[其他]狀態分析的方法和裝置

在審

• 申請號: 101985000004863
• 申請日: 1985-06-25
• 公開（公告）號: CN85104863B
• 公開（公告）日: 1988-05-04
• 發明（設計）人: 副島啟義
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳磊

樣品中元素狀態的分析方法由下列幾步組成：首先用一個激發源去照射元素；然后在兩個預先選擇的波長處探測測量點產生的特征Ｘ射線的強度，這兩個波長的選擇是根據所分析的元素狀態決定的；對于一些測量是比較它們在兩個波長上的特征Ｘ射線強度比，以便提供落在根據元素狀態選擇的探測范圍中所測到的強度比；僅僅對這些測量點輸出狀態探測信號以使獲得一個線性分析或二維掃描圖象。

本發明是關于狀態分析的方法和裝置，特別是涉及以元素狀態數據（例如樣品中所含元素的化學鍵狀態）為基礎進行線分析或二維掃描成象的狀態分析方法和裝置。

使用電子探針微分析儀（EPMA）等將電子束或X射線作為樣品的激發源施加至樣品上，借此測量樣品發射的特征X射線強度以便獲得有關元素的數據。

一般情況下，使用EPMA對樣品表面狀態進行分析時，它向樣品表面發射電子束，并探測來自表面約1μm微小面積的特征X射線，從而獲得樣品的元素分析數據。

基本上來說，設計和制造EPMA是用于進行元素分析，而不是直接用于分析任何化合物。因此，當一個樣品中含有Fe金屬，FeO，Fe₃O₄，及Fe₂O₃時，它們雖然都能被EPMA探測到，但是都被按照Fe元素譜進行同樣的處理。然而，EPMA探測到的特征X射線譜會根據樣品中有關元素的狀態（主要是化學鍵狀態）而發生改變。因此就有可能根據探測特征X射線譜的變化來進行狀態分析。不幸的是，特征X射線譜的變化程度在一般情況下對于收集狀態分析所必要的數據來說太小，甚至我們把光譜儀在電子束掃描時調到特征X射線的特定波長也是如此。

因此，采取了所謂的“點分析”法，即操作譜儀，測量來自一點的被激發出的與分析的元素有關的若干波長的X射線，以便獲得峰值輪廓圖并對該譜圖進行分析。

一般來說，僅用于某些特定化學鍵狀態的二維掃描圖象是不能得到的，除非在某些特殊的場合，例如在硫化物和硫酸中，或CuO和Cu₂O等。其原因在于在特殊情況下，會出現不同的本征峰值，這些峰值由于硫的L-發射帶譜的化學鍵狀態或氧化銅的氧K-發射帶譜的化學鍵狀態而被分離。這時，當光譜儀被調到某一本征峰值波長時，則可以得到二維的狀態分布圖象。但是，這個方法不能適用于普遍的情況，因為在EPMA的順序波長中（大約1～100）元素狀態的本征峰值很少出現。

原則上來說對于樣品各有關測量點可以用計算機自動地進行大量的點分析以便分析它們的譜。但是，在線分析和二元掃描圖象分析時，測量點可能有數百至數萬個，因此操作時間及記憶容量將變得很大。

由上述，本發明的目的就在于對元素的狀態分析提供一個改進的方法和裝置。

本發明的另一個目的是提供一個改進的方法和裝置以在一個實際可行的時間里進行線分析或獲得二維掃描圖象。

發明的進一步的目的是提供一個構造簡單的、經過改進的裝置來進行線分析或二維掃描圖象分析。

由下文詳細的描述可以明顯地看到本發明其它目的及其進一步的應用范圍。但是，應該明白，對于發明具體優點的詳細描述及特定例子僅僅是通過圖示的方法給出的，因為對于那些技術熟練的人來說通過這些詳細的描述可以明顯看出本發明在思想及內容上以及范圍內的各種改進。

為了達到上述目的，根據本發明的實施方案，狀態分析法的特點是用光譜儀在兩個預先選擇的波長處測量來自待測樣品測量點的特征X射線強度，這兩個波長的選擇是根據被分析元素的特定狀態來決定的?？梢垣@得對應于不同能量位置的單一光譜的強度（光子數目）。如果在所選定的兩個波長上的強度比值落在根據在某些測量點上的待測元素的特定狀態而選定的范圍之內，則只有在某些測量點探測出的狀態探測信號才被輸出，以便顯示線分析和二維掃描圖象分析。根據本發明的狀態分析方法，以兩個選定波長得到的強度比被用來探測光譜的變化以便辨別狀態。

本發明的一個狀態分析裝置由兩個波長色散光譜儀和一個比較器組成。兩個波長色散光譜儀被調到特征X射線的不同波長上以便適應被分析元素的特定狀態。比較器用來比較光譜儀測到的特征X射線強度，從而可以判知強度比是否落在預定的范圍中。只有當強度比落在預定范圍中時，比較器才輸出狀態探測信號。