JP6746436B2 - Analysis method - Google Patents
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Description
本発明は、分析方法、試料支持フィルムおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an analytical method, a sample support film and a method for producing the same.
蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）は、試料に一次Ｘ線を照射し、発生した二次Ｘ線（蛍光Ｘ線）を検出器で検出して、元素の定性分析や定量分析等を行うための装置である。 An X-ray fluorescence analyzer (XRF) irradiates a sample with primary X-rays, detects the generated secondary X-rays (fluorescent X-rays) with a detector, and performs qualitative analysis and quantitative analysis of elements. It is a device.
蛍光Ｘ線分析装置を用いて、ミネラルウォータや、水道水などに含まれるミネラルの分析では、Ｎａ、Ｍｇ等の軽元素の定量分析精度が求められる。 In the analysis of mineral water, minerals contained in tap water, etc. using a fluorescent X-ray analyzer, quantitative analysis accuracy of light elements such as Na and Mg is required.
軽元素の定量精度を高めるためには、分析対象となる液体試料を試料支持フィルム上で乾燥させて測定を行うことが望ましい。 In order to improve the accuracy of quantifying light elements, it is desirable to dry the liquid sample to be analyzed on the sample support film for measurement.
分析対象となる液体試料を乾燥させることで、液体試料の含有成分が濃縮されるため、蛍光Ｘ線スペクトルのＰ／Ｂ比（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｒａｔｉｏ）を向上でき、かつ、当該含有成分に直接Ｘ線を照射することができるため高感度な測定が可能となる（例えば特許文献１参照）。 By drying the liquid sample to be analyzed, the components contained in the liquid sample are concentrated, so that the P/B ratio (peak-to-background ratio) of the fluorescent X-ray spectrum can be improved, and Since X-rays can be directly radiated, highly sensitive measurement can be performed (for example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、単に、試料支持フィルム上に分析対象となる液体を滴下し乾燥させた場合、液体試料から析出する析出物は様々な形状で析出するため、析出物の厚みが厚くなってしまう場合がある。 However, when the liquid to be analyzed is simply dropped on the sample support film and dried, the precipitates deposited from the liquid sample may be deposited in various shapes, which may increase the thickness of the precipitates. ..
ここで、測定対象物に一次Ｘ線を照射して発生した蛍光Ｘ線は、測定対象物中で吸収され減衰する。特に、軽元素から発生する蛍光Ｘ線は、減衰の割合が大きい。したがって、液体試料から析出した析出物の厚みが厚い場合、蛍光Ｘ線分析において、高い定量精度を得ることができない。 Here, the fluorescent X-rays generated by irradiating the measurement object with the primary X-rays are absorbed and attenuated in the measurement object. In particular, fluorescent X-rays generated from light elements have a large attenuation rate. Therefore, when the thickness of the precipitate deposited from the liquid sample is large, it is not possible to obtain high quantitative accuracy in the fluorescent X-ray analysis.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、蛍光Ｘ線分析法による液体試料の含有成分の定量分析において、高い定量精度を得ることができる分析方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、蛍光Ｘ線分析法による液体試料の含有成分の定量分析において、高い定量精度を得ることができる試料支持フィルムおよびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects according to some aspects of the present invention is to perform a quantitative analysis of components contained in a liquid sample by a fluorescent X-ray analysis method, An object of the present invention is to provide an analytical method that can obtain high quantification accuracy. Further, one of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a sample support film and a method for producing the same, which can obtain high quantitative accuracy in quantitative analysis of components contained in a liquid sample by X-ray fluorescence analysis. To do.
（１）本発明に係る分析方法は、
ミネラルウォーターの分析方法であって、
ナノインプリント法により表面に複数の凹部が設けられた領域を有する試料支持フィルムを準備する工程と、
複数の前記凹部に跨がるようにミネラルウォーターを滴下し乾燥させて、前記ミネラルウォーターの含有成分を複数の前記凹部内で析出させる工程と、
複数の前記凹部に跨がるＸ線を照射して、複数の前記凹部内で析出した前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程と、
ファンダメンタルパラメータ法を用いて、前記蛍光Ｘ線分析法による測定の結果から定量計算を行う工程と、
を含み、
前記凹部の深さは、０．１μｍ以上５μｍ以下であり、
前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程では、前記領域を有する面が下を向くように前記試料支持フィルムを試料ステージにセットする。
(1) The analysis method according to the present invention is
A method for analyzing mineral water,
A step of preparing a sample support film having a region where a plurality of recesses are provided on the surface by the nanoimprint method ,
A step of dropping and drying mineral water so as to straddle the plurality of recesses, and precipitating the components of the mineral water in the plurality of recesses ;
Irradiating X-rays straddling the plurality of recesses to measure the contained components precipitated in the plurality of recesses by a fluorescent X-ray analysis method;
A step of performing quantitative calculation from the result of the measurement by the fluorescent X-ray analysis method using the fundamental parameter method;
Including,
The depth of the recess is 0.1 μm or more and 5 μm or less,
In the step of measuring the contained components by the fluorescent X-ray analysis method, the sample support film is set on the sample stage so that the surface having the region faces downward .
