蛍光Ｘ線分析装置、蛍光Ｘ線分析方法、およびプログラム
【課題】回折線による分析精度の低下を抑制することができる蛍光Ｘ線分析装置を提供する。
【解決手段】蛍光Ｘ線分析装置１００は、スペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部１２と、抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部１３と、抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４と、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部１５と、を含む。
【解決手段】蛍光Ｘ線分析装置１００は、スペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部１２と、抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部１３と、抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４と、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部１５と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析装置、蛍光Ｘ線分析方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光Ｘ線分析装置は、試料にＸ線源からの一次Ｘ線を照射し、発生した二次Ｘ線（蛍光Ｘ線や回折線）の強度を検出器で検出して、試料を構成する元素濃度等を分析するものである。試料が結晶構造を有する場合、一次Ｘ線が試料で回折して、検出器に入射することがある。その回折線によるピークが二次Ｘ線のスペクトル上に現れると、蛍光Ｘ線によるピークと区別がつかない妨害線となり、分析精度が低下してしまう場合があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１には、試料の向きを二次元的もしくは三次元的に変えて測定を行う蛍光Ｘ線分析装置が開示されている。ブラッグ条件は、試料（結晶面）の向きに応じて変わるので、試料の向きを変えながら測定を行うことにより、回折線の強度は変化する。特許文献１の蛍光Ｘ線分析装置では、二次Ｘ線の強度が最小値を示す回転方向に試料を位置決めすることにより、回折線の影響を低減している。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、Ｘ線源と試料との間にフィルターを入れることにより、Ｘ線源で発生する一次Ｘ線のうち、測定対象の蛍光Ｘ線と波長が同一であって、かつ、試料で回折されるＸ線を十分に減衰させて、回折線を実質上発生させない蛍光Ｘ線分析装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２６７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−３４９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の蛍光Ｘ線分析装置では、例えば、試料の種類（例えば、結晶構造）が変わるごとに、回折線の影響が少ない方向を探さなければならず、また、同種の試料であっても、同じ結晶方位となるように、試料をステージ上に配置しなければならなかった。また、特許文献２に記載の蛍光Ｘ線分析装置では、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなければならなかった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、回折線による分析精度の低下を抑制することができる蛍光Ｘ線分析装置、蛍光Ｘ線分析方法、およびプログラムを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置は、
試料に一次Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記試料から発生した少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線の強度を測定する検出部と、
前記二次Ｘ線の強度に基づいて、スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記スペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部と、
を含む。
【０００９】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線ピーク判定部が、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。また、このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線による分析精度の低下を抑制するために、例えば、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。したがって、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【００１０】
（２）本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置において、
さらに、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を記憶する記憶部を含み、
前記二次Ｘ線ピーク抽出部は、前記蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、前記スペクトルから蛍光Ｘ線ピーク以外の前記二次Ｘ線ピークを抽出してもよい。
【００１１】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線ピーク判定部が判定を行う前に、予め回折線ピークの候補を絞ることができる。
【００１２】
（３）本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置において、
前記回折線ピーク判定部は、さらに、前記二次Ｘ線ピークの周期に基づいて、抽出された前記二次Ｘ線ピークが回折線ピークか否かを判定してもよい。
【００１３】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、より精度の高い分析を行うことができる。
【００１４】
（４）本発明に係る蛍光Ｘ線分析方法は、
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得工程と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出工程で算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定工程と、
を含む。
【００１５】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線ピーク判定工程において、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。また、このような蛍光Ｘ線分析方法によれば、回折線による分析精度の低下を抑制するために、例えば、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。したがって、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【００１６】
（５）本発明に係るプログラムは、
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部としてコンピューターを機能させる。
【００１７】
このようなプログラムによれば、回折線ピーク判定部が、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。また、このようなプログラムによれば、回折線による分析精度の低下を抑制するために、例えば、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。したがって、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置の構成の一例を示す図。
【図２】エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置で測定された、回折線ピークを含むスペクトルと蛍光Ｘ線ピークを含むスペクトル。
【図３】本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャート。
【図４】スペクトル生成部が生成した二次Ｘ線のスペクトルの一例を示すグラフ。
【図５】二次Ｘ線ピーク抽出部が作成した二次Ｘ線ピークリストの一例を示す表。
【図６】二次Ｘ線ピーク抽出部が作成した回折線ピーク候補リストの一例を示す表。
【図７】第１変形例に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャート。
【図８】二次Ｘ線ピーク間の差分を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２０】
１． 蛍光Ｘ線分析装置
まず、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置について説明する。図１は、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の構成の一例を示す図である。
【００２１】
蛍光Ｘ線分析装置１００は、図１に示すように、Ｘ線照射部１と、検出部３と、処理部１０と、を含む。蛍光Ｘ線分析装置１００は、例えば、さらに、発生器電源２と、一次Ｘ線フィルター４と、一次Ｘ線フィルター制御部５と、第１コリメーター６と、第１コリメーター制御部７と、第２コリメーター８と、操作部２０と、表示部２２と、記憶部２４と、情報記憶媒体２６と、を含んでいる。蛍光Ｘ線分析装置１００は、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置である。
【００２２】
蛍光Ｘ線分析装置１００の測定対象となる試料Ｓは、例えば、結晶構造を有する。このような試料Ｓとしては、例えば、シリコン単結晶ウエハーやガリウムヒ素ウエハー等の単結晶ウエハーが挙げられる。試料Ｓは、結晶構造を有していれば特に限定されない。
【００２３】
Ｘ線照射部１は、試料Ｓに一次Ｘ線Ｐｘを照射する。Ｘ線照射部１は、例えば、Ｘ線管である。Ｘ線照射部１には、発生器電源２から所定の電圧および所定の電流が供給される。これにより、Ｘ線照射部１は、一次Ｘ線Ｐｘを発生させる。発生器電源２は、処理部１０によって制御される。
【００２４】
一次Ｘ線フィルター４および第１コリメーター６は、Ｘ線照射部１と試料Ｓとの間に配置されている。一次Ｘ線フィルター４は、Ｘ線照射部１で発生した連続Ｘ線成分や特性Ｘ線の一部を吸収することができる。これにより、一次Ｘ線Ｐｘから連続Ｘ線成分や特性Ｘ線の一部を除去することができる。一次Ｘ線フィルター４は、例えば、金属箔である。一次Ｘ線フィルター４の特性は、分析対象となる元素に応じて、制御される。一次Ｘ線フィルター制御部５は、処理部１０からの制御信号に基づいて、一次Ｘ線フィルター４を制御する。
