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JP2001021510A - X線分析装置 - Google Patents

X線分析装置

Info

Publication number
JP2001021510A
JP2001021510A JP11195523A JP19552399A JP2001021510A JP 2001021510 A JP2001021510 A JP 2001021510A JP 11195523 A JP11195523 A JP 11195523A JP 19552399 A JP19552399 A JP 19552399A JP 2001021510 A JP2001021510 A JP 2001021510A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
ray
microscope
rays
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11195523A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumuto Osawa
澄人 大澤
Katsumi Nishimura
克美 西村
Toshikazu Yurugi
利和 万木
Shintaro Komatani
慎太郎 駒谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horiba Ltd filed Critical Horiba Ltd
Priority to JP11195523A priority Critical patent/JP2001021510A/ja
Publication of JP2001021510A publication Critical patent/JP2001021510A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の光学顕微鏡によっては観察しにくい試
料であっても、これを確実に観察することができ、所望
のX線分析を行うことができるX線分析装置を提供する
こと。 【解決手段】 試料台12上に載置された試料13に対
してX線aを照射するようにしたX線分析装置におい
て、前記試料台12の上方に螢光顕微鏡または微分干渉
顕微鏡36を設け、X線aの試料13への照射に際し
て、前記螢光顕微鏡または微分干渉顕微鏡36によって
試料13を観察して画像データとしてコンピュータ39
に取り込み、この画像データをコンピュータ39の表示
画面40a上に試料画像として表示させるようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば試料中に
含まれる元素およびその量やその分布状態を調べるのに
用いられるX線分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】X線分析装置は、例えば試料台上に載置
された試料に対してX線を照射し、そのとき発生する螢
光X線や透過X線などを検出器によって検出し、その検
出出力を適宜処理することにより、試料の構成元素や内
部構造の解析を行うことができる。
【0003】ところで、上記X線分析装置を用いて測定
を行うに際して、試料にX線を照射する前に、試料にお
ける測定箇所(X線を照射する箇所)を予め特定する必
要がある。従来においては、図3に示すように、試料台
51上に載置された試料52に照射されるX線(一次X
線)53と異なる方向から光学顕微鏡またはCCDカメ
ラ54によって試料52を観察し、測定箇所をレーザポ
インタ(図示していない)で示したり、得られた像にク
ロスマーカ(図示していない)を重ねて示すようにして
いた。なお、前記図3において、55はX線発生機、5
6はX線53を試料方向にガイドするX線導管、57は
一次X線53の試料52への照射によって発生する螢光
X線58を検出する螢光X線検出器、59はレンズ、6
0は試料52に照射される可視光をガイドするライトガ
イドである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のX線分析装置においては、通常の光学顕微鏡を用い
て試料を所謂明視野観察しており、試料の観察が可視光
の強弱を用いるものであるため、螢光を発するような試
料については、これを明瞭に観察することが困難であっ
た。また、試料における極めて微細な構造については、
その分解能の関係から観察できないことがある。すなわ
ち、光学顕微鏡における分解能は、対物レンズの開口数
で決まってしまうため、微細構造を観察しようとする
と、対物レンズとして大型のものを用いる必要があり、
それだけX線分析装置の構成が大型になる。