このような分析方法では、複数の凹部が設けられた領域（滴下領域）にミネラルウォーターを滴下し乾燥させて、ミネラルウォーターの含有成分を析出させる工程において、滴下領域に滴下された液体試料は、面内方向に広がり高さ方向への析出が抑制される。そのため、蛍光Ｘ線分析法による測定において、軽元素から発生する蛍光Ｘ線の析出物中での減衰を低減することができる。したがって、このような分析方法では、蛍光Ｘ線分析法に
よるミネラルウォーターの含有成分の定量分析において、高い定量精度を得ることができる。また、凹部の深さが５μｍ以下であることにより、凹部内の析出物中の軽元素から発生する蛍光Ｘ線は高い確率で外部（例えば真空中）に放出されるため、高い定量精度を得ることができる。さらに、このような分析方法では、ミネラルウォーターを乾燥させて析出した析出物が試料支持フィルムから剥がれ落ちることを防ぐことができる。さらに、このような分析方法では、ファンダメンタルパラメータ法を用いて定量計算を行うことができるため、標準試料の準備や検量線の作成等が不要であり、容易に精度よく定量計算を行うことができる。
In such an analysis method, in the step of dropping the mineral water in a region where a plurality of recesses are provided (dripping region) and drying it to precipitate the components contained in the mineral water , the liquid sample dropped in the dropping region is It spreads in the in-plane direction and suppresses precipitation in the height direction. Therefore, in the measurement by the fluorescent X-ray analysis method, the attenuation of the fluorescent X-ray generated from the light element in the precipitate can be reduced. Therefore, with such an analysis method, high quantitative accuracy can be obtained in the quantitative analysis of the components contained in the mineral water by the fluorescent X-ray analysis method. Moreover, since the depth of the recess is 5 μm or less, the fluorescent X-rays generated from the light elements in the precipitate in the recess are emitted to the outside (for example, in vacuum) with a high probability, and thus high quantification accuracy is obtained. be able to. Furthermore, with such an analysis method, it is possible to prevent the deposits formed by drying the mineral water from peeling off from the sample support film. Further, in such an analysis method, since the quantitative calculation can be performed using the fundamental parameter method, preparation of a standard sample and preparation of a calibration curve are unnecessary, and the quantitative calculation can be easily performed with high accuracy. ..
（２）本発明に係る分析方法は、
水道水の分析方法であって、
ナノインプリント法により表面に複数の凹部が設けられた領域を有する試料支持フィルムを準備する工程と、
複数の前記凹部に跨がるように水道水を滴下し乾燥させて、前記水道水の含有成分を複数の前記凹部内で析出させる工程と、
複数の前記凹部に跨がるＸ線を照射して、複数の前記凹部内で析出した前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程と、
ファンダメンタルパラメータ法を用いて、前記蛍光Ｘ線分析法による測定の結果から定量計算を行う工程と、
を含み、
前記凹部の深さは、０．１μｍ以上５μｍ以下であり、
前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程では、前記領域を有する面が下を向くように前記試料支持フィルムを試料ステージにセットする。
(2) The analysis method according to the present invention is
A method of analyzing tap water,
A step of preparing a sample support film having a region where a plurality of recesses are provided on the surface by the nanoimprint method ,
A step of dropping tap water so as to straddle the plurality of recesses and drying the same to precipitate the components of the tap water in the plurality of recesses ,
Irradiating X-rays straddling the plurality of recesses to measure the contained components precipitated in the plurality of recesses by a fluorescent X-ray analysis method;
A step of performing quantitative calculation from the result of the measurement by the fluorescent X-ray analysis method using the fundamental parameter method;
Including,
The depth of the recess is 0.1 μm or more and 5 μm or less,
In the step of measuring the contained components by the fluorescent X-ray analysis method, the sample support film is set on the sample stage so that the surface having the region faces downward .
