表面分析装置制造方法及图纸

提供一种表面分析装置，基于通过元素映射分析得到的数据来进行利用三元系状态图的简便且通用性高的解析。该装置具备：测定部，其在试样上的多个位置分别获取反映了作为分析对象的三个以上的元素的量的信号；数据处理部，其基于测定部的测定结果来制作关于规定的三个元素的三元散布图，数据处理部包括第一换算部、第二换算部和散布图制作部，第一换算部将这三个元素的信号强度换算为这三个元素的浓度和为100％的重量浓度或质量浓度，第二换算部将由第一换算部得到的各元素的重量浓度或质量浓度使用该元素的原子量换算为这三个元素的浓度之和为100％的摩尔浓度或原子浓度，散布图制作部制作以三个元素的摩尔浓度或原子浓度为轴的三元散布图。子浓度为轴的三元散布图。子浓度为轴的三元散布图。

【技术实现步骤摘要】
表面分析装置


[0001]本专利技术涉及一种对试样上的一维或二维的测定区域存在的成分(元素、化合物)的分布进行调查的表面分析装置。该表面分析装置包括电子射线微分析仪(Electron Probe Micro Analyzer：EPMA)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)等。

技术介绍

[0002]在使用EPMA的元素映射分析中，能够对试样上的二维区域内的多个微小区域(测定点)各自的含有元素的种类和量进行调查。在对通过这样的元素映射分析得到的结果进行解析时，例如经常使用以下方法即相解析(或相分析)：制作与由用户指定的两个或三个元素有关的特性X射线的信号强度的散布图、或根据该信号强度计算出的元素浓度的散布图，并根据该图上的标绘点的分布来确认试样中包含的化合物的种类及其含有比例。
[0003]例如专利文献1的图11中示出了关于三个元素的三元散布图的一例。三元散布图是三个轴分别取元素的相对强度或％浓度的图，三个元素的强度或浓度以使它们的合计为100％的方式被标准化。另外，在三元散布图(二元散布图也同样)的轴为浓度的情况下，该浓度通常是重量浓度(wt％)和质量浓度(mass％)中的某一者。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2011
‑
153858号公报
[0007]专利文献2：日本特开2006
‑
125952号公报
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1：副岛，“各種表面分析法
の
定量性2.EPMA
の
定量性”，表面科学，第七卷，第三号，1986年