【0005】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、通常の光学顕微鏡によっては観
察しにくい試料であっても、これを確実に観察すること
ができ、所望のX線分析を行うことができるX線分析装
置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、試料台上に載置された試料に対して
X線を照射するようにしたX線分析装置において、前記
試料台の上方に螢光顕微鏡または微分干渉顕微鏡を設
け、X線の試料への照射に際して、前記螢光顕微鏡また
は微分干渉顕微鏡によって試料を観察して画像データと
してコンピュータに取り込み、この画像データをコンピ
ュータの表示画面上に試料画像として表示させるように
している(請求項1)。
【0007】そして、前記X線分析装置において、前記
試料画像における位置を指定することにより、前記試料
における測定箇所を特定できるようにしてもよい(請求
項2)。
【0008】
【発明の実施の形態】図1および図2は、この発明の一
つの実施の形態を示すもので、まず、図1において、1
はX線分析装置の本体ブロックで、例えば黄銅よりな
り、その上方にはX線管2などを収容したX線発生機3
が設けられている。4は本体ブロック1とX線発生機3
との間に介装されるシール部である。5は本体ブロック
1内の空間で、この内部空間5には、X線発生機2によ
って発せられた一次X線aを適宜のビーム径にしてガイ
ドするためのX線導管6が上下方向に設けられている。
7は本体ブロック1の下部に連なるX線遮蔽壁で、例え
ばステンレス鋼または鉛ガラスなどよりなり、その下方
には、内部空間5とは例えばポリエチレン樹脂などのX
線透過性素材よりなる薄い隔膜8で区画された試料室9
が形成されている。そして、10はX線遮蔽壁7の前方
側(図において左側)上面に形成される試料挿入・取出
しのための試料室入口で、上下方向に回動する開閉扉1
1を備えている。
【0009】12は試料13を載置する試料台である。
この試料台12の詳細については後述するが、この試料
台12は、試料室9内を、図2にも示すように、試料室
9の幅方向であるX方向(図1において紙面に垂直な方
向)、試料室9の奥行き方向であるY方向(図1におい
て左右方向)および試料室9の高さ方向であるZ方向
(図1において上下方向)においてそれぞれ直線的に移
動する。以下、この試料台12を所定の状態で保持し移
送させるための試料移送ステージ14について、図2を
も参照しながら説明する。
【0010】まず、15は平面視が例えば長方形のベー
ス部材で、Y方向に長くなるように前方側(試料室入口
10側)から後方側(図1において右方)に設けられて
おり、Y方向の一端が上下駆動機構16によって保持さ
れて、これによって上下方向(Z方向)に移動できるよ
うに構成されている。
【0011】そして、図2において、17,18はベー
ス部材15の長手方向の両側に立設される側板で、これ
らの側板17,18には、ねじ部材19およびガイド部
材20,21が枢支または保持されている。すなわち、
ねじ部材19は、ベース部材15のX方向の一側に、そ
のY方向のほぼ全長にわたって横設されており、正、逆
いずれの方向にも回転するステッピングモータ22と結
合されている。また、ガイド部材20,21は、ベース
部材15のX方向の両側に、Y方向のほぼ全長にわたっ
て横設されている。
【0012】23は試料台12を保持し、これをガイド
部材20,21に沿ってY方向に移動させる試料台ホル
ダで、平面視が例えば矩形で、そのX方向の一端側にね
じ部材19と螺合するナット部材(図示していない)お
よびガイド部材20に保持されつつガイドされる被ガイ
ド部(図示していない)を有するブラケット部24を備
えるとともに、X方向の他端側にガイド部材21に保持
されつつガイドされる被ガイド部(図示していない)を
有するブラケット部25を備えている。
【0013】そして、26,27は試料台ホルダ23の
X方向の両側に立設される側板で、これらの側板26,
27には、ねじ部材28およびガイド部材29,30が
枢支または保持されている。すなわち、ねじ部材28
は、試料台ホルダ23のY方向の一側に、そのX方向の
ほぼ全長にわたって横設されており、正、逆いずれの方
向にも回転するステッピングモータ31と結合されてい
る。また、ガイド部材29,30は、試料台ホルダ23
のY方向の両側に、X方向のほぼ全長にわたって横設さ
れている。
【0014】そして、前記試料台12は、平面視が例え
ば矩形で、その上面に試料13を水平に保持できるよう
にしてあるとともに、そのY方向の一端側にねじ部材2
8と螺合するナット部材(図示していない)およびガイ
ド部材29に保持されつつガイドされる被ガイド部(図
示していない)を有するブラケット部32を備えるとと
もに、Y方向の他端側にガイド部材30に保持されつつ