【００２５】
第１コリメーター６は、Ｘ線照射部１で発生した一次Ｘ線Ｐｘの通過する範囲を限定する。これにより、試料Ｓの所望の領域に一次Ｘ線Ｐｘを照射することができる。第１コリメーター６は、第１コリメーター制御部７によって制御される。第１コリメーター制御部７は、処理部１０からの制御信号に基づいて、第１コリメーター６を制御して、一次Ｘ線Ｐｘの通過する範囲を制御する。
【００２６】
第２コリメーター８は、試料Ｓと検出部３との間に配置されている。第２コリメーター８は、試料Ｓで発生した二次Ｘ線Ｓｘが通過する範囲を限定する。二次Ｘ線Ｓｘは、試料Ｓに一次Ｘ線Ｐｘが照射されることによって発生するＸ線である。二次Ｘ線Ｓｘは、少なくとも蛍光Ｘ線を含む。二次Ｘ線Ｓｘは、さらに、回折線等を含むことができる。回折線とは、一次Ｘ線が試料Ｓで回折されることで生じるＸ線をいう。回折線は、ブラッグ条件を満たすときに現れる。
【００２７】
検出部３は、二次Ｘ線Ｓｘの強度を検出する。検出部３は、例えば、シリコン半導体検出器である。検出部３は、検出した二次Ｘ線Ｓｘの強度に基づいて、二次Ｘ線強度データを生成し、当該二次Ｘ線強度データを処理部１０（スペクトル生成部１１）に出力する。
【００２８】
処理部１０は、スペクトル生成部１１と、二次Ｘ線ピーク抽出部１２と、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３と、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４と、回折線ピーク判定部１５と、を含む。処理部１０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。
【００２９】
スペクトル生成部１１は、検出部３で検出された二次Ｘ線Ｓｘの強度に基づいて、二次Ｘ線のスペクトルを生成する。二次Ｘ線のスペクトルは、例えば、横軸にエネルギー、縦軸に二次Ｘ線Ｓｘの強度をとったグラフとして表される。
【００３０】
二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出する。ここで、二次Ｘ線ピークとは、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れるピークをいう。二次Ｘ線ピークには、少なくとも蛍光Ｘ線ピークが含まれる。蛍光Ｘ線ピークとは、蛍光Ｘ線の強度を反映したピークである。また、二次Ｘ線ピークには、例えば、回折線ピーク、サムピーク、エスケープピーク等の妨害線ピークが含まれる場合がある。回折線ピークとは、回折線の強度を反映したピークである。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出して、二次Ｘ線ピークとそのエネルギー値からなる二次Ｘ線ピークリストを作成する。
【００３１】
また、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク以外の二次Ｘ線ピークを抽出する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、二次Ｘ線ピークリストから蛍光Ｘ線ピークを除去し、妨害線ピーク候補リストを作成する。ここで、妨害線ピークとは、二次Ｘ線ピークのうち、蛍光Ｘ線ピーク以外のピークをいい、例えば、回折線ピーク、サムピーク、エスケープピーク等が含まれる。
【００３２】
二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、蛍光Ｘ線のエネルギー値と一致する二次Ｘ線ピークを蛍光Ｘ線ピークとし、二次Ｘ線ピーク候補リストから除去してもよい。また、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、さらに、α線、β線等のピークを考慮して、該当する二次Ｘ線ピークを蛍光Ｘ線ピークとし、二次Ｘ線ピークリストから除去してもよい。Ｘ線ピーク抽出部１２は、さらに、α線、β線等のピークの強度を考慮して、該当する二次Ｘ線ピークを蛍光Ｘ線ピークとし、二次Ｘ線ピークリストから除去してもよい。
【００３３】
なお、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、上述した方法を用いて蛍光Ｘ線ピークか否か判断できない場合には、そのような二次Ｘ線ピークを、妨害線ピーク候補としてもよい。
【００３４】
蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、元素ごとに示された蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を含む。また、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、例えば、さらに、元素ごとに、α線のエネルギー値およびその強度、β線のエネルギー値およびその強度を含む情報であってもよい。蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、例えば、情報記憶媒体（記憶部）２６に格納されており、二次Ｘ線ピーク抽出部１１は、この情報記憶媒体２６から、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を取得することができる。
【００３５】
また、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク、サムピーク、およびエスケープピーク以外の二次Ｘ線ピークを抽出する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、サムピークのエネルギー値の情報およびエスケープピークのエネルギー値の情報に基づいて、妨害線ピーク候補リストから、サムピーク、およびエスケープピークを除去することによって、回折線ピーク候補リストを作成する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、サムピークが現れるエネルギー値およびエスケープピークが現れるエネルギー値を、公知の計算式に従って求める。
【００３６】
二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する。二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、例えば、抽出した二次Ｘ線ピークを、所定の関数でフィッティングして、エネルギー幅を算出する。ピークのエネルギー幅は、例えば、半値幅である。二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、例えば、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークについて、エネルギー幅を算出する。
【００３７】
蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅は、当該蛍光Ｘ線ピークのエネルギー値における検出器３のエネルギー分解能に対応する。測定や計算によって得られた蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報は、例えば、情報記憶媒体２６に格納される。そして、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、情報記憶媒体２６から、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、例えば、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークのエネルギー値について、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。
【００３８】
回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が算出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。
【００３９】
回折線ピークと蛍光Ｘ線ピークとは、二次Ｘ線のスペクトルにおいて、同じエネルギー値に現れた場合に、互いに異なる大きさのエネルギー幅を持つ。蛍光Ｘ線は、エネルギー幅がほぼゼロであり、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅は、検出器の分解能のみから決定される。一方、回折線ピークのエネルギー幅は、幾何的な配置に依存したエネルギー幅と検出器の分解能から決定される。幾何的な配置に依存したエネルギー幅は有限の値であり、この値は無視できない。
【００４０】
具体的に、幾何的な配置に依存したエネルギー幅について示す。幾何的な配置に依存したエネルギー幅、すなわち、点光源から有限の取り込み角Δθをもつ検出器の取り込みエネルギー幅ΔＥｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎは下記式（１）で示すことができる。
【００４１】
【数１】
【００４２】
エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置では、検出器は有限の大きさを持つので、取り込み角Δθは有限の大きさである。有限のエネルギー幅をもつＸ線が検出された場合、エネルギー幅ΔＥは、下記式（２）のようになる。
【００４３】
【数２】
【００４４】
検出器の分解能ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎに比べて、幾何的なエネルギー幅ΔＥｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎが無視できない大きさの場合、観測される回折線のエネルギー幅（ΔＥ）は、蛍光Ｘ線のエネルギー幅（ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）よりも拡がる。
【００４５】
例えば、θ＝４５°、Δθ＝１０ｍｒａｄ、回折線のエネルギー５．８ｋｅＶのとき、幾何的な配置に依存したエネルギー幅ΔＥｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎは、上記式（１）から、５８ｅＶとなる。５．８ｋｅＶにおける検出器のエネルギー分解能ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎを１５０ｅＶとすると、観測される回折線ピークのエネルギー幅ΔＥは、１６０ｅＶとなる。すなわち、回折線ピークのエネルギー幅ΔＥは、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎよりも１０ｅＶだけ大きい。
【００４６】
図２は、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置で測定された、回折線ピークを含むスペクトルと蛍光Ｘ線ピークを含むスペクトルである。図２に示すように、実際に測定を行った結果からも、同じエネルギー値において、回折線ピークのエネルギー幅が、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きくなることがわかる。
