JP2015094643A - 蛍光x線分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料Sが配置される試料台20と、試料Sに励起X線を出射するX線管球10と、試料Sで発生した蛍光X線強度を検出するエネルギ分散型分光器40と、試料Sで発生した蛍光X線強度を検出する波長分散型分光器30とを備える蛍光X線分析装置1であって、エネルギ分散型分光器40で検出された蛍光X線強度及び波長分散型分光器30で検出された蛍光X線強度に基づいて試料Sの定量分析を行う制御部50を備えるようにする。
【選択図】図1
Description
また、X線管球のターゲット材やX線取り出し窓の汚れや劣化により、同じ強度レベルの管電流を供給しても励起X線強度Iexが変化することがあった。このような場合にも、励起X線強度IexはX線管球の管電流の強度レベルに比例するとの前提があるので、定量分析結果は誤ったものとなる。
そこで、本発明は、波長分散型分光器とエネルギ分散型分光器とを備える蛍光X線分析装置において、エネルギ分散型分光器で検出された情報(蛍光X線強度)を用いて、波長分散型分光器で検出された情報(蛍光X線強度)を適切に処理したり取得したりすることができる蛍光X線分析装置を提供することを目的とする。
また、上記の発明において、既知試料の組成を示す既知試料組成情報を記憶するための記憶部を備え、前記試料台に前記既知試料が配置され、前記制御部は、前記エネルギ分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記既知試料の定性分析を行い、定性分析結果及び既知試料組成情報を比較することにより装置が正常であるか否かを判定し、正常であると判定したときには、前記試料台に未知試料が配置され、前記制御部は、前記波長分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記未知試料の定量分析を行うようにしてもよい。
以上のように、本発明の蛍光X線分析装置によれば、正しく定量分析が行えるか否かが分かるように装置の異常を監視するため、分析後に異物に気付いて分析をやり直すという無駄を防止できる。
本発明の蛍光X線分析装置によれば、試料台に未知試料を配置した後に、或る強度レベルの管電流でX線管球から励起X線を未知試料に出射する。そして、エネルギ分散型分光器は、全ての波長の蛍光X線強度を検出するとともに、波長分散型分光器は特定の波長の蛍光X線強度を検出する。
以上のように、本発明の蛍光X線分析装置によれば、検量線の切り替えの選択を制御部が自動的に実行するので、検量線切り替え時の選択ミスを防止することができる。
本発明の蛍光X線分析装置によれば、試料台に未知試料を配置した後に、或る強度レベルの管電流でX線管球から励起X線を未知試料に出射する。そして、エネルギ分散型分光器は、全ての波長の蛍光X線強度を検出するとともに、波長分散型分光器は、特定の波長の蛍光X線強度を検出する。
以上のように、本発明の蛍光X線分析装置によれば、共存元素の影響を考慮して、波長分散型分光器で検出された蛍光X線強度を補正することができ、その結果、定量分析結果の精度が向上する。
以上のように、本発明の蛍光X線分析装置によれば、管電流の強度レベルの代わりに、エネルギ分散型分光器で検出された蛍光X線強度を励起X線強度Iexのモニタとして用いるので、X線管球のターゲット材やX線取り出し窓の汚れや劣化等があっても、定量分析結果が正しく算出される。
図1は、第一実施形態に係る蛍光X線分析装置の一例を示す概略構成図である。
蛍光X線分析装置1は、励起X線を出射するX線管球10と、試料Sが配置される試料台20と、波長n1以上波長n2以下の蛍光X線強度In1〜n2を検出するエネルギ分散型分光器40と、波長nの蛍光X線強度Inを検出する走査型の波長分散型分光器30と、X線管球10に管電流を流す高圧電源11と、蛍光X線分析装置1全体を制御する制御部50とを備える。
高圧電源11は、管電流の強度レベルが自由に選択されて、選択された強度レベルの管電流をX線管球10に供給することができるようになっており、管電流の強度レベルを大きくすることで、X線管球10から出射される励起X線の量を多くすることができ、一方、管電流の強度レベルを小さくすることで、X線管球10から出射される励起X線の量を少なくすることができる。なお、管電流の強度レベルの制御は、制御部50から与えられる制御信号によって実行されるようになっている。
まず、ステップS101の処理において、判定部51eは、入力装置54から判定信号が入力されたか否かを判定する。つまり、測定者が判定信号を入力するまで、ステップS101の処理は繰り返され、測定者は、定期的(例えば1週間おき)に判定信号を入力することになる。
次に、ステップS103の処理において、電源制御部51cは、或る強度レベルの管電流をX線管球10に供給し、X線管球10から励起X線が出射される。
次に、ステップS105の処理において、判定部51eは、蛍光X線強度In1〜n2に基づいて、既知試料S’の定性分析を行う。
一方、一致しないと判定したときには、ステップS108の処理において、「異常あり」と表示装置53に表示する。これにより、測定者は、分析室内から異物等を取り除くことになる。
これらの作業が終了した後、試料台20に未知試料Sが配置され、未知試料Sの定量分析が行われる。
図3は、第二実施形態に係る蛍光X線分析装置の一例を示す概略構成図である。なお、蛍光X線分析装置1と同様のものについては、同じ符号を付している。また、第二実施形態に係る蛍光X線分析装置101は、生産工場等での製鋼・精練工程において、オンライン操業で次々と未知試料Sが採取されるような工場内等に配置された場合について説明する。
