[发明专利]X射线分光分析设备和元素分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对特征X射线进行分光并且检测这些特征X射线的针对各波长的强度的X射线分光分析设备以及使用该设备的元素分析方法，其中这些特征X射线是由被诸如一次X射线和电子束等的激发束所照射的试样发出的。

背景技术

利用激发束照射的试样所发出的特征X射线具有该试样中含有的元素特有的波长。因此，通过检测特征X射线的针对各波长的强度，可以确定该试样的组成。

专利文献1和2各自描述一种X射线分光分析设备，其包括：激发源，用于利用激发束照射试样的表面上的微小分析点；平坦分光晶体，其中在该分光晶体上X射线发生衍射；以及检测器，用于检测分光晶体上发生衍射的X射线。在利用激发束照射微小分析点的情况下，从该微小分析点沿各方向发出特征X射线，并且这些特征X射线按不同的入射角入射到分光晶体上的不同位置。仅在具有特定波长的特征X射线的波长和该特征X射线在分光晶体上的入射角满足布拉格(Bragg)反射的条件的情况下，该特征X射线才发生衍射和反射。因此，通过使用线性传感器等来测量分光晶体上发生反射的X射线的针对各角度的强度，可以检测到特征X射线的峰并且确定特征X射线的波长。特征X射线不仅具有一个峰波长，而且还具有多个峰波长。对于X射线分光分析设备，将用于以这种方式测量各波长的强度以检测特征X射线的系统称为“波长色散型系统”。除波长色散型系统外，使用X射线分光分析设备的检测系统包括用于逐个直接检测特征X射线的能量的“能量色散型系统”，但波长色散型系统与能量色散型系统相比使得能够进行分辨率更高且精度更高的元素分析。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-096750

专利文献2：日本特开2002-189004

非专利文献

非专利文献1：林久史著，「実験室用·1結晶型·高分解能X線分光器によるCrとFe化合物の化学状態分析」(利用实验室用的具有球面弯曲晶体分析器的高分辨率X射线分光器的Cr和Fe化合物的化学状态分析)，X線分析の進歩，日本分析化学会·X線分析研究懇談会编，第46卷，第187-201页，アグネ技術センター于2015年3月31日发行

非专利文献2：I.Zaharieva等人著，“Towards a comprehensive X-ray approach for studying the photosynthetic manganese complex-XANES,Kα/Kβ/Kβ-satellite emission lines,RIXS,and comparative computational approaches for selected model complexes”(走向研究光合锰复合物的综合X射线方法-XANES,Kα/Kβ/Kβ-卫星发射线、RIXS和针对所选择的模型复合物的比较计算方法)，Journal of Physics:Conference Series，第190卷，论文编号012142，英国物理学会于2009年11月5日发行(英国)

非专利文献3：Kenji Sakurai,Hiromi Eba著,“Chemical characterization using relative intensity of manganese Kβ'and Kβ₅ X-ray fluorescence”(使用锰Kβ'和Kβ₅X射线荧光的相对强度的化学表征)，Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B，第199卷，第391-395页，Elsevier B.V于2003年1月发行(荷兰)

发明内容

发明要解决的问题

为了测量诸如液体试样或粉末试样等的组成与位置无关地呈均匀的试样，不必将分析对象区域缩小为试样中的特定位置(微小分析点)，并且利用激发束照射宽区域以获得大量特征X射线，从而进行灵敏度高的分析。然而，利用激发束照射宽区域导致在该区域中的不同位置处产生的并且具有不同波长的X射线沿相同方向在分光晶体上发生衍射，这样阻止了进行分光测量。