このような分析方法では、複数の凹部が設けられた領域（滴下領域）に水道水を滴下し乾燥させて、水道水の含有成分を析出させる工程において、滴下領域に滴下された液体試料は、面内方向に広がり高さ方向への析出が抑制される。そのため、蛍光Ｘ線分析法による測定において、軽元素から発生する蛍光Ｘ線の析出物中での減衰を低減することができる。したがって、このような分析方法では、蛍光Ｘ線分析法による水道水の含有成分の定量分析において、高い定量精度を得ることができる。また、凹部の深さが５μｍ以下であることにより、凹部内の析出物中の軽元素から発生する蛍光Ｘ線は高い確率で外部（例えば真空中）に放出されるため、高い定量精度を得ることができる。さらに、このような分析方法では、水道水を乾燥させて析出した析出物が試料支持フィルムから剥がれ落ちることを防ぐことができる。さらに、このような分析方法では、ファンダメンタルパラメータ法を用いて定量計算を行うことができるため、標準試料の準備や検量線の作成等が不要であり、容易に精度よく定量計算を行うことができる。 In such an analysis method, tap water is dropped onto a region provided with a plurality of recesses (dripping region) and dried, and in the step of precipitating a component containing tap water, the liquid sample dropped onto the dropping region is It spreads in the in-plane direction and suppresses precipitation in the height direction. Therefore, in the measurement by the fluorescent X-ray analysis method, the attenuation of the fluorescent X-ray generated from the light element in the precipitate can be reduced. Therefore, with such an analysis method, high quantitative accuracy can be obtained in the quantitative analysis of the components contained in the tap water by the fluorescent X-ray analysis method. Moreover, since the depth of the recess is 5 μm or less, the fluorescent X-rays generated from the light elements in the precipitate in the recess are emitted to the outside (for example, in vacuum) with a high probability, and thus high quantification accuracy is obtained. be able to. Furthermore, with such an analysis method, it is possible to prevent the deposit deposited by drying tap water from peeling off from the sample support film. Further, in such an analysis method, since the quantitative calculation can be performed using the fundamental parameter method, preparation of a standard sample and preparation of a calibration curve are unnecessary, and the quantitative calculation can be easily performed with high accuracy. ..
（３）本発明に係る分析方法において、
前記凹部の深さは、２μｍ以下であってもよい。
( 3 ) In the analysis method according to the present invention,
The depth of the recess may be 2 μm or less.
このような分析方法では、凹部の深さが２μｍ以下であることにより、凹部内の析出物中の軽元素から発生する蛍光Ｘ線はより高い確率で外部に放出されるため、より定量精度を高めることができる。 In such an analysis method, since the depth of the recesses is 2 μm or less, the fluorescent X-rays generated from the light elements in the precipitates in the recesses are emitted to the outside with a higher probability, so that the quantification accuracy is improved. Can be increased.
（４）本発明に係る分析方法において、
複数の前記凹部は、アレイ状に配置され、
前記凹部の平面形状は、１辺が２０μｍの正方形であり、
隣り合う前記凹部間の距離は、１０μｍであってもよい。
( 4 ) In the analysis method according to the present invention,
The plurality of recesses are arranged in an array,
The planar shape of the concave portion is a square with one side of 20 μm,
The distance between the adjacent recesses may be 10 μm.
このような分析方法では、定量精度を高めることができる。 Such an analysis method can improve the quantification accuracy.
（５）本発明に係る分析方法において、
前記含有成分は、ナトリウムを含んでいてもよい。
( 5 ) In the analysis method according to the present invention,
The contained component may contain sodium.
このような分析方法では、液体試料がナトリウムを含有している場合であっても、高い
定量精度を得ることができる。
With such an analysis method, high quantification accuracy can be obtained even when the liquid sample contains sodium.
（６）本発明に係る分析方法において、
前記試料支持フィルムは、ポリプロピレンフィルムであってもよい。
( 6 ) In the analysis method according to the present invention,
The sample support film may be a polypropylene film.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the content of the invention described in the claims. Further, not all of the configurations described below are essential configuration requirements of the invention.
１． 試料支持フィルム
まず、本実施形態に係る試料支持フィルムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る試料支持フィルム１００を模式的に示す平面図である。
1. Sample Support Film First, the sample support film according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a sample support film 100 according to this embodiment.
試料支持フィルム１００は、蛍光Ｘ線分析法によって、液体試料を測定するために用いられる。蛍光Ｘ線分析法は、試料にＸ線を照射し、二次的に発生したＸ線（蛍光Ｘ線）を用いて元素の定性分析および定量分析を行う手法である。試料支持フィルム１００を用い
た測定では、液体試料を試料支持フィルム１００上に滴下し乾燥させることで、液体試料の含有成分を析出させて測定を行う。
The sample support film 100 is used to measure a liquid sample by a fluorescent X-ray analysis method. The fluorescent X-ray analysis method is a method of irradiating a sample with X-rays and performing qualitative and quantitative analysis of elements using X-rays (fluorescent X-rays) generated secondarily. In the measurement using the sample support film 100, the liquid sample is dropped on the sample support film 100 and dried to precipitate the components contained in the liquid sample, and the measurement is performed.
