掠入射荧光X射线分析装置和方法

摘要

本发明的掠入射荧光X射线分析装置(1)包括：X射线源(2)；弯曲分光元件(4)，该弯曲分光元件(4)对从X射线源(2)所放射的X射线(3)进行分光，形成汇聚于试样(S)的表面的一定位置(15)的X射线束(5)；狭缝(6)，该狭缝(6)设置于弯曲分光元件(4)和试样(S)之间，具有线状开口(61)；狭缝移动机构(7)，该狭缝移动机构(7)将狭缝(6)移动到与通过线状开口(61)的X射线束(5)相交叉的方向；掠射角设定机构(8)，该掠射角设定机构(8)在通过狭缝移动机构(7)移动狭缝(6)后，将X射线束(5)的掠射角(α)设定在所需的角度；检测器(10)，该检测器(10)测定从照射了X射线束(5)的试样(S)而产生的荧光X射线(9)的强度。

权利要求

1.一种掠入射荧光X射线分析装置，该掠入射荧光X射线分析装置包括：放射X射线的X射线源；

弯曲分光元件，该弯曲分光元件对从上述X射线源所放射的X射线进行分光，形成汇聚于试样的表面的一定位置的X射线束；

狭缝，该狭缝设置于上述弯曲分光元件和试样之间，具有在聚光角方向限制所通过的上述X射线束的宽度的线状开口；

狭缝移动机构，该狭缝移动机构将上述狭缝移动到与通过上述线状开口的上述X射线束相交叉的方向；

掠射角设定机构，该掠射角设定机构在通过上述狭缝移动机构移动上述狭缝后，将上述X射线束的掠射角设定在所需的角度；

检测器，该检测器测定从照射了上述X射线束的试样而产生的荧光X射线的强度。

2.根据权利要求1所述的掠入射荧光X射线分析装置，其中，上述狭缝为可改变上述线状开口的宽度的可变狭缝。

3.根据权利要求1或2所述的掠入射荧光X射线分析装置，其中，上述弯曲分光元件由多层膜构成，在该多层膜中，于衬底上叠置多个层对，该层对由反射层和间隔层构成，具有规定的周期长度，上述反射层和间隔层的厚度的比在1∶1.4～1∶4的范围内，或者，上述弯曲分光元件由多层膜构成，在该多层膜中，于衬底上叠置多个层对，该层对由反射层和间隔层构成，具有规定的周期长度，上述多层膜具有多张，越是接近衬底的多层膜，上述规定的周期长度设定得越小。

4.根据权利要求3所述的掠入射荧光X射线分析装置，其中，其包括滤波片或外加电压可变机构，该滤波片从上述X射线源到试样的X射线光路中能自由进退，具有高于高能量侧的透射率，该外加电压可变机构能改变施加于上述X射线源的外加电压；

通过上述滤波片或上述外加电压可变机构，能改变上述X射线束中包括的能量不同的多根X射线的强度比。

5.一种荧光X射线分析方法，该荧光X射线分析方法采用权利要求1～4中的任何一项所述的掠入射荧光X射线分析装置进行分析。

说明书

掠入射荧光X射线分析装置和方法

[0001] 相关申请

[0002] 本发明要求申请日为2014年12月25日、申请号为JP特愿2014—262464号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

[0003] 本发明涉及对试样进行照射的X射线源的一次X射线的掠射角进行自动调整的掠入射荧光X射线分析装置和方法。

背景技术

[0004] 过去，为了使从试样而产生的荧光X射线的强度为最大，具有下述的荧光X射线分析装置，该荧光X射线分析装置包括：多个X射线源；X射线源选择机构，该X射线源选择机构从多个X射线源中选择1个X射线源；X射线源调整机构，该X射线源调整机构调整X射线源位置；分光元件位置调整机构，该分光元件位置调整机构调整分光元件位置，其中，通过自动调整对应于分析目的而选择的X射线源的一次X射线的照射位置和照射角度，经常、短时间地进行高灵敏度、高精度的分析(专利文献1)。

[0005] 已有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：JP特开2008—32703号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的课题

[0009] 但是，对于该荧光X射线分析装置，必须要求多个机构，该多个机构为从多个X射线源中选择1个X射线源的X射线源选择机构；调整X射线源的位置的X射线源调整机构；分光元件位置调整机构等，该分光元件位置调整机构调整分光元件的位置，装置的结构是复杂的，导致成本上升。

