[发明专利]映射分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子射线显微分析仪(EPMA)、微区荧光X 射线装置等的具有如下功能的映射分析装置：一边驱动试样台 一边对试样照射电子射线或X射线的射束，获取从试样产生的 特性X射线、反射电子、二次电子等作为分析用的信号，与此 同时，生成使试样上的位置与信号的强度相对应的图像。

背景技术

在EPMA、微区荧光X射线装置中，对试样的一点照射电子 射线或聚光的X射线，对从该点产生的X射线进行分光，由此确 定包含在试样中的元素。这些装置大多具有如下功能(以下称为 “映射功能”)：为了观察特定的元素在试样上的分布，一边使试 样台在与其表面平行的方向上进行扫描，一边测量X射线的强 度，使扫描位置与X射线强度之间的关系图像化。另外，在这 些装置中，如下的情况较多：为了找出分析位置而设置光学观 察单元(光学显微镜等)，为了作为数据获取并保存该观察图像 而设置摄像单元(电视摄像机等)。但是，光学观察单元的视场 被设定成具有足以找出分析位置的分辨率，因此范围比较窄。 另一方面，根据试样的驱动范围来决定利用映射功能观察元素 分布的范围，因此有时也会遍及至X-Y台12的满行程的广范围， 大部分情况下与光学观察单元的视场不一致。

以往，例如在由EPMA制作X射线映射图像的情况下，同时 显示根据二次电子信号形成的试样表面形状的映射图像，由此， 能够观察表面形状与元素分布的对应。由EPMA得到的二次电 子图像从其检测信号的特性来看是单色图像。在观察过程中， 除了显示试样表面的形状之外还显示实际的颜色，由此使观察 变得容易，因此期望与映射图像一起同时显示带有实际的试样 表面颜色的光学观察图像。针对这种要求，以往已知如下技术： 在EPMA等分析装置中安装电视摄像机等摄像装置，由该摄像 装置拍摄试样表面的形状图像，将通过摄像得到的该光学观察 图像与映射图像同时进行显示。在由摄像装置得到表面形状图 像的情况下，需要由摄像装置预先拍摄试样表面，并进行调整 使得该摄像数据与映射图像的获取范围相一致。例如，在映射 图像的获取范围小于摄像装置的摄像范围的情况下，调整摄像 数据使得从摄像数据中切出与映射图像相同程度大小的范围来 制作光学观察图像，另外，相反地，在映射图像的获取范围大 于摄像装置的摄像范围的情况下，事先一边移动摄像范围一边 求出多个摄像数据，并对这些多个摄像数据进行图像合成，由 此制作光学观察图像。

这样，为了得到光学观察图像需要调整摄像数据，但是由 于伴随着调整而产生误差，因此存在该误差按原样成为与映射 图像之间的偏离的问题。特别是，在对移动摄像范围得到的多 个摄像数据进行图像合成而使其与映射图像的较大的显示尺寸 相一致的情况下，该误差叠加而变得更大。

因此，提出如下方法(参照专利文献1的图3)：如图12所示， 将分析范围划分为多个照射区域(例如，照射区域A～照射区域 I)，对在各照射区域中获取的光学观察图像进行合成，由此形 成与X射线映射图像相同的视场的光学观察图像。图12的水平 方向的虚线表示扫描轨迹，图12中获取照射区域A～照射区域G 的X射线信号，根据这些X射线图像形成映射图像。另一方面， 在扫描过程中通过在预先决定的位置上进行图像获取来获取光 学观察图像。在专利文献1所提出的方法中，对各照射区域A～G 决定该图像获取位置。在图12所示的例子中，例如对照射区域 A设定图像获取位置Pa，对照射区域B设定图像获取位置Pb，以 下同样地对各照射区域C～照射区域I分别设定图像获取位置 Pc～Pi。这些图像获取位置Pa～Pi通常被设定在各照射区域的中 心。在专利文献1所提出的方法中，在扫描过程中读取预先设定 的图像获取位置，当到达图像获取位置时，由电视摄像机等摄 像单元拍摄试样表面来获取图像并进行记录。然后，对所获取 的图像进行合成并显示在显示装置上。

在专利文献1所提出的方法中，如图13的(a)所示，以扫描 各照射区域的期间为累积期间来对X射线信号进行累积，由此 形成X射线累积信号。与此相对地，如图13的(b)所示，电视摄 像机等摄像单元与该X射线信号的检测同步地在累积期间内的 规定时刻(例如，Pa、Pb、Pc)离散地进行摄像，由此同时且实 时地获取所对应的照射区域的图像。即，专利文献1所提出的方 法中的数据获取过程为：

(a)移动试样台使其横穿图12所示的“最初的照射区域A”；