【００４７】
このように、同じエネルギー値において、回折線ピークのエネルギー幅は、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きくなる。したがって、同じエネルギー値において、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定することができる。
【００４８】
回折線ピーク判定部１５は、例えば、回折線ピーク候補リストにあがったすべての二次Ｘ線ピーク（ピーク１〜ピークｎ）について、回折線ピークか否かの判定を行う。
【００４９】
操作部２０は、ユーザーが操作情報を入力するためのものであり、入力された操作情報を処理部１０に出力する。操作部２０の機能は、キーボード、マウス、タッチパネル型ディスプレイなどのハードウェアにより実現することができる。
【００５０】
表示部２２は、処理部１０によって生成された画像を表示するものであり、その機能は、ＬＣＤ、ＣＲＴなどにより実現できる。表示部２２は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線のスペクトルを表示することができる。また、表示部２２は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が作成したリスト（二次Ｘ線ピークリスト、回折線ピーク候補リスト）を表示することができる。また、表示部２２は、回折線ピーク判定部１５が判定した結果を表示することができる。
【００５１】
記憶部２４は、処理部１０のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭなどにより実現できる。情報記憶媒体２６（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、或いはメモリ（ＲＯＭ）などにより実現できる。処理部１０は、情報記憶媒体２６に格納されるプログラムに基づいて本実施形態の種々の処理を行う。情報記憶媒体２６には、処理部１０の各部としてコンピューターを機能させるためのプログラムを記憶することができる。
【００５２】
２． 蛍光Ｘ線分析方法
次に、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法について説明する。本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法は、本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置を用いて行うことができる。図３は、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１に示す蛍光Ｘ線分析装置および図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５３】
本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法では、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れた二次Ｘ線ピークが、回折線ピークか否かを判定する。
【００５４】
（１）まず、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出する（二次Ｘ線ピーク抽出工程Ｓ１１）。
【００５５】
本工程では、まず、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルを生成する。具体的には、Ｘ線照射部１が、試料Ｓに一次Ｘ線Ｐｘを照射し、検出器３が、発生した二次Ｘ線Ｓｘの強度を検出する。検出器３は、検出した二次Ｘ線Ｓｘの強度情報を、スペクトル生成部１１に出力する。スペクトル生成部１１は、二次Ｘ線Ｓｘの強度情報に基づいて、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルを生成する。
【００５６】
図４は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルの一例を示すグラフである。二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルは、図４に示すように、横軸にエネルギー、縦軸に二次Ｘ線Ｓｘの強度をとったグラフとして表される。
【００５７】
次に、二次Ｘ線ピーク抽出部１１が、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出する。
【００５８】
本工程では、まず、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出して、二次Ｘ線ピークリストを作成する。
【００５９】
図５は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が作成した二次Ｘ線ピークリストの一例を示す表である。二次Ｘ線ピークリストは、例えば、図５に示すように、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れた二次Ｘ線ピークとそのエネルギー値からなる。
【００６０】
次に、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、図５に示す二次Ｘ線ピークリストから、蛍光Ｘ線ピークを除去し、妨害線ピーク候補リストを作成する。蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、例えば、情報記憶媒体（記憶部）２６に格納されており、二次Ｘ線ピーク抽出部１１は、この情報記憶媒体２６から、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を取得することができる。
【００６１】
次に、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が、サムピークのエネルギー値の情報およびエスケープピークのエネルギー値の情報に基づいて、妨害線ピーク候補リストから、サムピークおよびエスケープピークを除去し、回折線ピーク候補リストを作成する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、サムピークが現れるエネルギー値およびエスケープピークが現れるエネルギー値を、公知の計算式に従って求める。
【００６２】
図６は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が作成した回折線ピーク候補リストの一例を示す表である。回折線ピーク候補リストは、例えば、図６に示すように、回折線ピークの候補となる二次Ｘ線ピークとそのエネルギー値からなる。
【００６３】
（２）次に、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する（二次Ｘ線ピーク幅算出工程Ｓ１２）。
【００６４】
二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、図６に示す、回折線ピーク候補リストにあがった二次Ｘ線ピーク（ピーク１〜ピークｎ）について、そのエネルギー幅を算出する。
【００６５】
（３）次に、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４が、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する（蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得工程Ｓ１３）。
【００６６】
蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、例えば、図６に示す回折線ピーク候補リストから１つの回折線ピーク候補を選択し、その回折線ピーク候補のエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅（検出器の分解能）の情報を取得する。具体的には、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、例えば、図６に示す回折線ピーク候補リストからピーク１を選択し、ピーク１のエネルギー値１．０ｋｅＶにおける蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。エネルギーごとの蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報は、予め情報記憶媒体２６に格納されており、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、情報記憶媒体２６から、対応する蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。蛍光Ｘ線ピーク情報取得部１４は、他の回折線ピーク候補（ピーク２〜ピークｎ）についても、同様に、対応する蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。
【００６７】
（４）次に、回折線ピーク判定部１５が、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が算出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きいか否かを判定する（回折線ピーク判定工程Ｓ１４）。
【００６８】
回折線ピーク判定部１５は、図６に示す回折線ピーク候補リストに挙げられたピーク１からピークｎの各々について、回折線ピークか否かを判定する。回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、同じエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合（工程Ｓ１５でＹＥＳの場合）、当該二次Ｘ線ピークを、回折線ピークと判定する（工程Ｓ１６）。また、回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、同じエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅以下の場合（工程Ｓ１５でＮＯの場合）、当該二次Ｘ線ピークを、回折線ピークではないと判定する（工程Ｓ１７）。
【００６９】
回折線ピーク判定部１５が、回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行った場合（工程Ｓ１８でＹＥＳの場合）、処理を終了する。回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行っていない場合、工程Ｓ１４に戻る。
【００７０】
以上の工程により、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れた二次Ｘ線ピークに対して、回折線ピークか否かを判定することができる。
【００７１】
本実施形態では、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、例えば、蛍光Ｘ線分析装置において、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。このように、本実施形態によれば、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【００７２】