[0010] 于是，本发明是针对这样的问题而提出的，本发明的目的在于，提供一种掠入射荧光X射线分析装置，其中，在溶液点滴干燥于衬底上的试样中的元素的定量、或形成于衬底上的薄膜试样的膜厚测定等的各种测定中，通过低成本的简单的结构，将作为照射到试样中的一次X射线和试样的表面之间的角度的掠射角设定为最佳的角度，进行高灵敏度、高精度的分析。

[0011] 用于解决课题的技术方案

[0012] 为了实现上述目的，本发明涉及一种掠入射荧光X射线分析装置，该掠入射荧光X射线分析装置包括：放射X射线的X射线源；弯曲分光元件，该弯曲分光元件对从上述X射线源所放射的X射线进行分光，形成汇聚于试样的表面的一定位置的X射线束；狭缝，该狭缝设置于上述弯曲分光元件和试样之间，具有在聚光角方向限制所通过的上述X射线束的宽度的线状开口；狭缝移动机构，该狭缝移动机构将上述狭缝移动到与通过上述线状开口的上述X射线束相交叉的方向；掠射角设定机构，该掠射角设定机构在通过上述狭缝移动机构移动上述狭缝后，将上述X射线束的掠射角设定在所需的角度；检测器，该检测器测定从照射了上述X射线束的试样而产生的荧光X射线的强度。

[0013] 按照本发明的第1方案的掠入射荧光X射线分析装置，在溶液点滴干燥于衬底上的试样中的元素的定量、或形成于衬底上的薄膜试样的膜厚测定等的各种测定中，通过低成本的简单的结构，设定为最佳的掠射角，进行高灵敏度的高精度的分析。

[0014] 在本发明第一方案的掠入射荧光X射线分析装置中，最好，上述狭缝为可改变上述线状开口的宽度的可变狭缝。在该场合，通过可对应于分析目的改变通过上述狭缝的X射线束的宽度，可改变X射线束的聚光角，可进行更高灵敏度，并且更高精度的测定。特别是在扩大可变狭缝的线状开口的宽度的场合，更高强度的X射线束照射到试样上，可实现更高的灵敏度。

[0015] 在本发明的第1方案的掠入射荧光X射线分析装置中，最好，上述弯曲分光元件由多层膜构成，在该多层膜中，于衬底上叠置多个层对，该层对由反射层和间隔层构成，具有规定的周期长度，上述反射层和间隔层的厚度的比在1∶1.4～1∶4的范围内，或者，上述弯曲分光元件由多层膜构成，在该多层膜中，于衬底上叠置多个层对，该层对由反射层和间隔层构成，具有规定的周期长度，上述多层膜具有多张，越是接近衬底的多层膜，上述规定的周期长度设定得越小。将其作为第1优选的方案。

[0016] 由于在具有上述反射层和间隔层的厚度的比在1∶1.4～1∶4的范围内的弯曲分光元件的场合，不仅从X射线源所放射的特性X射线，而且作为二次射线，具有其二分之一的波长的连续X射线也强烈地反射，同时其照射到试样上，故不具有从多个X射线源和多个X射线源中选择1个X射线源的X射线源选择机构，可跨过宽范围的波长，进行快速正确的分析。

[0017] 在包括弯曲分光元件的场合，该弯曲分光元具有多张多层膜，越是接近衬底的多层膜，规定的周期长度设定得越小，如此，由于在深度方向，周期长度不同的多个多层膜反射不同能量的X射线，并且越是接近衬底的多层膜，规定的周期长度设定得越小，故越是能量小而容易吸收的X射线，越是在相对入射面而较浅的位置被反射，整体的反射的效率也良好，不具有从多个X射线源和多个X射线源中选择1个X射线源的X射线源选择机构，可跨过宽范围的波长，进行快速正确的分析。

[0018] 在上述第1优选的方案中，最好还可包括在从上述X射线源到试样的X射线光路中自由进退的滤波片或外加电压可变机构，该滤波片具有高于高能量侧(短波长侧)的透射率，该外加电压可变机构可改变施加于上述X射线源的外加电压，通过上述滤波片或外加电压可变机构，可改变上述X射线束中包括的能量不同的多根X射线的强度比。