ガイドされる被ガイド部(図示していない)を有するブ
ラケット部33を備えている。
【0015】上記構成の試料移送ステージ14において
は、ステッピングモータ22を動作させることにより、
試料台ホルダ23を、試料室入口10側の位置(以下、
試料載置位置という)と、X線導管6の真下の一次X線
aの照射位置(以下、X線照射位置という)との間で、
Y方向に移動させることができるとともに、試料台ホル
ダ23がX線照射位置にあるとき、ステッピングモータ
31を動作させることにより、試料台12をX方向にお
いて移動せることができる。
【0016】なお、前記試料移送ステージ14において
は、試料台12上の試料13に一次X線aを照射したと
きに生ずる螢光X線bや透過X線(図示していない)な
どの二次X線を遮蔽したり、減衰させたりしないよう
に、各部材が構成され、組み立てられていることはいう
までもない。
【0017】再び、図1において、33はX線照射位置
に位置する試料台12上の試料13に一次X線aを照射
したときに試料13において生ずる螢光X線bを検出す
るための例えば半導体検出器よりなる螢光X線検出器
で、冷却用媒体を収容したタンク(図示していない)に
連なるハウジング34の先端に設けられている。
【0018】そして、図1において、35はX線遮蔽壁
7の上面、より詳しくは、前記試料載置位置とX線照射
位置との間であって、試料移送ステージ14によって搬
送される試料台12の搬送経路に対応する位置に形成さ
れる窓で、可視光および螢光を良好に透過させる材料よ
りなる。そして、この窓35の上方には、例えば複数の
螢光顕微鏡36が、その対物レンズ37の一つを前記窓
35に臨ませた状態で設けられている。この螢光顕微鏡
36としては、市販のものを用いることができる。ま
た、38は微小部を観察するためのCCDカメラで、螢
光顕微鏡36の上部に付設されている。
【0019】さらに、図1において、39はX線分析装
置全体を統括制御する画像処理機能を備えたコンピュー
タで、例えばパソコンよりなり、出力装置としてのカラ
ーディスプレイ40や入力装置としてのキーボードおよ
びマウス(いずれも図示していない)などを備えてお
り、信号処理ユニット(後述する)と信号を授受すると
ともに、螢光顕微鏡36やCCDカメラ38からの信号
が入力され、信号処理を行ったり、制御指令を出力す
る。41は信号処理ユニットで、パソコン39と信号の
授受を行い、信号処理を行うともに、パソコン39から
の指令に基づいてX線発生機2や、試料移送ステージ1
4の上下駆動機構16およびステッピングモータ22,
31を制御するための信号を出力する。
【0020】上記構成のX線分析装置の動作について説
明すると、内部空間5を例えば0.1Torr以下に
し、試料室9は大気圧とする。開閉扉11を開いて、試
料室入口10より試料13としてICチップを試料室9
内に挿入し、試料載置位置にある試料台12上に載置す
る。そして、ICチップ13が移動中に試料室9の天井
部分に接触しないように、上下駆動機構16を動作させ
てベース部材15の高さを調整した後、開閉扉11を閉
じる。
【0021】ステッピングモータ22を所定の方向に回
転させて、試料載置位置にある試料台ホルダ23を、X
線照射位置方向に移送する。この移送により、試料台ホ
ルダ23上の試料台12に載置されたICチップ13
は、窓35の下方を通過し、螢光顕微鏡36によってI
Cチップ13からの螢光像がこの移送と同期して取り込
まれる。ICチップ13がX線照射位置に着いた時点で
は、ICチップ13全体の螢光像がパソコン39内に取
り込まれ、カラーディスプレイ40の画面40a上にI
Cチップ13の螢光画像が表示される。
【0022】そこで、測定担当者(またはオペレータ)
は、前記表示画面40aにおける試料画像の中から測定
すべき部位を探し、測定位置を例えばマウスで指定す
る。この画面40a上で指定された位置に対応するIC
チップ13における位置が、一次X線aの照射されるポ
イントに位置するように、試料台ホルダ23を移動させ
る。この移動は、ステッピングモータ22,31を適宜
動作させることにより行われる。この状態で、X線発生
機2から一次X線aを照射することにより、所望の測定
を行うことができる。
【0023】上記X線分析装置においては、ICチップ
13を載置した試料台12が試料載置位置からX線照射
位置へ移送されている間に、ICチップ13全体の螢光
像がパソコン39に画像データとして取り込まれるよう
にしているので、改めて測定位置を探すことなく、パソ
コン39の表示画面40a上の螢光画像における位置を
指定することにより、ICチップ13における測定箇所
を簡単に特定することができる。
【0024】この発明は、上述の実施の形態に限られる
ものではなく、例えば、二次X線検出器として、一次X
線aを照射したときに試料13を透過した透過X線を検