本実施形態では、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから蛍光Ｘ線ピーク以外の二次Ｘ線ピークを抽出することができる。これにより、予め回折線ピークの候補を絞ることができ、その後の工程Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４での処理数を減らすことができる。
【００７３】
３． 変形例
次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、上述した図１に示す蛍光Ｘ線分析装置１００および図３に示す本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法を示すフローチャートと異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００７４】
（１）第１変形例
まず、第１変形例について説明する。図７は、本変形例に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャートである。
【００７５】
本変形例に係る蛍光Ｘ線分析方法では、図７に示すように、図３に示す蛍光Ｘ線分析方法に加えて、さらに、回折線ピーク判定工程Ｓ１４（以下「第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４」ともいう）の後に、回折線ピーク判定部１５が、二次Ｘ線ピークの周期に基づいて、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークが回折線ピークか否かを判定する工程（第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９）を含む。
【００７６】
本変形例では、第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４で回折線ピークと判定された場合（工程Ｓ１５でＹＥＳの場合）、第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９を行う。
【００７７】
第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９では、回折線ピーク判定部１５が、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークから周期性を有するピークを抽出する。
【００７８】
具体的には、まず、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピーク（ピーク１〜ピークｎ）間の差分を計算する。
【００７９】
図８は、二次Ｘ線ピーク間の差分を示す表である。
【００８０】
次に、回折線ピーク判定部１５は、図８に示す表から、同じエネルギー差を有するピークを検索する。同じエネルギー差を有するピークは、周期性を有するといえるため、回折線ピークと判定できる。
【００８１】
このようにして、第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９において、二次Ｘ線ピークが周期性を有していると判定された場合（工程Ｓ２０でＹＥＳの場合）、当該二次Ｘ線ピークを、回折線ピークと判定する（工程Ｓ２１）。第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９において、二次Ｘ線ピークが周期性を有していないと判定された場合（工程Ｓ２０でＮＯの場合）、抽出された二次Ｘ線ピークが回折線ピークでないと判定する（工程Ｓ２２）。
【００８２】
この結果、第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４と第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９の両方で回折線ピークと判定された二次Ｘ線ピークは、最終的に回折線ピークと判定される。また、判定工程Ｓ１４および判定工程Ｓ１９の少なくとも一方で回折線ピークでないと判定された二次Ｘ線ピークは、最終的に回折線ピークではないと判定される。
【００８３】
ここで、第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９の判定原理について説明する。
【００８４】
回折線は、ブラッグ条件を満たすときに現れる。
【００８５】
２ｄｓｉｎθ＝ｎλ
ただし、ｄは結晶の面間隔であり、θは格子面と一次Ｘ線のなす角であり、ｎは次数（ｎ＝１，２，３，４，・・・）であり、λはＸ線の波長である。
【００８６】
結晶性の試料を測定するときに、試料Ｓの位置、Ｘ線照射部１の位置、検出器３の位置が固定されているなら、上記式の左辺は一定値である。右辺はＸ線の波長の整数倍であり、次数ｎが増えると波長が短く（エネルギーが高く）なる。つまり、回折線は、周期的に観測される。この周期性を観測することにより、回折線か否かを判定することができる。
【００８７】
回折線ピーク判定部１５は、回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行った場合（工程Ｓ１８でＹＥＳの場合）、処理を終了する。回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行っていない場合、工程Ｓ１４に戻る。
【００８８】
本変形例によれば、二次Ｘ線ピークの周期性（判定工程Ｓ１９）および二次Ｘ線ピークのエネルギー幅（判定工程Ｓ１４）の２つのパラメーターに基づいて、判定を行うことにより、より精度の高い解析を行うことができる。
【００８９】
なお、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークから周期性を有するピークを抽出する方法は、特に限定されず、例えば、フーリエ変換を用いてもよい。
【００９０】
また、第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４と第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９の順番は特に限定されず、例えば、判定工程Ｓ１９を行った後に、判定工程Ｓ１４を行ってもよい。
【００９１】
また、回折線ピーク判定部１５は、判定工程Ｓ１４と判定工程Ｓ１９の両方で回折線ピークと判定された二次Ｘ線ピークを、Ａランクと判定し、判定工程Ｓ１４および判定工程Ｓ１９のいずれか一方で、回折線ピークで判定された二次Ｘ線ピークを、Ｂランクと判定し、いずれの工程でも回折線ピークと判定されなかった二次Ｘ線ピークを、Ｃランクと判定する。ここで、Ａランクが最も回折線ピークである可能性が高く、次にＢランクが回折線ピークである可能性が高く、Ｃランクが回折線ピークである可能性が最も低い。このように、回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピークごとに、回折線ピークである可能性をランク付けしてもよい。
【００９２】
（２）第２変形例
次に、第２変形例について説明する。上述した実施形態では、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、図６に示すように、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線のスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク、サムピーク、回折線ピークであると判定できるものを除いた回折線ピーク候補のリストを作成した。これに対して、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線のスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク、サムピーク、エスケープピークを除かずに、二次Ｘ線ピークのリストを作成してもよい。すなわち、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、図５に示す二次Ｘ線ピークリストのみを作成してもよい。
【００９３】
本変形例では、蛍光Ｘ線分析装置１００は、この二次Ｘ線ピークリストに基づいて、図３に示す工程Ｓ１２〜Ｓ１７や、図７に示す工程Ｓ１２〜Ｓ２０を行う。
【００９４】
なお、上述した実施形態は一例であって、これらに限定されるわけではない。
【００９５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００９６】
Ｐｘ 一次Ｘ線、Ｓｘ 二次Ｘ線、Ｓ 試料、１ Ｘ線照射部、２ 発生器電源、
３ 検出器、４ 一次Ｘ線フィルター、５ 一次Ｘ線フィルター制御部、
６ 第１コリメーター、７ 第１コリメーター制御部、８ 第２コリメーター、
１０ 処理部、１１ スペクトル生成部、１２ 二次Ｘ線ピーク抽出部、
１３ 二次Ｘ線ピーク幅算出部、１４ 蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部、
１５ 回折線ピーク判定部、２０ 操作部、２２ 表示部、２４ 記憶部、
２６ 情報記憶媒体、１００ 蛍光Ｘ線分析装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析装置、蛍光Ｘ線分析方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光Ｘ線分析装置は、試料にＸ線源からの一次Ｘ線を照射し、発生した二次Ｘ線（蛍光Ｘ線や回折線）の強度を検出器で検出して、試料を構成する元素濃度等を分析するものである。試料が結晶構造を有する場合、一次Ｘ線が試料で回折して、検出器に入射することがある。その回折線によるピークが二次Ｘ線のスペクトル上に現れると、蛍光Ｘ線によるピークと区別がつかない妨害線となり、分析精度が低下してしまう場合があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１には、試料の向きを二次元的もしくは三次元的に変えて測定を行う蛍光Ｘ線分析装置が開示されている。ブラッグ条件は、試料（結晶面）の向きに応じて変わるので、試料の向きを変えながら測定を行うことにより、回折線の強度は変化する。特許文献１の蛍光Ｘ線分析装置では、二次Ｘ線の強度が最小値を示す回転方向に試料を位置決めすることにより、回折線の影響を低減している。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、Ｘ線源と試料との間にフィルターを入れることにより、Ｘ線源で発生する一次Ｘ線のうち、測定対象の蛍光Ｘ線と波長が同一であって、かつ、試料で回折されるＸ線を十分に減衰させて、回折線を実質上発生させない蛍光Ｘ線分析装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２６７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−３４９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の蛍光Ｘ線分析装置では、例えば、試料の種類（例えば、結晶構造）が変わるごとに、回折線の影響が少ない方向を探さなければならず、また、同種の試料であっても、同じ結晶方位となるように、試料をステージ上に配置しなければならなかった。また、特許文献２に記載の蛍光Ｘ線分析装置では、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなければならなかった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、回折線による分析精度の低下を抑制することができる蛍光Ｘ線分析装置、蛍光Ｘ線分析方法、およびプログラムを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置は、