蛍光X線分析装置101は、励起X線を出射するX線管球10と、試料Sが配置される試料台20と、波長n1以上波長n2以下の蛍光X線強度In1〜n2を検出するエネルギ分散型分光器40と、波長nの蛍光X線強度Inを検出する走査型の波長分散型分光器30と、X線管球10に管電流を流す高圧電源11と、蛍光X線分析装置101全体を制御する制御部150とを備える。
まず、ステップS201の処理において、測定者は試料台20に第mの未知試料Sを配置する。
次に、ステップS202の処理において、電源制御部51cは、或る強度レベルの管電流をX線管球10に供給し、X線管球10から励起X線が出射される。
次に、ステップS204の処理において、選択部151fは、蛍光X線強度In1〜n2に基づいて第mの未知試料Sの定性分析を行い、第mの未知試料Sの定性分析結果を用いて第mの未知試料Sの材質(主元素)を判断して、検量線記憶領域152bに記憶された複数の検量線から一の検量線を選択する。例えば、第mの未知試料Sの材質(主元素)がFeであると判断すれば、第一の検量線(a/Fe)を選択する。また、第mの未知試料Sの材質(主元素)がCuであると判断すれば、第二の検量線(a/Cu)を選択する。
次に、ステップS206の処理において、未知試料Sを未だ分析するか否かを判断する。未知試料Sを分析すると判断したときには、ステップS207の処理において、m=m+1として、ステップS201の処理に戻る。
一方、もう未知試料Sを分析しないと判断したときには、本フローチャートを終了させる。
図5は、第三実施形態に係る蛍光X線分析装置の一例を示す概略構成図である。なお、蛍光X線分析装置1と同様のものについては、同じ符号を付している。
蛍光X線分析装置201は、励起X線を出射するX線管球10と、試料Sが配置される試料台20と、波長n1以上波長n2以下の蛍光X線強度In1〜n2を検出するエネルギ分散型分光器40と、波長nの蛍光X線強度Inを検出する走査型の波長分散型分光器30と、X線管球10に管電流を流す高圧電源11と、蛍光X線分析装置201全体を制御する制御部250とを備える。
まず、ステップS301の処理において、測定者は試料台20に未知試料Sを配置するとともに、未知試料Sの材質(主元素)を判断して、入力装置54を用いて複数の検量線から一の検量線を選択する。
次に、ステップS303の処理において、エネルギ分散型分光器40は、蛍光X線強度In1〜n2を検出し、エネルギ分散型分光器取得部51aは蛍光X線強度In1〜n2を取得するとともに、波長分散型分光器30は、蛍光X線強度Inを検出し、波長分散型分光器取得部51bは蛍光X線強度Inを取得する。
次に、ステップS305の処理において、分析部251dは、計算励起X線強度Iex’当りの蛍光X線強度Inを算出して、検量線に代入することにより、未知試料Sの定量分析を行う。
10 X線管球
20 試料台
30 波長分散型分光器
40 エネルギ分散型分光器
50 制御部
Claims (6)
- 試料が配置される試料台と、
前記試料に励起X線を出射するX線管球と、
前記試料で発生した蛍光X線強度を検出するエネルギ分散型分光器と、
前記試料で発生した蛍光X線強度を検出する波長分散型分光器とを備える蛍光X線分析装置であって、
前記エネルギ分散型分光器で検出された蛍光X線強度及び前記波長分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記試料の定量分析を行う制御部を備えることを特徴とする蛍光X線分析装置。 - 既知試料の組成を示す既知試料組成情報を記憶するための記憶部を備え、
前記試料台に前記既知試料が配置され、前記制御部は、前記エネルギ分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記既知試料の定性分析を行い、定性分析結果及び既知試料組成情報を比較することにより装置が正常であるか否かを判定し、
正常であると判定したときには、前記試料台に未知試料が配置され、前記制御部は、前記波長分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記未知試料の定量分析を行うことを特徴とする請求項1に記載の蛍光X線分析装置。 - 前記試料台に未知試料が配置され、前記制御部は、前記エネルギ分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記未知試料の定性分析を行い、定性分析結果を利用して前記波長分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記未知試料の定量分析を行うことを特徴とする請求項1に記載の蛍光X線分析装置。
- 複数の検量線を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記定性分析結果を用いて前記未知試料の主元素を判定して、複数の検量線から一の検量線を選択して、選択した検量線で前記未知試料の定量分析を行うことを特徴とする請求項3に記載の蛍光X線分析装置。 - 前記制御部は、前記定性分析結果を用いて前記未知試料中の元素によるX線の吸収率及び発生効率を算出して、前記未知試料の定量分析結果を補正することを特徴とする請求項3に記載の蛍光X線分析装置。
- 前記試料台に未知試料が配置され、前記制御部は、前記エネルギ分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて計算励起X線強度を算出し、当該計算励起X線強度を利用して前記波長分散型分光器で検出された蛍光X線強度に基づいて前記未知試料の定量分析を行うことを特徴とする請求項1に記載の蛍光X線分析装置。
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