本実施形態において、分析対象となる試料は液体であり、例えば、水溶液である。また、分析対象となる試料に含まれる成分（含有成分）は、例えば、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ等である。分析対象となる試料は、例えば、ミネラルウォータや、水道水などである。 In the present embodiment, the sample to be analyzed is a liquid, for example, an aqueous solution. The components (contained components) contained in the sample to be analyzed are, for example, Na, Mg, Ca and the like. The sample to be analyzed is, for example, mineral water or tap water.
試料支持フィルム１００は、蛍光Ｘ線分析装置で検出できない軽元素（Ｆよりも原子番号の小さい元素）で構成されたフィルムである。試料支持フィルム１００は、例えば、ポリプロピレンフィルムである。試料支持フィルム１００の厚さは、例えば、４μｍ以上５０μｍ以下程度である。なお、試料支持フィルム１００の材質や厚さは、分析対象となる試料に応じて適宜変更が可能である。 The sample support film 100 is a film composed of a light element (element having an atomic number smaller than F) that cannot be detected by the fluorescent X-ray analyzer. The sample support film 100 is, for example, a polypropylene film. The thickness of the sample support film 100 is, for example, about 4 μm or more and 50 μm or less. The material and thickness of the sample support film 100 can be appropriately changed according to the sample to be analyzed.
試料支持フィルム１００は、図１に示すように、表面に複数の滴下領域２を有している。滴下領域２は、測定対象となる液体試料が滴下される領域である。滴下領域２の平面形状は、図１に示すように、円である。滴下領域２の直径は、例えば、蛍光Ｘ線分析装置から照射されるＸ線の照射領域の直径と同じである。滴下領域２の直径は、例えば、９ｍｍである。なお、滴下領域２の形状や大きさは、特に限定されない。 As shown in FIG. 1, the sample support film 100 has a plurality of dropping regions 2 on its surface. The dropping area 2 is an area where the liquid sample to be measured is dropped. The planar shape of the dropping area 2 is a circle, as shown in FIG. The diameter of the dropping region 2 is, for example, the same as the diameter of the irradiation region of X-rays emitted from the X-ray fluorescence analyzer. The diameter of the dropping area 2 is, for example, 9 mm. The shape and size of the dropping area 2 are not particularly limited.
図２は、本実施形態に係る試料支持フィルム１００の滴下領域２を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係る試料支持フィルム１００の滴下領域２を模式的に示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 FIG. 2 is a plan view schematically showing the dropping region 2 of the sample support film 100 according to this embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2 schematically showing the dropping region 2 of the sample support film 100 according to this embodiment.
滴下領域２には、図２および図３に示すように、複数の凹部１０が形成されている。複数の凹部１０は、滴下領域２の全体に形成されている。複数の凹部１０は、アレイ状に配置されている。図示の例では、複数の凹部１０は、複数行複数列に配列されている。なお、図示はしないが、複数の凹部１０は、滴下領域２において、ランダムに配置されていてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of recesses 10 are formed in the drip area 2. The plurality of recesses 10 are formed in the entire dropping region 2. The plurality of recesses 10 are arranged in an array. In the illustrated example, the plurality of recesses 10 are arranged in a plurality of rows and a plurality of columns. Although not shown, the plurality of recesses 10 may be randomly arranged in the dropping area 2.
凹部１０の平面形状（試料支持フィルム１００の厚さ方向から見た形状）は、例えば、四角形である。図示の例では、凹部１０の平面形状は、正方形である。凹部１０の幅Ｗは、例えば、２０μｍである。すなわち、凹部１０の平面形状は、例えば、１辺が２０μｍの正方形である。隣り合う凹部１０間の距離Ｌは、例えば、１０μｍである。凹部１０の形状は、例えば、直方体である。 The planar shape of the recess 10 (the shape viewed from the thickness direction of the sample support film 100) is, for example, a quadrangle. In the illustrated example, the planar shape of the recess 10 is a square. The width W of the recess 10 is, for example, 20 μm. That is, the planar shape of the recess 10 is, for example, a square with one side of 20 μm. The distance L between the adjacent recesses 10 is, for example, 10 μm. The shape of the recess 10 is, for example, a rectangular parallelepiped.
凹部１０の深さＤは、例えば、１０μｍ以下である。凹部１０の深さＤは、より好ましくは５μｍ以下であり、さらに好ましくは２μｍ以下である。凹部１０の深さＤが１０μｍ以下であることにより、蛍光Ｘ線分析法による液体試料の含有成分の定量分析において、高い定量精度を得ることができる。また、凹部１０の深さＤが５μｍ以下であることにより、より高い定量精度を得ることができる。また、凹部１０の深さＤが２μｍ以下であることにより、さらに高い定量精度を得ることができる。以下、その理由について説明する。 The depth D of the recess 10 is, for example, 10 μm or less. The depth D of the recess 10 is more preferably 5 μm or less, further preferably 2 μm or less. When the depth D of the recess 10 is 10 μm or less, high quantitative accuracy can be obtained in the quantitative analysis of the components contained in the liquid sample by the fluorescent X-ray analysis method. Further, when the depth D of the recess 10 is 5 μm or less, higher quantification accuracy can be obtained. Further, when the depth D of the concave portion 10 is 2 μm or less, higher quantification accuracy can be obtained. The reason will be described below.