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的问题
[0011]在矿物学、合金制造等领域，在通过EPMA等来分别测定试样中包含的多个元素的浓度、并通过基于该测定结果的化学组成来对试样进行分类的情况下，技术论文等各种资料中公开的三元系状态图被广泛地利用。三元系状态图在金属领域也被称为吉布斯(Gibbs)三角形。图4是矿物学中使用的三元系状态图的概念图。在该三元系状态图中，分别指定的三个元素或化合物(图4中的[A]、[B]、[C])与正三角形的各顶点对应，三个边是表示该元素或化合物的浓度的轴。然后，根据作为测定对象的试样中包含的三个元素的浓度被标绘于三角形的内部的哪个位置，来鉴定构成该试样的矿物(图4中i、ii、iii
……
)。作为三元系状态图中的浓度轴的单位，摩尔浓度(mol％)被广泛地利用。
[0012]在使用如上所述的三元系状态图的矿物解析中，一般而言，以往通过EPMA来测定存在于试样上的特定测定点的全部元素(可测定的全部元素)的信号强度，根据该信号强度通过使用标准灵敏度法、标准曲线法的换算来计算重量浓度(或质量浓度)。然后，根据全部
的含有元素的该重量浓度并利用各元素的原子量来计算摩尔浓度，将与全部的含有元素的摩尔浓度对应的点标绘在三元系状态图上，由此鉴定存在于该试样上的上述测定点的矿物。
[0013]EPMA一般使用波长色散型分光器，因此无法同时检测多个元素的特性X射线，如果想要得到全部的含有元素的信号强度则会花费时间。因此，在针对大到某种程度的区域的元素映射分析中，在多数情况下仅实施所关注的少数元素的测定。因此，无法针对各测定点求出全部的含有元素的摩尔浓度，无法将该测定点标绘在三元系状态图上。即，难以通过将三元散布图上的标绘点与三元系状态图进行对比来判断例如三元散布图上的能够掌握的标绘点的集合对应于怎样的矿物。
[0014]与此相对，在专利文献2所记载的表面分析装置中，三元系状态图(在专利文献2中为三成分系状态图)的浓度轴能够在质量浓度与原子浓度之间切换，能够通过选择质量浓度作为浓度轴来进行与三元散布图的对比。然而，在该以往的表面分析装置中，设想预先利用扫描仪等将各种三元系状态图录入到装置中来进行数据库化，只能将通过测定而制作出的三元散布图与被数据库化的三元系状态图进行对比，从而制约大。另外，还存在如下问题：用户无法简便地将通过测定而制作出的三元散布图与手头的资料中存在的三元系状态图进行对比。
[0015]本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其主要目的在于，提供一种能够基于通过针对大到某种程度的区域的元素映射分析得到的数据来进行利用三元系状态图的简便且通用性高的解析的表面分析装置。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为了解决上述问题而完成的本专利技术所涉及的表面分析装置的一个方式具备：
[0018]测定部，其在试样上的多个位置分别获取反映了作为分析对象的三个以上的元素的量的信号；以及
[0019]数据处理部，其基于所述测定部的测定结果来制作关于规定的三个元素的三元散布图，所述数据处理部包括第一换算部、第二换算部以及散布图制作部，其中，所述第一换算部将所述规定的三个元素的信号强度换算为所述规定的三个元素的浓度和为100％的重量浓度或质量浓度，所述第二换算部将通过该第一换算部得到的各元素的重量浓度或质量浓度使用该元素的原子量换算为所述规定的三个元素的浓度之和为100％的摩尔浓度或原子浓度，所述散布图制作部制作以所述规定的三个元素的摩尔浓度或原子浓度为轴的三元散布图。
[0020]典型地，本专利技术所涉及的上述方式的表面分析装置是EPMA、SEM等具备波长色散型分光器的表面分析装置。在这种表面分析装置中，能够通过在试样上一边变更照射激励射线(电子射线、X射线等)的位置一边重复测定，来获取反映了试样上的一维区域或二维区域内的多个位置的各位置处的元素的存在量的信号。
[0021]专利技术的效果
[0022]如上所述，一般而言，所公开的三元系状态图的轴用摩尔浓度或原子浓度来表示。根据本专利技术所涉及的上述方式的表面分析装置，能够通过元素映射分析而制作出的三元散布图是以摩尔浓度或原子浓度为轴来表示的，而不是以重量浓度或质量浓度为轴来表示的，因此用户能够将该三元散布图直接与一般的三元系状态图进行对比来进行例如矿物的
鉴定等。由此，用户能够利用手头的资料中存在的三元系状态图来简便地进行解析。
附图说明
[0023]图1是作为本专利技术的一个实施方式的EPMA的主要部分的结构图。
[0024]图2是示出本实施方式的EPMA中的从试样测定至三元散布图显示为止的处理的过程的流程图。
[0025]图3是示出本实施方式的EPMA中显示的三元散布图的一例的图。
[0026]图4是示出一般的三元系状态图的一例的概念图。
[0027]图5是示出表面观察图像和三元散布图的显示例的图。
具体实施方式
[0028]参照附图来说明作为本专利技术所涉及的表面分析装置的一个实施方式的EPMA。图1是本实施方式的EPMA的主要部分的结构图。
[0029]如图1所示，电子射线照射部1包括电子枪100、未图示的偏转线圈等，将微小直径的电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面分析装置，具备：测定部，其在试样上的多个位置分别获取反映了作为分析对象的三个以上的元素的量的信号；以及数据处理部，其基于所述测定部的测定结果来制作关于规定的三个元素的三元散布图，所述数据处理部包括第一换算部、第二换算部以及散布图制作部，其中，所述第一换算部将所述规定的三个元素的信号强度换算为所述规定的三个元素的浓度和为100％的重量浓度或质量浓度，所述第二换算部将通过该第一换算部得到的各元素的重量浓度或质量浓度使用该元素的原子量换算为所述规定的三个元素的浓度之和为100％的摩尔浓度或原子浓度，所述散布图制...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川丈宽，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：