器１００の調整を行うことができる。
【００５８】
Ｘ線分光器１００の調整方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００５９】
Ｘ線分光器１００の調整方法では、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの位置を調整して、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の位置を互いに合わせる結像面位置合わせ工程（ステップＳ１０）と、結像面位置合わせ工程（ステップＳ１０）で合わせた結像面の位置に、検出器３０の受光面３４を合わせる受光面位置合わせ工程（ステップＳ１２）と、を含む。そのため、Ｘ線分光器１００の調整方法では、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の位置と、検出器３０の受光面３４の位置と、を合わせることができるため、いずれの回折格子１０ａ，１０ｂの分解能も犠牲にすることなく、装置全体として分解能を高めることができる。
【００６０】
図７は、第１回折格子１０ａ、第２回折格子１０ｂ、比較例の回折格子Ａ、比較例の回折格子Ｂの分解能を計算した結果を示すグラフである。なお、第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂの結像面と受光面３４の関係は、図６に示すとおりである。また、回折格子Ａおよび回折格子Ｂの結像面と受光面の関係は、図８に示すとおりである。図７に示すグラフにおいて、縦軸は分解できるエネルギーの大きさ（分解能）を示し、横軸はＣＣＤの高さ方向の大きさであり、エネルギー分散方向にあたる。
【００６１】
図７に示すように、回折格子Ａは比較的高い分解能を有しているものの、回折格子Ｂはきわめて分解能が低い。これに対して、第１回折格子１０ａおよび第２回折格子１０ｂはともに高い分解能を有している。
【００６２】
また、回折格子Ａでは、高エネルギー側において分解能の低下が見られるが、回折格子１０ａ，１０ｂでは、低エネルギー側から高エネルギー側まで分解能の低下が見られない。これは、図６に示すように回折格子１０ａ，１０ｂの結像面と検出器３０の受光面３４との間の距離は、受光面３４の全体において小さいため、回折格子１０ａ，１０ｂでは低エネルギー側から高エネルギー側まで分解能の低下が見られない。
【００６３】
また、Ｘ線分光器１００の調整方法では、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の位置と、検出器３０の受光面３４の位置と、を合わせることができるため、いずれの回折格子１０ａ，１０ｂの感度も犠牲にすることなく、装置全体として感度を高めることができる。回折格子１０ａ，１０ｂの感度も、上述した回折格子１０ａ，１０ｂの分解能と同様に、回折格子１０ａ，１０ｂの結像面と検出器３０の受光面３４との間の距離に依存するためのである。
【００６４】
Ｘ線分光器１００の調整方法では、結像面位置合わせ工程（ステップＳ１０）では、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の平面部分の位置が互いに重なるように、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの位置を調整する。また、Ｘ線分光器１００の調整方法では、受光面位置合わせ工程（ステップＳ１２）では、受光面３４が結像面位置合わせ工程（ステップＳ１０）で合わせた結像面の平面部分に重なるように、検出器３０の位置を調整する。そのため、複数の回折格子１０ａ，１０ｂの結像面の位置と、検出器３０の受光面３４の位置と、をより正確に合わせることができる。したがって、装置全体としてより分解能を高めることができる。
【００６５】
上述したＸ線分光器１００の調整方法で調整されることによって、Ｘ線分光器１００では、複数の回折格子１０ａ，１０ｂは、Ｘ線２が入射する位置に配置されたときの結像面の位置が互いに重なるように回折格子保持部２０に保持され、検出器３０の受光面３４は、結像面に重なるように配置されている。そのため、Ｘ線分光器１００では、測定の際に、いずれの回折格子１０ａ，１０ｂを用いた場合でも、回折格子１０ａ，１０ｂと検出器３０の受光面３４との位置調整を行う必要がなく、測定時間の短縮を図ることができる。
【００６６】
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。
【００６７】
上述した実施形態では、Ｘ線分光器１００を透過電子顕微鏡に適用した例について説明したが、本発明に係るＸ線分光器およびＸ線分光器の調整方法は、電子線を試料に照射してＸ線を発生させる試料分析装置であれば適用可能である。このような試料分析装置としては、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過走査電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）、電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等が挙げられる。
【００６８】
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】
【００６９】
１０…回折格子、１０ａ…第１回折格子、１０ｂ…第２回折格子、２０…回折格子保持部、２２ａ…位置調整機構、２２ｂ…位置調整機構、２４…回折格子切替機構、２６…ベース、３０…検出器、３２…ＣＣＤ、３４…受光面、４０…分光室、５０…検出器保持部、１００…Ｘ線分光器、１０００…透過電子顕微鏡、１００２…鏡筒、１００４…照射レンズ系
【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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