図４は、試料支持フィルム１００に液体試料Ｓが滴下された状態を模式的に示す図である。図５は、試料支持フィルム１００に滴下された液体試料Ｓを乾燥させている状態を模式的に示す図である。図６は、試料支持フィルム１００において液体試料Ｓの含有成分が析出している状態を模式的に示す図である。 FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which the liquid sample S is dropped on the sample support film 100. FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which the liquid sample S dropped on the sample support film 100 is being dried. FIG. 6 is a diagram schematically showing a state in which the components contained in the liquid sample S are deposited on the sample support film 100.
試料支持フィルム１００の滴下領域２にマイクロピペット等を用いて液体試料Ｓを一定量（５０μＬ〜１００μＬ程度）滴下する（図４参照）。滴下された液体試料Ｓは滴下領
域２内で広がり、乾燥が進むと滴下領域２に設けられた凹部１０内に入り混む（図５参照）。凹部１０に入り混んだ液体試料Ｓの含有成分は、凹部１０内に析出する（図６参照）。
A certain amount (about 50 μL to 100 μL) of the liquid sample S is dropped onto the dropping region 2 of the sample support film 100 using a micropipette or the like (see FIG. 4). The dropped liquid sample S spreads in the dropping region 2 and enters the recess 10 provided in the dropping region 2 as the drying progresses (see FIG. 5). The components contained in the liquid sample S mixed in the recess 10 are deposited in the recess 10 (see FIG. 6).
図７は、Ｎａ（Ｎａ−Ｋα線（１．０４１ＫｅＶ））の膜厚ごとの脱出確率を示すグラフである。下記表１は、Ｎａ（Ｎａ−Ｋα線（１．０４１ＫｅＶ））の膜厚ごとの脱出確率を示す表である。なお、脱出確率は、各膜厚の測定対象物（Ｎａ）に一次Ｘ線を照射し、発生した蛍光Ｘ線が真空中に放出される確率を示している。発生した蛍光Ｘ線の全部が真空中に放出される場合、脱出確率は１となる。 FIG. 7 is a graph showing the escape probability of Na (Na-Kα ray (1.041 KeV)) for each film thickness. Table 1 below is a table showing escape probabilities for each film thickness of Na (Na-Kα ray (1.041 KeV)). The escape probability indicates the probability that the measurement target (Na) of each film thickness is irradiated with the primary X-rays and the generated fluorescent X-rays are emitted into the vacuum. If all of the generated fluorescent X-rays are emitted into a vacuum, the escape probability is 1.
図７および表１に示すように、Ｎａの膜厚が２０μｍ以上の場合、脱出確率は０．３以下となり、定量精度が低下してしまう。特に、蛍光Ｘ線分析装置において一次Ｘ線を測定対象物に斜入射し（例えば入射角度４５度）、測定対象物から斜め方向（射出角度４５度）に射出された蛍光Ｘ線を検出する場合、脱出確率はさらに小さくなり、定量精度がより低下してしまう。 As shown in FIG. 7 and Table 1, when the Na film thickness is 20 μm or more, the escape probability is 0.3 or less, and the quantification accuracy is reduced. In particular, in a fluorescent X-ray analyzer, when primary X-rays are obliquely incident on a measurement target (for example, an incident angle of 45 degrees) and fluorescent X-rays emitted obliquely from the measurement target (an emission angle of 45 degrees) are detected. , The escape probability is further reduced, and the quantification accuracy is further reduced.
これに対して、Ｎａの膜厚が１０μｍ以下の場合には、脱出確率は０．５７以上であり、高い定量精度を得ることができる。また、蛍光Ｘ線分析装置において一次Ｘ線を測定対象物に斜入射し（例えば入射角度４５度）、測定対象物から斜め方向（例えば射出角度４５度）に射出された蛍光Ｘ線を検出する場合であっても、膜厚が１０μｍ以下の場合、脱出確率は０．５程度であり、高い定量精度を得ることができる。 On the other hand, when the Na film thickness is 10 μm or less, the escape probability is 0.57 or more, and high quantification accuracy can be obtained. In the fluorescent X-ray analyzer, the primary X-rays are obliquely incident on the measurement target (for example, an incident angle of 45 degrees), and the fluorescent X-rays emitted from the measurement target in an oblique direction (for example, an emission angle of 45 degrees) are detected. Even in this case, when the film thickness is 10 μm or less, the escape probability is about 0.5, and high quantification accuracy can be obtained.