試料に一次Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記試料から発生した少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線の強度を測定する検出部と、
前記二次Ｘ線の強度に基づいて、スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記スペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部と、
を含む。
【０００９】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線ピーク判定部が、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。また、このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線による分析精度の低下を抑制するために、例えば、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。したがって、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【００１０】
（２）本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置において、
さらに、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を記憶する記憶部を含み、
前記二次Ｘ線ピーク抽出部は、前記蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、前記スペクトルから蛍光Ｘ線ピーク以外の前記二次Ｘ線ピークを抽出してもよい。
【００１１】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線ピーク判定部が判定を行う前に、予め回折線ピークの候補を絞ることができる。
【００１２】
（３）本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置において、
前記回折線ピーク判定部は、さらに、前記二次Ｘ線ピークの周期に基づいて、抽出された前記二次Ｘ線ピークが回折線ピークか否かを判定してもよい。
【００１３】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、より精度の高い分析を行うことができる。
【００１４】
（４）本発明に係る蛍光Ｘ線分析方法は、
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得工程と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出工程で算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定工程と、
を含む。
【００１５】
このような蛍光Ｘ線分析装置によれば、回折線ピーク判定工程において、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。また、このような蛍光Ｘ線分析方法によれば、回折線による分析精度の低下を抑制するために、例えば、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。したがって、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【００１６】
（５）本発明に係るプログラムは、
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部としてコンピューターを機能させる。
【００１７】
このようなプログラムによれば、回折線ピーク判定部が、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。また、このようなプログラムによれば、回折線による分析精度の低下を抑制するために、例えば、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。したがって、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置の構成の一例を示す図。
【図２】エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置で測定された、回折線ピークを含むスペクトルと蛍光Ｘ線ピークを含むスペクトル。
【図３】本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャート。
【図４】スペクトル生成部が生成した二次Ｘ線のスペクトルの一例を示すグラフ。
【図５】二次Ｘ線ピーク抽出部が作成した二次Ｘ線ピークリストの一例を示す表。
【図６】二次Ｘ線ピーク抽出部が作成した回折線ピーク候補リストの一例を示す表。
【図７】第１変形例に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャート。
【図８】二次Ｘ線ピーク間の差分を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２０】
１． 蛍光Ｘ線分析装置
まず、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置について説明する。図１は、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置１００の構成の一例を示す図である。
【００２１】
蛍光Ｘ線分析装置１００は、図１に示すように、Ｘ線照射部１と、検出部３と、処理部１０と、を含む。蛍光Ｘ線分析装置１００は、例えば、さらに、発生器電源２と、一次Ｘ線フィルター４と、一次Ｘ線フィルター制御部５と、第１コリメーター６と、第１コリメーター制御部７と、第２コリメーター８と、操作部２０と、表示部２２と、記憶部２４と、情報記憶媒体２６と、を含んでいる。蛍光Ｘ線分析装置１００は、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置である。
【００２２】
蛍光Ｘ線分析装置１００の測定対象となる試料Ｓは、例えば、結晶構造を有する。このような試料Ｓとしては、例えば、シリコン単結晶ウエハーやガリウムヒ素ウエハー等の単結晶ウエハーが挙げられる。試料Ｓは、結晶構造を有していれば特に限定されない。
【００２３】
Ｘ線照射部１は、試料Ｓに一次Ｘ線Ｐｘを照射する。Ｘ線照射部１は、例えば、Ｘ線管である。Ｘ線照射部１には、発生器電源２から所定の電圧および所定の電流が供給される。これにより、Ｘ線照射部１は、一次Ｘ線Ｐｘを発生させる。発生器電源２は、処理部１０によって制御される。
【００２４】
一次Ｘ線フィルター４および第１コリメーター６は、Ｘ線照射部１と試料Ｓとの間に配置されている。一次Ｘ線フィルター４は、Ｘ線照射部１で発生した連続Ｘ線成分や特性Ｘ線の一部を吸収することができる。これにより、一次Ｘ線Ｐｘから連続Ｘ線成分や特性Ｘ線の一部を除去することができる。一次Ｘ線フィルター４は、例えば、金属箔である。一次Ｘ線フィルター４の特性は、分析対象となる元素に応じて、制御される。一次Ｘ線フィルター制御部５は、処理部１０からの制御信号に基づいて、一次Ｘ線フィルター４を制御する。
【００２５】
第１コリメーター６は、Ｘ線照射部１で発生した一次Ｘ線Ｐｘの通過する範囲を限定する。これにより、試料Ｓの所望の領域に一次Ｘ線Ｐｘを照射することができる。第１コリメーター６は、第１コリメーター制御部７によって制御される。第１コリメーター制御部７は、処理部１０からの制御信号に基づいて、第１コリメーター６を制御して、一次Ｘ線Ｐｘの通過する範囲を制御する。
【００２６】
第２コリメーター８は、試料Ｓと検出部３との間に配置されている。第２コリメーター８は、試料Ｓで発生した二次Ｘ線Ｓｘが通過する範囲を限定する。二次Ｘ線Ｓｘは、試料Ｓに一次Ｘ線Ｐｘが照射されることによって発生するＸ線である。二次Ｘ線Ｓｘは、少なくとも蛍光Ｘ線を含む。二次Ｘ線Ｓｘは、さらに、回折線等を含むことができる。回折線とは、一次Ｘ線が試料Ｓで回折されることで生じるＸ線をいう。回折線は、ブラッグ条件を満たすときに現れる。
【００２７】
検出部３は、二次Ｘ線Ｓｘの強度を検出する。検出部３は、例えば、シリコン半導体検出器である。検出部３は、検出した二次Ｘ線Ｓｘの強度に基づいて、二次Ｘ線強度データを生成し、当該二次Ｘ線強度データを処理部１０（スペクトル生成部１１）に出力する。
【００２８】
処理部１０は、スペクトル生成部１１と、二次Ｘ線ピーク抽出部１２と、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３と、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４と、回折線ピーク判定部１５と、を含む。処理部１０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。
【００２９】
スペクトル生成部１１は、検出部３で検出された二次Ｘ線Ｓｘの強度に基づいて、二次Ｘ線のスペクトルを生成する。二次Ｘ線のスペクトルは、例えば、横軸にエネルギー、縦軸に二次Ｘ線Ｓｘの強度をとったグラフとして表される。
【００３０】
二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出する。ここで、二次Ｘ線ピークとは、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れるピークをいう。二次Ｘ線ピークには、少なくとも蛍光Ｘ線ピークが含まれる。蛍光Ｘ線ピークとは、蛍光Ｘ線の強度を反映したピークである。また、二次Ｘ線ピークには、例えば、回折線ピーク、サムピーク、エスケープピーク等の妨害線ピークが含まれる場合がある。回折線ピークとは、回折線の強度を反映したピークである。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出して、二次Ｘ線ピークとそのエネルギー値からなる二次Ｘ線ピークリストを作成する。
【００３１】
また、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク以外の二次Ｘ線ピークを抽出する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、二次Ｘ線ピークリストから蛍光Ｘ線ピークを除去し、妨害線ピーク候補リストを作成する。ここで、妨害線ピークとは、二次Ｘ線ピークのうち、蛍光Ｘ線ピーク以外のピークをいい、例えば、回折線ピーク、サムピーク、エスケープピーク等が含まれる。