[0019] 在从上述X射线源到试样的X射线光路中，插入具有高于高能量侧的透射率的滤波片的场合，高能量侧的X射线的强度不会变得过弱，但是，低能量侧的X射线的强度变弱，可减少低能量侧的干扰射线的影响。特别是在分析对象的荧光X射线在高能量侧的场合，去除低能量侧的荧光X射线的信号，可缩短所谓的检测器的不灵敏时间。

[0020] 在具有可改变施加于X射线源上的外加电压的外加电压可变机构的场合，伴随施加于X射线源上的外加电压的升高，利用比高能量侧更强地产生的连续X射线，可改变X射线束中包括的能量不同的多根X射线的强度比，可进行最适合于测定对象元素的分析。

[0021] 在本发明的第2方案的荧光X射线分析方法中，采用本发明的第1方案的掠入射荧光X射线分析装置，进行分析。

[0022] 按照本发明的第2方案的荧光X射线分析方法，由于采用本发明的第1方案的掠入射荧光X射线分析装置进行分析，故可实现与本发明的第1方案的掠入射荧光X射线分析装置相同的效果。

[0023] 权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

[0024] 根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

[0025] 图1为本发明的第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置的概况图；

[0026] 图2为表示掠射角与荧光X射线的强度的关系的图；

[0027] 图3为本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置的概况图；

[0028] 图4为该装置所具有的弯曲分光元件的概况图；

[0029] 图5为表示反射层的厚度与间隔层的厚度的比与二次X射线的反射率的关系的图；

[0030] 图6为该装置所具有的与图4不同的弯曲分光元件的概况图；

[0031] 图7为表示对X射线源的外加电压与连续X射线的强度分布的关系的图；

[0032] 图8为通过本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置而测定的荧光X射线频谱；

[0033] 图9为在该装置的X射线光路中插入滤波器而测定的荧光X射线频谱；

[0034] 图10为扩大该装置的可变狭缝的线状开口而测定的荧光X射线频谱。

具体实施方式

[0035] 下面根据附图，对本发明的第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置进行说明。像图1所示的那样，该掠入射荧光X射线分析装置1包括：X射线源2，该X射线源2放射X射线3；
弯曲分光元件4，该弯曲分光元件4对从X射线源2所放射的X射线3进行分光，形成汇聚于试样S的表面的一定位置的X射线束5；狭缝6，该狭缝6设置于弯曲分光元件4与试样S之间，具有于聚光角φ方向限制所通过的X射线束5的宽度的线状开口61；狭缝移动机构7，该狭缝移动机构7使狭缝6移动到与通过线状开口61的X射线束5相交叉的方向；掠射角设定机构8，该掠射角设定机构8通过狭缝移动机构7移动狭缝6，以所需角度而设定X射线束5的掠射角α；
检测器10，该检测器10测定从照射了X射线束5的试样S而产生的荧光X射线9的强度。另外，该试样S为比如点滴干燥溶液试样的试样衬底11。

[0036] 在掠入射荧光X射线分析装置1中，照射到试样S上的X射线束5以比如0.1°以下的微小掠射角α射入试样S的表面，其几乎大部分构成反射X射线，产生所谓的全反射现象。

[0037] X射线源2为比如具有钼靶的X射线管。弯曲分光元件4为比如单弯曲分光元件4，其反射作为从X射线源2所放射的特性X射线的Mo－Kα射线，该弯曲分光元件4按照下述方式制作，该方式为：在作为X射线束5，于掠射角α的方向汇聚的方向弯曲而形成的单晶体衬底上，形成多层膜。单晶体衬底为硅衬底、锗衬底等，还可按照也于相对掠射角α垂直的方向(纸面垂直方向)，汇聚X射线束5的方式进行双重弯曲。弯曲分光元件4不限于在单晶体衬底上形成多层膜的分光元件，还可为以通过热塑性变形而弯曲的方式形成的石墨、氟化锂、锗、TAP、PET等的分光晶体。检测器10为比如SDD、SSD等的半导体检测器，最好为可计数到高计数的SDD。

[0038] 狭缝6包括具有所需的长度和宽度的线状开口61。在图1中，狭缝6按照线状开口61的长度方向与包括试样S的表面的平面平行的方式设置，在图1中，按照线状开口61的长度方向与纸面相垂直的方式示出。来自X射线源2的X射线3射入弯曲分光元件4而分光，汇聚于试样S的表面的一定位置15，但是，通过狭缝6，限制X射线束5的宽度，形成聚光角φ小的X射线束5。通过线状开口61的X射线束5呈线状而汇聚于试样S的表面的一定位置15。针对汇聚于试样S中的X射线束5，位于聚光角φ方向的中心的X射线51与试样S的表面之间的角度称为掠射角α。