また、Ｎａの膜厚が５．０μｍの場合には脱出確率は０．７４以上であり、Ｎａの膜厚が１０μｍの場合と比べて、より高い定量精度を得ることができる。また、Ｎａの膜厚が２．０μｍの場合には脱出確率は０．８９以上であり、Ｎａの膜厚が５．０μｍの場合と比べて、より高い定量精度を得ることができる。 Further, when the Na film thickness is 5.0 μm, the escape probability is 0.74 or more, and higher quantification accuracy can be obtained compared to when the Na film thickness is 10 μm. Further, when the Na film thickness is 2.0 μm, the escape probability is 0.89 or more, and higher quantitative accuracy can be obtained as compared with the case where the Na film thickness is 5.0 μm.
ここで、上述したように、滴下された液体試料Ｓは、滴下領域２内で広がり、乾燥が進むと滴下領域２に設けられた凹部１０内に入り混み凹部１０内に析出する。そのため、析出物の厚さは、凹部１０の深さに対応する。そのため、凹部１０の深さが２０μｍ以上の場合、Ｎａの膜厚ごとの脱出確率を考慮すると、凹部１０内の析出物中の軽元素（Ｎａ）から発生する蛍光Ｘ線が真空中に放出される確率（脱出確率）は低く、高い定量精度は得られない。 Here, as described above, the dropped liquid sample S spreads in the dropping region 2 and enters the recesses 10 provided in the dropping region 2 as the drying progresses, and is deposited in the recesses 10. Therefore, the thickness of the precipitate corresponds to the depth of the recess 10. Therefore, when the depth of the recess 10 is 20 μm or more, the fluorescent X-ray generated from the light element (Na) in the precipitate in the recess 10 is emitted into the vacuum in consideration of the escape probability of Na for each film thickness. The probability of escape (probability of escape) is low, and high quantitative accuracy cannot be obtained.
これに対して、凹部１０の深さＤが１０μｍ以下の場合、凹部１０内の析出物中の軽元素（Ｎａ）から発生する蛍光Ｘ線が真空中に放出される確率は高く、高い定量精度を得ることができる。また、凹部１０の深さＤが５μｍ以下の場合、凹部１０内の析出物中の軽元素（Ｎａ）から発生する蛍光Ｘ線が真空中に放出される確率は凹部１０の深さＤが１０μｍ以下の場合よりも高く、より高い定量精度を得ることができる。また、凹部１０の深さＤが２μｍ以下の場合、凹部１０内の析出物中の軽元素（Ｎａ）から発生する蛍光Ｘ線が真空中に放出される確率は凹部１０の深さＤが５μｍ以下の場合よりも高く、より高い
定量精度を得ることができる。
On the other hand, when the depth D of the recess 10 is 10 μm or less, the fluorescent X-rays generated from the light element (Na) in the precipitate in the recess 10 are highly likely to be emitted into the vacuum, and the quantitative accuracy is high. Can be obtained. When the depth D of the recess 10 is 5 μm or less, the probability that the fluorescent X-ray generated from the light element (Na) in the precipitate in the recess 10 is emitted into the vacuum is that the depth D of the recess 10 is 10 μm. It is higher than in the following cases, and higher quantification accuracy can be obtained. When the depth D of the recess 10 is 2 μm or less, the probability that the fluorescent X-ray generated from the light element (Na) in the precipitate in the recess 10 is emitted into the vacuum is that the depth D of the recess 10 is 5 μm. It is higher than in the following cases, and higher quantification accuracy can be obtained.
ここで、Ｎａよりも重い元素はＮａよりも高い定量精度が得られると考えられる。これは、Ｎａよりも重い元素の脱出確率は、同じ膜厚のＮａの脱出確率よりも大きい傾向があるためである。そのため、凹部１０の深さを１０μｍ以下とすることにより、Ｎａよりも重い元素についても、高い定量精度を得ることができる。 Here, it is considered that an element heavier than Na can obtain higher quantitative accuracy than Na. This is because the escape probability of elements heavier than Na tends to be higher than the escape probability of Na having the same film thickness. Therefore, by setting the depth of the recess 10 to 10 μm or less, it is possible to obtain high quantification accuracy even for an element heavier than Na.
凹部１０の深さＤは、例えば、０．１μｍ以上である。これにより、液体試料を乾燥させて析出した析出物が試料支持フィルム１００から剥がれ落ちることを防ぐことができる。凹部１０の深さＤが０．１μｍよりも小さい場合、液体試料を乾燥させて析出させたときに、析出物が試料支持フィルム１００から剥がれて落ちてしまう場合がある。 The depth D of the recess 10 is, for example, 0.1 μm or more. This makes it possible to prevent the deposits, which are deposited by drying the liquid sample, from peeling off from the sample support film 100. When the depth D of the recess 10 is smaller than 0.1 μm, when the liquid sample is dried and deposited, the deposit may peel off from the sample support film 100 and fall off.
