荧光x射线分析装置和荧光x射线分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够进行有害物质的检测等并且在制品的筛选等或电镀等的膜厚测定中使用的荧光X射线分析装置和使用了其的荧光X射线分析方法。
【背景技术】
[0002]在荧光X射线分析中，将从X射线源射出的X射线照射到样品，用X射线检测器检测作为从样品放出的特性X射线的荧光X射线，由此，从其能量取得谱，进行样品的定性分析或定量分析或者膜厚测定。该荧光X射线分析由于能够非破坏地迅速地分析样品，所以在工序、品质管理等中被广泛地使用。在近年来，谋求高精度化、高灵敏度化而能够进行微量测定，特别地，作为进行材料、复合电子部件等所包含的有害物质的检测的分析手法而期待普及。
[0003]以往，在荧光X射线分析的装置中，例如，如图5所示，具备:能够在X方向上移动载置样品S的样品台2的X台(图示略)、能够在Y方向上移动样品台2的Y台(图示略)、以及用于收纳这些X台和Y台来在样品测定时防止或抑制作业者的被照射的X射线遮蔽盒108。在该装置中，需要确保了包含X台和Y台的可动范围的大小的X射线遮蔽盒108。
[0004]此外，例如，在专利文献I中提出了为全反射型的荧光X射线分析装置但是具备能够在X方向上移动载置圆板状的样品的样品台的X台、能够在Y方向上移动样品台的Y台、以及能够绕相对于X台和Y台铅直的旋转轴旋转样品台的Θ台。在该装置中，在例如期望的测定部位处于样品的中心的左边而一次X射线的照射位置处于右边的情况下，以通过Θ台使样品在水平面适当旋转(例如180度)来使期望的测定部位位于样品的中心的右边的方式使其移动，由此，将期望的测定部位配置在照射一次X射线的位置。
[0005]现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2002-5858号公报。
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
在上述现有的技术中残留有以下的课题。
[0007]S卩，在以往的荧光X射线分析装置中，特别是在测定电子印刷基板那样的大面积样品的情况下，为了测定样品整个表面而需要使X台和Y台的可动范围变大。例如，存在如下这样的问题:如图5所示那样需要与样品S的面积对应的广的可动范围Hl，需要样品面积的4倍的样品台可动范围，并且，X射线遮蔽盒108大型化，装置的设置占有面积变大，难以确保装置的设置场所。此外，即使在能够确保设置场所的情况下，装置的样品容纳门也变大，其开闭作业成为作业者的负担。为了解决该课题，考虑使配置有X射线产生系统、检测系统的测定头侧可动来使装置占有面积变小的方法，但是，存在测定头的移动机构变为大型而装置成本变高并且测定位置不稳定等问题。
[0008]此外，在上述专利文献I的装置中，设置Θ台，由此，使圆板状的样品旋转，使仅通过X台、Y台的移动而一次X射线不能照射的部位移动到一次X射线的照射位置。然而，在该装置中，为了测定圆形状的样品，仅进行180度旋转，以使样品朝向相反侧，因此，存在在测定电子印刷基板那样的大面积样品的情况下不能进行高效的测定的这样的问题。特别地，在采用可动范围小的X台和Y台来将装置小型化的情况下，仅通过适当地使Θ台旋转，不能遍及样品整个表面而高效地进行测定。
[0009]进而，在专利文献I的装置中，存在如下的问题:由于为将一次X射线从斜方向向样品照射的全反射型，所以需要将X射线源设置为从样品的正上方偏离，并且，为了收纳X射线源而必须在水平方向上进一步使X射线遮蔽盒大型化。
[0010]本发明是鉴于前述的课题而完成的，其目的在于提供能够使装置小型化并且即使为大面积样品也能够高效地进行测定的荧光X射线分析装置和荧光X射线分析方法。
[0011]用于解决课题的方案