[0039] 狭缝6通过狭缝移动机构7移到与通过线状开口61的X射线束5相交叉的方向，比如，移到与在图1所示的箭头方向具有试样S的表面的平面相垂直的方向。如果狭缝6移到相对试样S的表面的向上方向，则掠射角α变大，如果狭缝6移到相对试样S的表面的向下方向，则掠射角α变小。对于掠射角设定机构8，在通过狭缝移动机构7移动狭缝6的同时，通过检测器10而测定从试样衬底11而产生的荧光X射线9的强度，根据已测定的荧光X射线9的强度，将X射线束5的掠射角α设定为所需的角度。

[0040] 下面对第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置1的动作进行说明。首先，由于将掠射角α设定为所需的角度，故作为硅晶片的试样衬底11设置于掠入射荧光X射线分析装置1的试样台(在图中未示出)上，开始试样衬底11中的硅的测定。试样衬底11也可为石英衬底、玻璃衬底。

[0041] 如果开始测定，则来自X射线源2的X射线3射入弯曲分光元件4，分光而汇聚的Mo－Kα射线作为X射线束5而通过狭缝6的线状开口61。作为通过了狭缝6的线状开口61的X射线束5的Mo－Kα射线照射到试样衬底11，在通过狭缝移动机构7，狭缝6移到相对试样衬底11的表面的向上方向的同时，通过检测器10而测定作为从试样衬底11而产生的荧光X射线9的Si－Kα射线的强度。

[0042] 如果狭缝6慢慢地移到相对试样衬底11的表面的向上方向，则掠射角α慢慢地增加。图2表示该掠射角α与荧光X射线9的强度的关系。在图2中，通过掠射角设定机构8计算Si－Kα射线的强度变化的坡度为最大的掠射角α。所计算的掠射角α为比如0.1°，Si－Kα射线的强度变化的坡度呈最大的角度为临界角。

[0043] 按照构成作为已计算的临界角0.11°的约1/2的角度的0.05°的掠射角α的方式，掠射角设定机构8控制狭缝移动机构7，移动狭缝6，设定在作为所需的掠射角α的0.05°。0.05°还可根据试样S、装置的状态而变更。如果为临界角以下的掠射角α，则X射线束5不侵入试样衬底11的内部，可减少背景。临界角的1/2的角度的掠射角α为在掠入射荧光X射线分析装置1中，最适合于点滴干燥于衬底上的元素的定量测定、或形成于衬底上的薄膜的膜厚测定等的各种的试样的测定的角度。

[0044] 如果设定为作为所需的掠射角α的0.05°，则依次测定试样S。比如，作为溶液的试样通过微型吸管而以50μl而点滴干燥于试样衬底11上，该试样衬底11作为试样S而设置于掠入射荧光X射线分析装置1的试样台(在图中未示出)中，开始试样S中的元素的测定。

[0045] 按照本发明的第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置1，通过作为简单结构的狭缝移动机构7使狭缝6移动，将X射线束5的掠射角α设定为所需的角度，则在于衬底上点滴干燥的元素的定量、或形成于衬底上的薄膜的膜厚测定等的各种的测定中，通过低成本的简单的结构，设定为最佳的掠射角α，能进行高灵敏度、高精度的分析。

[0046] 根据图3，对本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30进行说明。本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30与本发明的第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置1的区别在于狭缝和弯曲分光元件，本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30包括本发明的第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置1不具有的滤波片34和外加电压可变机构32，对这些不同的结构进行说明。

[0047] 本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30所具有的狭缝为可改变线状开口61的宽度的可变狭缝36。可变狭缝36的线状开口61的宽度既可连续可变，也可分级变化，线状开口61的初始宽度设定为最小宽度。

[0048] 本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30所具有的弯曲分光元件43像图4所示的那样，由下述多层膜构成，该多层膜按照于衬底4c上叠置层对的方式构成，该层对由反射层4a和间隔层4b构成，具有规定的周期长度d，反射层4a和间隔层4b的厚度比为1∶1.4～1∶4，或像图6所示的那样，弯曲分光元件44由下述多层膜4e构成，该多层膜按照于衬底4c上叠置层对的方式构成，该层对由反射层4a和间隔层4b构成，具有规定的周期长度d，多层膜4e具有多层，越是接近衬底4c的多层膜的多层膜4e，规定的周期长度d设定得越小。周期长度指作为叠置的反射层4a和间隔层4b的1组，即作为层对的厚度的d值。