試料支持フィルム１００は、例えば、以下の特徴を有する。 The sample support film 100 has the following features, for example.
試料支持フィルム１００では、表面に液体試料が滴下される滴下領域２を有し、滴下領域２には、複数の凹部１０が設けられている。複数の凹部１０が設けられることにより、滴下領域２に滴下された液体試料は、面内方向に広がり高さ方向への析出が抑制される。その結果、蛍光Ｘ線分析において、軽元素（例えばＮａ）から発生する蛍光Ｘ線の析出物中での減衰を低減することができる。したがって、試料支持フィルム１００では、蛍光Ｘ線分析法による液体試料の含有成分の定量分析において、高い定量精度を得ることができる。 The sample support film 100 has a dropping area 2 on the surface of which the liquid sample is dropped, and the dropping area 2 is provided with a plurality of recesses 10. By providing the plurality of recesses 10, the liquid sample dropped in the drop region 2 spreads in the in-plane direction and is prevented from being deposited in the height direction. As a result, in the fluorescent X-ray analysis, it is possible to reduce the attenuation of the fluorescent X-ray generated from the light element (for example, Na) in the precipitate. Therefore, in the sample support film 100, high quantitative accuracy can be obtained in the quantitative analysis of the components contained in the liquid sample by the fluorescent X-ray analysis method.
例えば、試料支持フィルムが複数の凹部１０が形成されていない平滑なフィルムであった場合、液体試料から析出する析出物は様々な形状で析出するため、析出物の厚みが厚くなってしまう場合がある。また、例えば、液体試料を濾紙等からなるメンブレンフィルターに染み込ませて乾燥させた場合、濾紙は多孔質体であるため、試料の含有成分が濾紙内部において偏析してしまう場合がある。このような試料では、蛍光Ｘ線分析において、高い定量精度を得ることができない。 For example, when the sample support film is a smooth film in which the plurality of recesses 10 are not formed, the deposits deposited from the liquid sample are deposited in various shapes, and thus the thickness of the deposits may be increased. is there. Further, for example, when the liquid sample is impregnated into a membrane filter made of filter paper or the like and dried, the components contained in the sample may segregate inside the filter paper because the filter paper is a porous body. In such a sample, high quantitative accuracy cannot be obtained in fluorescent X-ray analysis.
これに対して、試料支持フィルム１００では、滴下領域２に滴下された液体試料は、面内方向に広がり高さ方向への析出が抑制されるため、測定対象物の厚みが厚くなってしまったり、試料の含有成分が偏析してしまったりすることを防ぐことができる。そのため、液体試料の含有成分を薄く、かつ、組成の分布が一様になるように析出させることができる。したがって、試料支持フィルム１００では、蛍光Ｘ線分析において、高い定量精度を得ることができる。 On the other hand, in the sample support film 100, the liquid sample dropped in the dropping region 2 spreads in the in-plane direction and the deposition in the height direction is suppressed, so that the thickness of the measurement target becomes thick. It is possible to prevent segregation of the components contained in the sample. Therefore, the components contained in the liquid sample can be deposited thinly and with a uniform composition distribution. Therefore, in the sample support film 100, high quantitative accuracy can be obtained in the fluorescent X-ray analysis.
試料支持フィルム１００は、複数の凹部１０が設けられた滴下領域２を有しているため、液体試料を滴下する位置の視認性を高めることができる。 Since the sample support film 100 has the dropping region 2 provided with the plurality of recesses 10, the visibility of the position where the liquid sample is dropped can be improved.
試料支持フィルム１００では、滴下領域２に複数の凹部１０が設けられていることにより、析出物が試料支持フィルム１００から剥がれ落ちることを防ぐことができる。例えば、試料支持フィルムとして表面が平滑なフィルムを用いた場合、蛍光Ｘ線分析装置において、試料室を真空にするための排気やベントの際に、析出物が剥がれ落ちてしまう場合がある。試料支持フィルム１００では、滴下領域２に複数の凹部１０が設けられているため、析出物と試料支持フィルムとの間の接触面積を増やすことができ、析出物が試料支持フィルム１００から剥がれ落ちることを防ぐことができる。 In the sample support film 100, since the plurality of recesses 10 are provided in the dropping region 2, it is possible to prevent the deposit from peeling off from the sample support film 100. For example, when a film having a smooth surface is used as the sample support film, the precipitate may be peeled off during evacuation or venting for vacuuming the sample chamber in the fluorescent X-ray analyzer. In the sample supporting film 100, since the plurality of recesses 10 are provided in the dropping region 2, the contact area between the precipitate and the sample supporting film can be increased, and the precipitate can be peeled off from the sample supporting film 100. Can be prevented.