【００３２】
二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、蛍光Ｘ線のエネルギー値と一致する二次Ｘ線ピークを蛍光Ｘ線ピークとし、二次Ｘ線ピーク候補リストから除去してもよい。また、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、さらに、α線、β線等のピークを考慮して、該当する二次Ｘ線ピークを蛍光Ｘ線ピークとし、二次Ｘ線ピークリストから除去してもよい。Ｘ線ピーク抽出部１２は、さらに、α線、β線等のピークの強度を考慮して、該当する二次Ｘ線ピークを蛍光Ｘ線ピークとし、二次Ｘ線ピークリストから除去してもよい。
【００３３】
なお、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、上述した方法を用いて蛍光Ｘ線ピークか否か判断できない場合には、そのような二次Ｘ線ピークを、妨害線ピーク候補としてもよい。
【００３４】
蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、元素ごとに示された蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を含む。また、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、例えば、さらに、元素ごとに、α線のエネルギー値およびその強度、β線のエネルギー値およびその強度を含む情報であってもよい。蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、例えば、情報記憶媒体（記憶部）２６に格納されており、二次Ｘ線ピーク抽出部１１は、この情報記憶媒体２６から、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を取得することができる。
【００３５】
また、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク、サムピーク、およびエスケープピーク以外の二次Ｘ線ピークを抽出する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、サムピークのエネルギー値の情報およびエスケープピークのエネルギー値の情報に基づいて、妨害線ピーク候補リストから、サムピーク、およびエスケープピークを除去することによって、回折線ピーク候補リストを作成する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、サムピークが現れるエネルギー値およびエスケープピークが現れるエネルギー値を、公知の計算式に従って求める。
【００３６】
二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する。二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、例えば、抽出した二次Ｘ線ピークを、所定の関数でフィッティングして、エネルギー幅を算出する。ピークのエネルギー幅は、例えば、半値幅である。二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、例えば、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークについて、エネルギー幅を算出する。
【００３７】
蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅は、当該蛍光Ｘ線ピークのエネルギー値における検出器３のエネルギー分解能に対応する。測定や計算によって得られた蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報は、例えば、情報記憶媒体２６に格納される。そして、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、情報記憶媒体２６から、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、例えば、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークのエネルギー値について、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。
【００３８】
回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が算出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。
【００３９】
回折線ピークと蛍光Ｘ線ピークとは、二次Ｘ線のスペクトルにおいて、同じエネルギー値に現れた場合に、互いに異なる大きさのエネルギー幅を持つ。蛍光Ｘ線は、エネルギー幅がほぼゼロであり、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅は、検出器の分解能のみから決定される。一方、回折線ピークのエネルギー幅は、幾何的な配置に依存したエネルギー幅と検出器の分解能から決定される。幾何的な配置に依存したエネルギー幅は有限の値であり、この値は無視できない。
【００４０】
具体的に、幾何的な配置に依存したエネルギー幅について示す。幾何的な配置に依存したエネルギー幅、すなわち、点光源から有限の取り込み角Δθをもつ検出器の取り込みエネルギー幅ΔＥｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎは下記式（１）で示すことができる。
【００４１】
【数１】
【００４２】
エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置では、検出器は有限の大きさを持つので、取り込み角Δθは有限の大きさである。有限のエネルギー幅をもつＸ線が検出された場合、エネルギー幅ΔＥは、下記式（２）のようになる。
【００４３】
【数２】
【００４４】
検出器の分解能ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎに比べて、幾何的なエネルギー幅ΔＥｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎが無視できない大きさの場合、観測される回折線のエネルギー幅（ΔＥ）は、蛍光Ｘ線のエネルギー幅（ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）よりも拡がる。
【００４５】
例えば、θ＝４５°、Δθ＝１０ｍｒａｄ、回折線のエネルギー５．８ｋｅＶのとき、幾何的な配置に依存したエネルギー幅ΔＥｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎは、上記式（１）から、５８ｅＶとなる。５．８ｋｅＶにおける検出器のエネルギー分解能ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎを１５０ｅＶとすると、観測される回折線ピークのエネルギー幅ΔＥは、１６０ｅＶとなる。すなわち、回折線ピークのエネルギー幅ΔＥは、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅ΔＥｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎよりも１０ｅＶだけ大きい。
【００４６】
図２は、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置で測定された、回折線ピークを含むスペクトルと蛍光Ｘ線ピークを含むスペクトルである。図２に示すように、実際に測定を行った結果からも、同じエネルギー値において、回折線ピークのエネルギー幅が、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きくなることがわかる。
【００４７】
このように、同じエネルギー値において、回折線ピークのエネルギー幅は、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きくなる。したがって、同じエネルギー値において、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定することができる。
【００４８】
回折線ピーク判定部１５は、例えば、回折線ピーク候補リストにあがったすべての二次Ｘ線ピーク（ピーク１〜ピークｎ）について、回折線ピークか否かの判定を行う。
【００４９】
操作部２０は、ユーザーが操作情報を入力するためのものであり、入力された操作情報を処理部１０に出力する。操作部２０の機能は、キーボード、マウス、タッチパネル型ディスプレイなどのハードウェアにより実現することができる。
【００５０】
表示部２２は、処理部１０によって生成された画像を表示するものであり、その機能は、ＬＣＤ、ＣＲＴなどにより実現できる。表示部２２は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線のスペクトルを表示することができる。また、表示部２２は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が作成したリスト（二次Ｘ線ピークリスト、回折線ピーク候補リスト）を表示することができる。また、表示部２２は、回折線ピーク判定部１５が判定した結果を表示することができる。
【００５１】
記憶部２４は、処理部１０のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭなどにより実現できる。情報記憶媒体２６（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、或いはメモリ（ＲＯＭ）などにより実現できる。処理部１０は、情報記憶媒体２６に格納されるプログラムに基づいて本実施形態の種々の処理を行う。情報記憶媒体２６には、処理部１０の各部としてコンピューターを機能させるためのプログラムを記憶することができる。
【００５２】
２． 蛍光Ｘ線分析方法
次に、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法について説明する。本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法は、本発明に係る蛍光Ｘ線分析装置を用いて行うことができる。図３は、本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャートである。以下、図１に示す蛍光Ｘ線分析装置および図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５３】
本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法では、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れた二次Ｘ線ピークが、回折線ピークか否かを判定する。
【００５４】