[0049] 具体来说，弯曲分光元件43像图4所示的那样，由多层膜构成，该多层膜按照在衬底4c上交替地按照多组而叠置反射层4a与间隔层4b，该间隔层4b具有其原子序数小于形成该反射层4a的元素的元素。如果考虑各层4a、4b的实际的厚度大于等于 则作为强烈地反射二次射线这样的反射层4a和间隔层4b的厚度的比，最好为1∶1.4～1∶4，特别是最好1∶1.8～1∶3。图5表示针对间隔层4b的厚度相对反射层4a的厚度的比的二次射线的反射率。比如，在这里，反射层4a和间隔层4b的厚度的比为1∶2，d值为 如果弯曲分光元件43以入射角度θ为0.5°的方式设置，则作为从来自钼靶的X射线源2所放射的特性X射线的Mo－Kα射线17.4keV作为一次射线而强烈地反射，同时，作为二次射线的34.8keV的连续X射线被强烈地反射。

[0050] 按照具有弯曲分光元件43的掠入射荧光X射线分析装置30，不但具有本发明的第1实施方式的效果，而且由于不仅从X射线源2所放射的特性X射线，并且具有其二分之一的波长的连续X射线也强烈地反射，同时照射到试样S，故可不具有多个X射线源、以及从多个X射线源中选择1个X射线源的X射线源选择机构，而能在宽的范围的波长，进行快速正确的分析。

[0051] 具体来说，对于弯曲分光元件44，像图6所示的那样，比如为多层膜层数为2，在多层膜4e2中，于衬底4c上叠置20个层对，在该层对中，反射层4a和间隔层4b的厚度的比为1∶1，d值为 由此，30keV的连续X射线被强烈地反射。在多层膜4e1中，叠置20个层对，其中，在衬底4c上，经由多层膜4e2，反射层4a和间隔层4b的厚度的比为1∶1，d值为 作为从钼靶的X射线源2所放射的特性X射线的Mo－Kα射线17.4keV强烈地被反射。弯曲分光元件44按照入射角度θ为0.5°的方式设置。多层膜层数也可大于等于3。由于越接近衬底4c的多层膜，周期长度越设定较小，故越为能量小，容易吸收的X射线，则越在相对入射面而较浅的位置而反射，整体的反射的效率也良好。

[0052] 对于弯曲分光元件44，为了在通过多层膜4e2强烈地反射30keV的连续X射线的同时，针对多层膜4e1不仅反射Mo－Kα射线17.4keV的一次射线，而且强烈地反射34.8keV的二次射线，优选为多层膜4e1与弯曲分光元件43相同，反射层4a和间隔层4b的厚度的比例如为1∶2。

[0053] 弯曲分光元件43、44按照比如X射线3的入射角度θ在中间部为0.5°的方式设置。伴随X射线3的入射位置相对中间部的离开，入射角度θ连续地变化。可通过对应于此，连续地改变多层膜的周期长度d，以提高X射线束5的聚光特性与单色性。

[0054] 本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30包括在从X射线源2到试样S的X射线光路中自由进退的高于高能量侧(短波长侧)的透射率的滤波片34，和/或可改变施加于X射线源2上的外加电压的外加电压可变机构32，通过滤波片34和/或外加电压可变机构32，可改变X射线束5中包含的能量的不同的多根射线的强度比。

[0055] 滤波片34由比如Al、Cu、Zr等的适合于分析目的的厚度的板材形成，该板材在从X射线源2到试样S的X射线光路中，具有高于能量侧的透射率。滤波片34可在图3所示的那样的狭缝36和试样S之间，X射线源2与弯曲分光元件43、44之间，以及弯曲分光元件43、44与狭缝36之间的任意者中自由进退。滤波片34通过自由进退机构35而自由进退。

[0056] 像图7所示的那样，由于伴随通过外加电压可变机构32而施加于X射线源2上的外加电压的增加，在更高能量侧，更加强烈地产生连续X射线，故可通过外加电压可变机构32，改变X射线线束5中包括的能量不同的多根X射线的强度比，可进行最适合于测定对象元素的分析。

