电子探针微分析仪的平台驱动方法技术

一种电子探针微分析仪的平台驱动方法，在线和面分析中，根据预先设定的条件补正试料平台的高度方向上的Ｚ轴坐标，将要驱动的Ｚ轴坐标以阶梯状函数的形式确定，根据该Ｚ轴补正函数逐次控制Ｚ轴坐标值；在分析方向的各分析位置中，满足了Ｘ线分光器的集光条件的试料平台的Ｚ轴补正值作成为阶梯状的Ｚ轴补正函数，根据Ｚ轴补正函数和当前分析方向的分析位置，求出下一个分析方向的分析位置的Ｚ轴补正值，将试料平台的Ｚ轴驱动到所求出的Ｚ轴补正值。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电子探针微分析仪的控制方法，特别涉及试料平台在高度方向上的驱动控制方法。在采用波长分散型分光器的电子探针微分析仪(EPMA)中，作为检测由电子束照射试料所放射出的特性X线的集光条件，要求将试料和分光结晶、检测器的X线分光器高精度地配置在洛兰德圆的圆周上。通常，通过调整试料面的高度位置来满足该X线分光器的集光条件。在采用电子探针微分析仪的分析中，除了在试料面上的一点进行分析的点分析之外，还有在试料面上逐步改变分析位置的同时检测该处的X线信号以获得一维或者二维分布的线分析和面分析。在线分析和面分析中，让试料在X、Y平面上以一定的速度移动，在该移动期间以一定间隔进行X线信号的测定。对于有凹凸的试料面，在进行点分析、线分析和面分析时，随着试料在X、Y平面上的移动，分析位置处的试料面的高度变化。为此，为了进行高精度的测定，有必要随时控制试料平台的高度方向以便在各分析位置让试料面的高度满足X线分光器的集光条件。目前，作为控制试料平台高度方向的方法，已知的方法是预先在分析区域整个面上计算出试料面的高度满足X线分光器的集光条件时的试料平台的Z轴坐标值的实测值或者近似值，根据所求出的Z轴坐标值控制试料平台的Z轴坐标。而作为控制试料平台高度方向的驱动方法，已知的方法是将分析区域整体近似成一平面，通过对于X、Y轴方向的一定速度的移动以一定速度移动Z轴沿平面倾斜的驱动方法。在将分析区域整体近似成一平面、根据平面倾斜一定速度移动Z轴的驱动方法中，由于其前提是假定试料的分析区域面近似为一平面，对于近似成一平面比较困难的复杂的凹凸面而言，要补正分析面的高度，就必需细分割分析区域，才能将各分割区域近似成平面。由该驱动方法对复杂的凹凸面进行面分析时，有必要(a)在各分割区域按照近似平面的倾斜进行多次分割的面分析，然后将各面分析所得到的结果最终进行合成，或者(b)一次的面分析动作进行分析全分析区域的控制。在(a)的分割面分析的控制方法中，对于每一分割都要重复进行试料平台的停止和再启动，与不分割的情况相比较，存在着分析时间长的问题。又，在(b)的一次面分析的控制方法中，每次分析位置移动到新的分割区域时，对照分割区域的近似平面的倾斜有必要每次变更驱动速度。又，Z轴的驱动条件不是给出移动目的地的坐标而是给出移动速度，为此，由于移动速度变更时间的延迟和速度计算的误差等原因，会发生偏离目的地坐标的情况。而且，该偏离量在每次重复驱动速度变更时积蓄下来，使得正确补正困难。图5为表示上述(b)的控制所产生的Z轴方向的位置误差的图。图5(a)表示对于近似成平面的试料面，对应于X、Y方向移动的试料平台的Z轴方向的控制值的Z轴坐标值D。试料平台的Z轴是在各分割平面中，按照图5(b)所示的速度F那样，以一定的速度进行上下移动。在该一定速度的控制下，在各分析区域进行切换时，产生控制延迟时间T，如图5(c)的实线所示，偏离了虚线所示的目标值D。5(d)表示在该Z轴方向上的位置误差H，该位置误差H是随着X、Y方向的移动积累下来的。为此，本专利技术的目的在于解决上述现有的问题，在有凹凸的试料面的线分析和面分析中，可以一直满足X线分光器的集光条件，高精度地控制Z轴方向的高度。本专利技术的，是在线分析或面分析中，根据预先确定的条件补正试料平台在高度方向的Z轴坐标的方法，在分析中将要驱动的Z轴坐标以阶梯状函数的形式确定，根据该阶梯状的Z轴补正函数逐次控制Z轴坐标值，在分析方向的各分析位置中，满足了X线分光器的集光条件的试料平台的Z轴补正值作成为阶梯状的Z轴补正函数，根据Z轴补正函数和当前分析方向的分析位置，求出下一个分析方向的分析位置的Z轴补正值，将试料平台的Z轴驱动到所求出的Z轴补正值。