（１）まず、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出する（二次Ｘ線ピーク抽出工程Ｓ１１）。
【００５５】
本工程では、まず、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルを生成する。具体的には、Ｘ線照射部１が、試料Ｓに一次Ｘ線Ｐｘを照射し、検出器３が、発生した二次Ｘ線Ｓｘの強度を検出する。検出器３は、検出した二次Ｘ線Ｓｘの強度情報を、スペクトル生成部１１に出力する。スペクトル生成部１１は、二次Ｘ線Ｓｘの強度情報に基づいて、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルを生成する。
【００５６】
図４は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルの一例を示すグラフである。二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルは、図４に示すように、横軸にエネルギー、縦軸に二次Ｘ線Ｓｘの強度をとったグラフとして表される。
【００５７】
次に、二次Ｘ線ピーク抽出部１１が、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出する。
【００５８】
本工程では、まず、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから二次Ｘ線ピークを抽出して、二次Ｘ線ピークリストを作成する。
【００５９】
図５は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が作成した二次Ｘ線ピークリストの一例を示す表である。二次Ｘ線ピークリストは、例えば、図５に示すように、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れた二次Ｘ線ピークとそのエネルギー値からなる。
【００６０】
次に、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、図５に示す二次Ｘ線ピークリストから、蛍光Ｘ線ピークを除去し、妨害線ピーク候補リストを作成する。蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報は、例えば、情報記憶媒体（記憶部）２６に格納されており、二次Ｘ線ピーク抽出部１１は、この情報記憶媒体２６から、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を取得することができる。
【００６１】
次に、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が、サムピークのエネルギー値の情報およびエスケープピークのエネルギー値の情報に基づいて、妨害線ピーク候補リストから、サムピークおよびエスケープピークを除去し、回折線ピーク候補リストを作成する。二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、例えば、サムピークが現れるエネルギー値およびエスケープピークが現れるエネルギー値を、公知の計算式に従って求める。
【００６２】
図６は、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が作成した回折線ピーク候補リストの一例を示す表である。回折線ピーク候補リストは、例えば、図６に示すように、回折線ピークの候補となる二次Ｘ線ピークとそのエネルギー値からなる。
【００６３】
（２）次に、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する（二次Ｘ線ピーク幅算出工程Ｓ１２）。
【００６４】
二次Ｘ線ピーク幅算出部１３は、図６に示す、回折線ピーク候補リストにあがった二次Ｘ線ピーク（ピーク１〜ピークｎ）について、そのエネルギー幅を算出する。
【００６５】
（３）次に、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４が、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する（蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得工程Ｓ１３）。
【００６６】
蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、例えば、図６に示す回折線ピーク候補リストから１つの回折線ピーク候補を選択し、その回折線ピーク候補のエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅（検出器の分解能）の情報を取得する。具体的には、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、例えば、図６に示す回折線ピーク候補リストからピーク１を選択し、ピーク１のエネルギー値１．０ｋｅＶにおける蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。エネルギーごとの蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報は、予め情報記憶媒体２６に格納されており、蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部１４は、情報記憶媒体２６から、対応する蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。蛍光Ｘ線ピーク情報取得部１４は、他の回折線ピーク候補（ピーク２〜ピークｎ）についても、同様に、対応する蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する。
【００６７】
（４）次に、回折線ピーク判定部１５が、二次Ｘ線ピーク幅算出部１３が算出した二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きいか否かを判定する（回折線ピーク判定工程Ｓ１４）。
【００６８】
回折線ピーク判定部１５は、図６に示す回折線ピーク候補リストに挙げられたピーク１からピークｎの各々について、回折線ピークか否かを判定する。回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、同じエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合（工程Ｓ１５でＹＥＳの場合）、当該二次Ｘ線ピークを、回折線ピークと判定する（工程Ｓ１６）。また、回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、同じエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅以下の場合（工程Ｓ１５でＮＯの場合）、当該二次Ｘ線ピークを、回折線ピークではないと判定する（工程Ｓ１７）。
【００６９】
回折線ピーク判定部１５が、回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行った場合（工程Ｓ１８でＹＥＳの場合）、処理を終了する。回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行っていない場合、工程Ｓ１４に戻る。
【００７０】
以上の工程により、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルに現れた二次Ｘ線ピークに対して、回折線ピークか否かを判定することができる。
【００７１】
本実施形態では、二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、当該二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、当該二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する。これにより、回折線ピークを特定することができるため、回折線による分析精度の低下を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、例えば、蛍光Ｘ線分析装置において、試料をステージに配置する際に、回折線の影響が少ない方向を探したり、結晶方位が同じになるように試料をステージ上に配置したりしなくてもよい。また、例えば、蛍光Ｘ線の波長に応じて、様々なフィルターを準備しなくてもよい。このように、本実施形態によれば、回折線による分析精度の低下を、容易に抑制することができる。
【００７２】
本実施形態では、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、二次Ｘ線Ｓｘのスペクトルから蛍光Ｘ線ピーク以外の二次Ｘ線ピークを抽出することができる。これにより、予め回折線ピークの候補を絞ることができ、その後の工程Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４での処理数を減らすことができる。
【００７３】
３． 変形例
次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、上述した図１に示す蛍光Ｘ線分析装置１００および図３に示す本実施形態に係る蛍光Ｘ線分析方法を示すフローチャートと異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００７４】
（１）第１変形例
まず、第１変形例について説明する。図７は、本変形例に係る蛍光Ｘ線分析方法の一例を示すフローチャートである。
【００７５】
本変形例に係る蛍光Ｘ線分析方法では、図７に示すように、図３に示す蛍光Ｘ線分析方法に加えて、さらに、回折線ピーク判定工程Ｓ１４（以下「第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４」ともいう）の後に、回折線ピーク判定部１５が、二次Ｘ線ピークの周期に基づいて、二次Ｘ線ピーク抽出部１２が抽出した二次Ｘ線ピークが回折線ピークか否かを判定する工程（第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９）を含む。
【００７６】
本変形例では、第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４で回折線ピークと判定された場合（工程Ｓ１５でＹＥＳの場合）、第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９を行う。
【００７７】
第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９では、回折線ピーク判定部１５が、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークから周期性を有するピークを抽出する。
【００７８】
具体的には、まず、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピーク（ピーク１〜ピークｎ）間の差分を計算する。
【００７９】
図８は、二次Ｘ線ピーク間の差分を示す表である。
【００８０】
