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蛍光X線用のキャピラリーレンズ

特長

  • 数十年の長年の経験に基づく技術力
  • ベルリンでの開発・製造
  • 従来のピンホールコリメーターと比較して、蛍光X線の密度を最大10,000倍に増幅
  • 非常に高い強度で小さなスポットに集光させることで、測定時間の短縮を実現
  • 微小部品や微細構造の測定に適した最小10*  µmの測定スポットサイズ
  • 1keV - 50keVのスペクトルバンド幅
  • 円筒形、楕円形、放物線形のモノキャピラリーと、ハロフリーを含むポリキャピラリーレンズをラインナップ
  • 自社開発のソフトウェア「WinFTM」により、マッピング機能、アレイモードなど特殊な評価、自動測定に対応

* Mo-Kにおけるスポットサイズ

アプリケーション

薄膜の測定と多層膜の分析:

 

  • シリコンウェハーおよびPCB上の皮膜測定
  • はんだバンプのAg含有量測定
  • SMDコンポーネント
  • プラグインコンタクト
  • リードフレーム
  • マイクロスケールの素子や厚み分布

蛍光X線用の高精度なキャピラリーレンズの開発・製造は、当社のコア技術の一つです。このおかげで、Helmut Fischer製の蛍光X線式測定器は、超微小な部品や微細構造を測定することができます。世界に2社しかないキャピラリーのメーカーの1つとして、私たちは革新性と最高の測定精度を保証します。

XRF分析におけるポリキャピラリーレンズの重要性

マイクロフォーカス管や高効率な検出器に加えて、ポリキャピラリーレンズの採用は、XRF測定器において最適な測定性能を実現する上で大変重要な要素となります。ポリキャピラリーレンズは、非常に高強度で小さなスポットに励起ビームを集中させるため、測定時間を大幅に短縮することができます。ナノテクノロジーやマイクロエレクトロニクスの分野では、これまで以上に高い分解能が求められています。長い間、X線ビームの高エネルギーの分解能は、いわゆるハロー効果によってぼんやりとしていました。この効果は、試料表面の測定スポットの分解能を著しく低下させ、定量的な材料分析において誤った組成分析を引き起こす要因となっていました。当社の長年の経験と開発力により、ハロー効果を低減させることができただけでなく、ハローフリーのポリキャピラリーレンズを製造することに成功しました。

 

蛍光X線向けの集束して照射するキャピラリーレンズ

Helmut Fischer社では、約30年近くにわたり、様々な用途に最適なポリキャピラリーの開発をしてまいりました。この光学系には、ガラスキャピラリーの滑らかな表面による反射効果に基づいています。その反射角は、X線ビームのエネルギー、反射材の密度、反射する表面粗さに依存します。ガラスは、表面粗さが非常に小さいため、蛍光X線用キャピラリーレンズに非常に効率的な材料です。キャピラリーレンズは、反射する内面の数で異なります。当社ポートフォリオには、円筒形、楕円形、放物線形のモノキャピラリ―や、様々なポリキャピラリーがあります。様々な蛍光X線のキャピラリーレンズの概要を表に示します:

 

様々なX線のアプリケーションのためのキャピラリー光学系

ポリキャピラリ―レンズ

ポリキャピラリーハーフレンズ

ポリキャピラリー構造
 

XRD

XRF

XRD-parallel コリメート

イメージ

µ-XRD

µ-XRF

3D-XRF-フォーカシング

全視野アプリケーション

Stress

3D-XRF


 

Texture

SEM
   

単結晶

考古科学
   

ジオロジー
     

太陽発電
     

X線の照準を合わせるガイド

X線のガイドは、X線ビームの照準を合わせ、出力するビームの発散を制限する円筒状のモノキャピラリ―です。ピンホールコリメーターと比較してキャピラリーは、試料上の強度を2~10倍高めます。

 

楕円形や放物線形のモノキャピラリ―

楕円形や放物線形のモノキャピラリーは、独自の全反射させる光学素子です。楕円形のキャピラリー焦点の大きさは、光源の大きさや形状、キャピラリーの製造する精度などにより決まります。放物線形のキャピラリーは、平行光を焦点に集束させたり、点光源の発散光を平行にします。放射ビームは、これにより250nmまでの非常に小さな点に集束されます。

 

ポリキャピラリーレンズによる集束

ポリキャピラリーレンズは、多数の中空ガラスのャピラリから作られた特殊な形状のモノリシックシステムです。ポリキャピラリーレンズは、発散するビームの平行化や集束に使用されます。回折測定のコリメートハーフレンズの出力される発散は数ミリラジアンの範囲で、透過率は最大60%に達します。その両方のパラメータはエネルギーに依存します。

 

ポリキャピラリーレンズを搭載したフィッシャー製のXRF測定器

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