本发明为了解决前述课题而采用了以下的结构。即，第一发明的荧光X射线分析装置的特征在于，具备:样品台，具有能够设置样品的载置面;X射线源，配置在对所述样品照射一次X射线的照射位置的正上方，对所述样品照射一次X射线;检测器，对从被照射所述一次X射线后的所述样品产生的荧光X射线进行检测;X台，能够在作为与所述载置面平行的一个方向的X方向上移动所述样品台；Y台，能够在与所述载置面平行且与X方向正交的Y方向上移动所述样品台；Θ台，在所述载置面的中心具有旋转中心且能够绕与所述载置面正交的旋转轴转动所述样品台；以及遮蔽容器，至少收纳有所述样品台、所述X射线源、所述检测器、所述X台、所述Y台和所述Θ台，所述一次X射线的照射位置被设定为从所述X台和所述Y台的可动中心偏离，所述一次X射线能够照射的照射区域被设定为以通过在不使所述Θ台可动的状态下使所述X台和所述Y台可动时的所述可动中心的X方向的假想分割线和Y方向的假想分割线为界而将所述样品的表面分为4个的分割区域之中的配置有所述照射位置的一个区域，所述Θ台能够使所述样品台按照每90°转动来切换成为所述照射区域的所述分割区域。
[0012]在该荧光X射线分析装置中，一次X射线的能够照射的照射区域被设定为以通过在不使θ台可动的状态下使X台和Y台可动时的可动中心的X方向的假想分割线和Y方向的假想分割线为界而将样品的表面分为4个的分割区域之中的配置有照射位置的一个区域，Θ台能够使样品台按照每90°转动来切换成为照射区域的分割区域，因此，能够使装置整体的小型化和大面积样品的高效测定并存。即，使样品台按照每90°转动来依次切换成为照射区域的分割区域并进行测定，由此，即使为可动范围小的小型的台，也能够高效地测定大面积样品的整个表面。
[0013]再有，X射线源被配置在样品的正上方，因此，不需要如X射线源从样品的正上方而被配置在外侧的专利文献I的情况那样为了 X射线源而在水平方向上使遮蔽容器大型化。
[0014]关于第二发明的荧光X射线分析装置，在第一发明中，其特征在于，在使所述样品为正方形形状的情况下，在将所述样品的一边的一半的长度设为a并且将所述X台和所述Y台的可动范围长度设为L时，所述可动范围长度L被设定为3a，所述X台和所述Y台的可动中心与所述旋转中心一致，所述照射位置被设定在从所述X台和所述Y台的可动中心起沿X方向-(1/6) XL、沿Y方向+(1/6) XL的位置。
[0015]即，在该荧光X射线分析装置中，像上述那样，设定照射区域和照射位置的尺寸和位置关系，由此，能够对应于适于正方形形状的样品的小型化的X台和Y台的可动范围，高效地测定整个表面。
[0016]关于第三发明的荧光X射线分析装置，在第一或第二发明中，其特征在于，所述遮蔽容器具有所述样品的搬入搬出口，所述搬入搬出口被设置在所述遮蔽容器的最接近所述照射位置的侧面。
[0017]S卩，在该荧光X射线分析装置中，所述搬入搬出口被设置在所述遮蔽容器的最接近所述照射位置的侧面，因此，样品的搬入搬出变得容易，样品设置时的位置对准也变得容易。此外，在关闭了所述搬入搬出口的状态下，所述遮蔽容器变为密封状态，也能够在进行荧光X射线分析的期间防止或抑制作业者的被照射。
[0018]关于第四发明的荧光X射线分析装置，在第一至第三发明的任一个中，其特征在于，具备:拍摄部，对成为所述照射区域的一个所述分割区域进行拍摄;显示器部，对通过所述拍摄部拍摄的图像进行显示；以及图像处理部，将在利用所述Θ台的所述切换时通过所述拍摄部拍摄的4个所述分割区域的各图像排列在所述显示器部中来显示为所述样品的表面整体的合成图像，所述图像处理部以与成为所述照射区域时的所述Θ台的所述旋转相同的旋转量使4个所述分割区域的各图像沿反方向旋转来做成所述合成图像。
[0019]S卩，在该荧光X射线分析装置中，图像处理部以与成为照射区域时的Θ台的旋转相同的旋转量使4个分割区域的各图像沿反方向旋转来做成合成图像，因此，使在测定时旋转而拍摄的图像返回到原来的方向来排列并合成，由此，能够以旋