采用阶梯状的Z轴补正函数，由此对Z轴方向逐次进行位置控制，可以降低进行速度控制时所产生的累计的位置误差，进行高精度的Z轴方向高度的控制。本专利技术的试料平台可以在X轴、Y轴以及Z轴的各轴方向进行驱动，当在由X轴和Y轴形成的X、Y平面上放置试料时，通过驱动X轴和Y轴，将试料面的分析位置向线分析或面分析的分析方向移动，又，通过对Z轴的驱动满足X线分光器的集光条件。Z轴补正函数是对于测定对象的试料，在沿分析方向的各分析位置上，预先求出为满足X线分光器的集光条件补正试料平台的Z轴补正值，将该Z轴补正值作成阶梯状的函数的一种函数。因此，通过求出各分析位置中的Z轴补正函数，可以获取该分析位置中为补正试料平台的Z轴补正值，通过用该Z轴补正值控制试料平台的高度方向，满足X线分光器的集光条件。以阶梯状函数的形式给出的Z轴补正值是对各分析位置的高度方向的位置数据，对于给定分析位置由于是指示高度本身的控制，因而Z轴方向的控制成逐次位置控制，可以降低像速度控制那样的控制延迟所伴随的位置误差。当试料平台由步进电机驱动时，向步进电机供给对应于Z轴补正值大小的位置脉冲，进行高度方向的位置补正。用相同大小的Z轴补正值进行的分析方向的幅度由补正函数的阶梯状部分的步幅确定，该步幅可以通过对为进行分析方向的移动而向步进电机供给的脉冲数进行计数求出。因此，用Z轴补正值进行高度方向的位置补正后，对为驱动X轴、Y轴所供给的脉冲进行计数，在该计数值达到相当于阶梯状部分的步幅的数时，用下一阶梯状部分的Z轴补正值进行高度方向的位置补正，对应于该Z轴补正值的步幅以驱动X轴、Y轴的脉冲数进行计数。通过重复这样的处理，进行由阶梯状Z轴函数的平台驱动。下面对附图进行简要说明。附图说明图1为表示适用于本专利技术的构成例的概略框图。图2为表示说明本专利技术平台驱动方法的概略例的流程图。图3为表示说明本专利技术平台驱动方法的概略例的波形图。图4为表示为比较本专利技术平台驱动方法所产生的误差和现有的平台驱动方法所产生的误差的曲线图。图5为表示说明现有的控制在Z轴方向所产生的位置误差的曲线图。图中，1-电子探针微分析仪、2-计算机、3-平台控制器、4-驱动器、5-摄像装置、6-监视器、11-钨丝、12-电子束、13-聚光镜、14-物镜、15-分光元件、16-检测器、17-试料平台、21-Z轴补正函数、22-Z轴补正值形成部、23-计数器部、24-中断处理部、25-数据存储器、26-数据处理部。以下参照附图详细说明本专利技术的实施方案图1为表示适用于本专利技术的构成例的概略框图。在图1所示的电子探针微分析仪1中从钨丝11所发射的电子束12通过聚光镜13、物镜14照射放置在试料平台17上的试料S。从试料S发射出来的X线由包含根据波长分光的分光元件15和检测所分光出来的特性X线的检测器16的X线分光器进行分析。试料平台17通过接受来自平台控制器3的控制脉冲的驱动器4可以在X、Y、Z轴方向上移动。通过X、Y轴的驱动，相对于电子束12在X、Y面上移动试料S，进行线分析或者面分析。平台控制器3由来自计算机2的控制命令完成X、Y轴方向上的位置确定和Z轴方向的高度调整。试料S的观察通过用CCD摄象机等摄像装置5拍摄由反射镜18反射的像，并显示在监视器6上来实现。线分析和面分析通过对由检测器16所得到的测定信号由计算机2内的各功能块进行数据处理进行。计算机2包括数据存储器25和数据处理部26的功能，实施测定信号的数据处理和在监视器6上的显示。计算机2包括为进行Z轴方向的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子探针微分析仪的平台驱动方法，其特征是在分析方向的各分析位置中满足了Ｘ线分光器的集光条件的Ｚ轴补正值作成为阶梯状的Ｚ轴补正函数，根据所述Ｚ轴补正函数和当前分析方向的分析位置，求出下一分析方向的分析位置中Ｚ轴补正值，将试料平台的Ｚ轴驱动到所求出的Ｚ轴补正值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1998-12-9 350022/981.一种电子探针微分析仪的平台驱动方法，其特征是在分析方向的各分析位置中满足了X线分光器...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂前浩，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]