[0057] 下面对本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30包括强烈地反射比如Mo－Kα射线17.4keV、以及连续X射线的30keV与34.8keV的弯曲分光元件44的动作进行说明。在与本发明的第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置1相同的动作中，通过掠射角设定机构8，将掠射角α设定为0.05°。此时，可变狭缝36的线状开口61的宽度设定在作为初始宽度的最小宽度。

[0058] 如果掠射角α设定为0.05°比如包括镉、铁、铜的溶液的试样点滴干燥于试样产衬底11上的试样S设置于试样台(在图中没有示出)上，进行测定。图8表示已测定的试样S的荧光X射线波谱。

[0059] 通过掠入射荧光X射线分析装置30所具有的弯曲分光元件44，像图6所示的那样，不但具有从钼靶的X射线源2所放射的特性X射线17.4keV(Mo－Kα线)反射，而且从连续X射线强烈地反射34.8keV(Mo－Kα射线的二次射线)和30keV，作为激励X射线而照射到试样S。通过17.4keV的激励，作为6.4keV的Fe－Kα射线和作为8.0keV的Cu－Kα射线从试样S而强烈地产生，通过34.8keV和30keV的激励，作为23.1keV的Cd－Kα射线从试样S而强烈地产生，可高灵敏度地测定铁、铜、镉。镉也可从34.8keV、或30keV中的任意一者而激励。

[0060] 按照具有弯曲分光元件44的掠入射荧光X射线分析装置30，由于不但具有本发明的第1实施方式的效果，而且于深度方向，周期长度d不同的多个多层膜反射不同的能量的X射线，并且越是接近衬底4c的多层膜，周期长度d设定得越小，故越为能量小、容易吸收的X射线，则越在相对入射面而较浅的位置而反射，整体的反射的效率也良好，不包括多个X射线源和从多个X射线源中选择1个X射线源的X射线源选择机构，可跨过宽的范围的波长，进行快速的正确的分析。

[0061] 下面对本发明的第2实施方式的下述场合的动作进行说明。其中，掠入射荧光X射线分析装置30包括弯曲分光元件44，在掠射角α的设定后，滤波片34插入狭缝36和试样S之间(由图3的2点划线表示)。在与本发明的第1实施方式的掠入射荧光X射线分析装置1相同的动作中，通过掠射角设定机构8，将掠射角α设定为0.05°。此时，可变狭缝36的线状开口61的宽度设定在作为初始宽度的最小宽度。

[0062] 在掠射角α设定为0.05°时，像图3所示的那样，比如作为2mm厚度的铝板的滤波片34通过自由进退机构35，插入到狭缝36和试样S之间，测定试样S。图9表示已测定的试样S的荧光X射线波谱。像根据图9而知道的那样，与图8所示的荧光X射线波谱相比较，Mo－Kα射线的强度降低，通过Mo－Kα射线而激励的Mo－Kα射线17.4keV以下的能量的X射线强度弱，但是，30keV和34.8keV(Mo－Kα射线的二次射线)的强度几乎没有变化。像这样，可改变X射线束5中包括的能量不同的多根X射线的强度比。

[0063] X射线分析装置30中具有弯曲分光元件44，在掠射角α的设定后，在从X射线源2到试样S的X射线光路中，插入具有高于高能量侧的透射率的滤波片34，不但具有本发明的第1实施方式的效果，而且虽然高能量侧的X射线的强度不会变得过弱，但是，低能量侧的X射线的强度变弱，可减少低能量侧的干扰射线的影响。特别是在分析对象元素在高能量侧的场合，去除分析对象元素以外的荧光X射线的信号，可缩短所谓的检测器10的不灵敏时间。

[0064] 下面对本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30具有弯曲分光元件44和滤波片34，在掠射角α的设定后，可变狭缝36的线状开口61的宽度以大于初始宽度的程度而设定的场合的动作进行说明。在与本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置
30包括弯曲分光元件44和滤波片34的场合相同的动作中，通过掠射角设定机构8，将掠射角α设定为0.05°。此时，可变狭缝36的线状开口61的宽度设定为作为初始宽度的最小宽度。在设定掠射角α时，如果可变狭缝36的线状开口61的宽度以大于初始宽度的程度而设定，则X射线束5的聚光角φ变大，表示掠射角α和荧光X射线9的强度的关系的图2的Si－Kα射线的强度变化的坡度变平缓，掠射角设定机构8的掠射角α的计算精度降低。于是，则掠射角α的设定时，可变狭缝36的线状开口61的宽度设定在最小宽度。比如，如果可变狭缝36的线状开口61的最小宽度按照聚光角为0.01°的方式设定，则最大宽度按照聚光角为1°的方式设定。