出する透過X線検出器を、試料移送ステージ14の下方
に設けてあってもよい。
【0025】そして、試料としては、螢光を発するもの
であればよく、したがって、試料としてはICチップの
ほか、生体であってもよい。また、試料13の微小部分
の観察を行う場合、CCDカメラ38を併用してもよ
い。
【0026】また、上記螢光顕微鏡36に代えて、微分
干渉顕微鏡を用いてもよく、この場合、ICチップなど
試料13の微細構造を良好に観察することができる。
【0027】さらに、前記内部空間5と試料室9とを薄
い隔膜8で区画することは必ずしも必要ではない。薄い
隔膜8を設けず、かつ、Na、Mg、Alというような
軽元素の測定を行う場合には、測定の都度、内部空間5
および試料室9を真空排気したり、測定に影響を及ぼさ
ないガス(例えばHe)でパージを行う必要がある。
【0028】そして、試料移送ステージ14におけるス
テッピングモータ22,31に代えて、エンコーダ付き
サーボモータなど他のモータを用いてもよい。また、信
号処理ユニット41をパソコン39内に設けてあっても
よい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、試料を試料載置位置からX線照射位置まで移送する
経路に、螢光顕微鏡または微分干渉顕微鏡によって試料
を検出して画像データとしてコンピュータに取り込み、
この画像データをコンピュータの表示画面上に試料画像
として表示させるようにしているので、試料が光学顕微
鏡など通常の顕微鏡で見にくいものであっても、これを
確実に観察することができ、試料におけるX線の照射箇
所の確認を簡単に行え、分析位置の特定を容易に行うこ
とができる。
【0030】そして、前記試料画像における位置を指定
することにより、前記試料における測定箇所を特定でき
るようにしているので、試料におけるX線の照射箇所を
迅速かつ正確に設定することができ、効率よく測定を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のX線分析装置の全体構成を概略的に
示す図である。
【図2】前記X線分析装置の試料移送ステージの平面的
な構成を概略的に示す図である。
【図3】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
12…試料台、13…試料、36…螢光顕微鏡または微
分干渉顕微鏡、39…コンピュータ、40a…表示画
面、a…X線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 万木 利和 京都府京都市南区吉祥院宮の東町2番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 駒谷 慎太郎 京都府京都市南区吉祥院宮の東町2番地 株式会社堀場製作所内 Fターム(参考) 2G001 AA01 DA02 EA03 HA09 HA13 HA20 JA11 JA16 LA01 LA11 NA05 NA06 NA16 NA17 PA02 PA07 PA11 PA14 SA02 SA10 2H052 AA05 AA09 AF02 AF13 AF14 AF23 AF25

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料台上に載置された試料に対してX線
    を照射するようにしたX線分析装置において、前記試料
    台の上方に螢光顕微鏡または微分干渉顕微鏡を設け、X
    線の試料への照射に際して、前記螢光顕微鏡または微分
    干渉顕微鏡によって試料を観察して画像データとしてコ
    ンピュータに取り込み、この画像データをコンピュータ
    の表示画面上に試料画像として表示させるようにしたこ
    とを特徴とするX線分析装置。
  2. 【請求項2】 試料台上に載置された試料に対してX線
    を照射するようにしたX線分析装置において、前記試料
    台の上方に螢光顕微鏡または微分干渉顕微鏡を設け、X
    線の試料への照射に際して、前記螢光顕微鏡または微分
    干渉顕微鏡によって試料を観察して画像データとしてコ
    ンピュータに取り込み、この画像データをコンピュータ
    の表示画面上に試料画像として表示させ、この試料画像
    における位置を指定することにより、前記試料における
    測定箇所を特定できるようにしたことを特徴とするX線
    分析装置。
JP11195523A 1999-07-09 1999-07-09 X線分析装置 Pending JP2001021510A (ja)

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Cited By (5)

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