次に、回折線ピーク判定部１５は、図８に示す表から、同じエネルギー差を有するピークを検索する。同じエネルギー差を有するピークは、周期性を有するといえるため、回折線ピークと判定できる。
【００８１】
このようにして、第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９において、二次Ｘ線ピークが周期性を有していると判定された場合（工程Ｓ２０でＹＥＳの場合）、当該二次Ｘ線ピークを、回折線ピークと判定する（工程Ｓ２１）。第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９において、二次Ｘ線ピークが周期性を有していないと判定された場合（工程Ｓ２０でＮＯの場合）、抽出された二次Ｘ線ピークが回折線ピークでないと判定する（工程Ｓ２２）。
【００８２】
この結果、第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４と第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９の両方で回折線ピークと判定された二次Ｘ線ピークは、最終的に回折線ピークと判定される。また、判定工程Ｓ１４および判定工程Ｓ１９の少なくとも一方で回折線ピークでないと判定された二次Ｘ線ピークは、最終的に回折線ピークではないと判定される。
【００８３】
ここで、第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９の判定原理について説明する。
【００８４】
回折線は、ブラッグ条件を満たすときに現れる。
【００８５】
２ｄｓｉｎθ＝ｎλ
ただし、ｄは結晶の面間隔であり、θは格子面と一次Ｘ線のなす角であり、ｎは次数（ｎ＝１，２，３，４，・・・）であり、λはＸ線の波長である。
【００８６】
結晶性の試料を測定するときに、試料Ｓの位置、Ｘ線照射部１の位置、検出器３の位置が固定されているなら、上記式の左辺は一定値である。右辺はＸ線の波長の整数倍であり、次数ｎが増えると波長が短く（エネルギーが高く）なる。つまり、回折線は、周期的に観測される。この周期性を観測することにより、回折線か否かを判定することができる。
【００８７】
回折線ピーク判定部１５は、回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行った場合（工程Ｓ１８でＹＥＳの場合）、処理を終了する。回折線ピーク候補リストに記載されたすべての二次Ｘ線ピークについて判定を行っていない場合、工程Ｓ１４に戻る。
【００８８】
本変形例によれば、二次Ｘ線ピークの周期性（判定工程Ｓ１９）および二次Ｘ線ピークのエネルギー幅（判定工程Ｓ１４）の２つのパラメーターに基づいて、判定を行うことにより、より精度の高い解析を行うことができる。
【００８９】
なお、回折線ピーク候補リストに挙げられた二次Ｘ線ピークから周期性を有するピークを抽出する方法は、特に限定されず、例えば、フーリエ変換を用いてもよい。
【００９０】
また、第１回折線ピーク判定工程Ｓ１４と第２回折線ピーク判定工程Ｓ１９の順番は特に限定されず、例えば、判定工程Ｓ１９を行った後に、判定工程Ｓ１４を行ってもよい。
【００９１】
また、回折線ピーク判定部１５は、判定工程Ｓ１４と判定工程Ｓ１９の両方で回折線ピークと判定された二次Ｘ線ピークを、Ａランクと判定し、判定工程Ｓ１４および判定工程Ｓ１９のいずれか一方で、回折線ピークで判定された二次Ｘ線ピークを、Ｂランクと判定し、いずれの工程でも回折線ピークと判定されなかった二次Ｘ線ピークを、Ｃランクと判定する。ここで、Ａランクが最も回折線ピークである可能性が高く、次にＢランクが回折線ピークである可能性が高く、Ｃランクが回折線ピークである可能性が最も低い。このように、回折線ピーク判定部１５は、二次Ｘ線ピークごとに、回折線ピークである可能性をランク付けしてもよい。
【００９２】
（２）第２変形例
次に、第２変形例について説明する。上述した実施形態では、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、図６に示すように、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線のスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク、サムピーク、回折線ピークであると判定できるものを除いた回折線ピーク候補のリストを作成した。これに対して、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、スペクトル生成部１１が生成した二次Ｘ線のスペクトルから、蛍光Ｘ線ピーク、サムピーク、エスケープピークを除かずに、二次Ｘ線ピークのリストを作成してもよい。すなわち、二次Ｘ線ピーク抽出部１２は、図５に示す二次Ｘ線ピークリストのみを作成してもよい。
【００９３】
本変形例では、蛍光Ｘ線分析装置１００は、この二次Ｘ線ピークリストに基づいて、図３に示す工程Ｓ１２〜Ｓ１７や、図７に示す工程Ｓ１２〜Ｓ２０を行う。
【００９４】
なお、上述した実施形態は一例であって、これらに限定されるわけではない。
【００９５】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００９６】
Ｐｘ 一次Ｘ線、Ｓｘ 二次Ｘ線、Ｓ 試料、１ Ｘ線照射部、２ 発生器電源、
３ 検出器、４ 一次Ｘ線フィルター、５ 一次Ｘ線フィルター制御部、
６ 第１コリメーター、７ 第１コリメーター制御部、８ 第２コリメーター、
１０ 処理部、１１ スペクトル生成部、１２ 二次Ｘ線ピーク抽出部、
１３ 二次Ｘ線ピーク幅算出部、１４ 蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部、
１５ 回折線ピーク判定部、２０ 操作部、２２ 表示部、２４ 記憶部、
２６ 情報記憶媒体、１００ 蛍光Ｘ線分析装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に一次Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記試料から発生した少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線の強度を測定する検出部と、
前記二次Ｘ線の強度に基づいて、スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記スペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部と、
を含む、蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
さらに、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を記憶する記憶部を含み、
前記二次Ｘ線ピーク抽出部は、前記蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、前記スペクトルから蛍光Ｘ線ピーク以外の前記二次Ｘ線ピークを抽出する、蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記回折線ピーク判定部は、さらに、前記二次Ｘ線ピークの周期に基づいて、抽出された前記二次Ｘ線ピークが回折線ピークか否かを判定する、蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項４】
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得工程と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出工程で算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定工程と、
を含む、蛍光Ｘ線分析方法。
【請求項５】
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部としてコンピューターを機能させる、プログラム。
【請求項１】
試料に一次Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記試料から発生した少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線の強度を測定する検出部と、
前記二次Ｘ線の強度に基づいて、スペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記スペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部と、
を含む、蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
さらに、蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報を記憶する記憶部を含み、
前記二次Ｘ線ピーク抽出部は、前記蛍光Ｘ線のエネルギー値の情報に基づいて、前記スペクトルから蛍光Ｘ線ピーク以外の前記二次Ｘ線ピークを抽出する、蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記回折線ピーク判定部は、さらに、前記二次Ｘ線ピークの周期に基づいて、抽出された前記二次Ｘ線ピークが回折線ピークか否かを判定する、蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項４】
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出工程と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得工程と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出工程で算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定工程と、
を含む、蛍光Ｘ線分析方法。
【請求項５】
少なくとも蛍光Ｘ線を含む二次Ｘ線のスペクトルから、二次Ｘ線ピークを抽出する二次Ｘ線ピーク抽出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅を算出する二次Ｘ線ピーク幅算出部と、
抽出された前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅の情報を取得する蛍光Ｘ線ピーク幅情報取得部と、
前記二次Ｘ線ピーク幅算出部が算出した前記二次Ｘ線ピークのエネルギー幅が、前記二次Ｘ線ピークのエネルギー値における蛍光Ｘ線ピークのエネルギー幅よりも大きい場合に、抽出された前記二次Ｘ線ピークを回折線ピークと判定する回折線ピーク判定部としてコンピューターを機能させる、プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５３８７２（Ｐ２０１３−５３８７２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０８６１（Ｐ２０１１−１９０８６１）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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