[0065] 如果掠射角α设定在0.05°，则在X射线束5没有照射到试样衬底1的端面的范围内，可变狭缝36的线状开口61的宽度以大于初始宽度的程度而设定，测定试样S。图10表示较宽地设定线状开口61、插入滤波片34而测定的试样S的荧光X射线波谱。由于可变狭缝36的线状开口61的宽度被较宽地设定，故更高强度的X射线5照射到试样S，像根据图10而知道的那样，与图9所示的荧光X射线波谱相比较，34.8keV(Mo－Kα射线的二次射线)和30keV作为激励X射线，通过试样S，以较较强的强度而照射，作为23.1keV的Cd－Kα射线更强烈地产生，可以更高的灵敏度而测定镉。

[0066] 像图10所示的那样，如果扩大可变化狭缝36的线状开口61，将作为一次X射线的X射线束5照射到试样S，则X射线束5的聚光角φ变大，X射线束5中包括的以超过临界角的角度而射入试样S中的X射线侵入试样衬底11的内部，连续X射线的背景变大。构成背景的连续X射线的能量中的小于20keV的能量是主要的，没有出现在Cd－Kα射线(23.1keV)所呈现的20keV以上的能量区域。于是，在20keV以上的荧光X射线9构成测定对象的场合，可扩大可变狭缝36的线状开口61的宽度，将更高强度的X射线束5照射到试样S，强烈地发生测定对象的荧光X射线9，可以高灵敏度而进行测定。

[0067] 掠入射荧光X射线分析装置30包括弯曲分光元件44，在掠射角α的设定后，可变狭缝36的线状开口61的宽度以大于初始刻度的程度而设定。据此，不但具有本发明的第1实施方式的效果，而且通过对应于分析目的，可改变通过狭缝6的X射线束5的宽度，可改变聚光角φ，可进行更高灵敏度，并且更高精度的测定。

[0068] 像图7所示的那样，由于伴随施加于X射线源2上的外加电压的上升，连续X射线在更高的能量侧(短波长侧)而更强地产生，故可通过外加电压发生机构32，改变X射线束5中包括的能量的不同的多个X射线的强度比，可进行对于测定对象元素来说是最佳的分析。如果外加电压相同，则连续X射线强度的能量分布没有改变，与管电流成比例，X射线的强度虽改变，但是可施加于X射线源上的电力(外加电压×管电流)具有上限(最大定额)，必须要求设定在该上限范围内。对于上面说明的本发明的第2实施方式的掠入射荧光X射线分析装置30的动作，在测定对象元素为于高能量侧具有激励线的镉这样的元素的场合，外加电压最好为60kV，但是最好，在测定对象元素为铁、铜的场合，外加电压下降到50kV，增加管电流。

[0069] 对本发明的另一分析例子的优点进行说明。在调查位于衬底上的纳米颗粒的颗粒直径的测定和衬底上的纳米颗粒的分布状态的分析中，采用掠入射荧光X射线分析装置1或掠入射荧光X射线分析装置30，将X射线束5中包括的能量的不同的多个X射线依次照射到式试样S，改变掠射角α，测定从试样S而产生的荧光X射线，由此可提高纳米颗粒的颗粒直径的测定精度，并且可提高纳米颗粒是分布于衬底表面上，还是纳米颗粒的一部分侵入到衬底内的判断精度。

[0070] 如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在观看本说明书后，会在显然的范围内，容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为属于权利要求书确定的本发明的范围内。

[0071] 标号的说明：

[0072] 标号1、30表示掠入射荧光X射线分析装置；

[0073] 标号2表示X射线源；

[0074] 标号3表示X射线；

[0075] 标号4表示弯曲分光元件；

[0076] 标号5表示X射线束；

[0077] 标号6、36表示狭缝；

[0078] 标号7表示狭缝移动机构；

[0079] 标号8表示掠射角设定机构；

[0080] 标号9表示荧光X射线；

[0081] 标号10表示检测器；

[0082] 标号15表示试样的表面的一定位置；

[0083] 标号61表示线状开口；

[0084] 符号S表示试样；

[0085] 符号α表示掠射角。