試料支持フィルム１００では、凹部１０の深さは、１０μｍ以下である。そのため、上述したように、凹部１０内の析出物中の軽元素から発生する蛍光Ｘ線は高い確率で真空中に放出されるため、高い定量精度を得ることができる。さらに、試料支持フィルム１００
では、凹部１０の深さは、５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２μｍ以下である。これにより、上述したように、より高い定量精度を得ることができる。
In the sample support film 100, the depth of the recess 10 is 10 μm or less. Therefore, as described above, the fluorescent X-rays generated from the light elements in the precipitates in the recesses 10 are emitted into the vacuum with a high probability, so that high quantitative accuracy can be obtained. Furthermore, the sample support film 100
Then, the depth of the recess 10 is preferably 5 μm or less, and more preferably 2 μm or less. Thereby, as described above, higher quantification accuracy can be obtained.
２． 試料支持フィルムの製造方法
次に、試料支持フィルム１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係る試料支持フィルム１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。図９〜図１１は、本実施形態に係る試料支持フィルム１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
2. Method of Manufacturing Sample Supporting Film Next, a method of manufacturing the sample supporting film 100 will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the sample support film 100 according to this embodiment. 9 to 11 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the sample support film 100 according to this embodiment.
本実施形態では、試料支持フィルム１００を、ナノインプリント法を用いて製造する。以下、本実施形態に係る試料支持フィルム１００の製造方法を詳細に説明する。 In this embodiment, the sample support film 100 is manufactured by using the nanoimprint method. Hereinafter, a method for manufacturing the sample support film 100 according to this embodiment will be described in detail.
図９に示すように、表面が平滑なフィルム１０１、モールド１０００、加圧用基板１０１０を準備する（ステップＳ１０）。モールド１０００には、図１〜図３に示す複数の凹部１０が設けられた滴下領域２のネガパターン１００１が形成されている。ネガパターン１００１は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術で作製することができる。 As shown in FIG. 9, a film 101 having a smooth surface, a mold 1000, and a pressure substrate 1010 are prepared (step S10). In the mold 1000, a negative pattern 1001 of the dropping area 2 in which the plurality of recesses 10 shown in FIGS. 1 to 3 are provided is formed. The negative pattern 1001 can be manufactured by, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique.
図１０に示すように、フィルム１０１をモールド１０００と加圧用基板１０１０とで挟んで熱ナノインプリント装置にセットする（ステップＳ１２）。 As shown in FIG. 10, the film 101 is sandwiched between the mold 1000 and the pressing substrate 1010 and set in the thermal nanoimprinting apparatus (step S12).
図１１に示すように、熱ナノインプリント装置において、所定の温度、所定の圧力で、モールド１０００をフィルム１０１に押し当てて（プレスして）、モールド１０００に形成されたネガパターン１００１をフィルム１０１に転写する（ステップＳ１４）。これにより、フィルム１０１にネガパターン１００１が転写されて、複数の凹部１０が設けられた滴下領域２が形成される。 As shown in FIG. 11, in the thermal nanoimprinting apparatus, the mold 1000 is pressed (pressed) against the film 101 at a predetermined temperature and a predetermined pressure, and the negative pattern 1001 formed on the mold 1000 is transferred to the film 101. Yes (step S14). As a result, the negative pattern 1001 is transferred to the film 101, and the dropping area 2 having the plurality of recesses 10 is formed.
次に、モールド１０００から滴下領域２が形成されたフィルム１０１（すなわち試料支持フィルム１００）を取り外す（ステップＳ１６）。 Next, the film 101 (that is, the sample support film 100) on which the dropping region 2 is formed is removed from the mold 1000 (step S16).
以上の工程により、試料支持フィルム１００を製造することができる。 Through the above steps, the sample support film 100 can be manufactured.
本実施形態に係る試料支持フィルムの製造方法によれば、フィルム１０１にモールド１０００を押しつけて、モールド１０００に形成されたパターンを転写することで、複数の凹部１０が形成された滴下領域２を形成することができる。したがって、本実施形態に係る試料支持フィルムの製造方法によれば、蛍光Ｘ線分析法による液体試料の定量分析において高い定量精度を得ることができる試料支持フィルムを容易に製造することができる。 According to the method of manufacturing a sample support film of the present embodiment, the mold 1000 is pressed against the film 101 and the pattern formed on the mold 1000 is transferred, thereby forming the dripping region 2 in which the plurality of recesses 10 are formed. can do. Therefore, according to the method of manufacturing the sample support film of the present embodiment, it is possible to easily manufacture the sample support film which can obtain high quantitative accuracy in the quantitative analysis of the liquid sample by the fluorescent X-ray analysis method.
３． 分析方法
次に、本実施形態に係る分析方法について説明する。図１２は、本実施形態に係る分析方法の一例を示すフローチャートである。以下では、本実施形態に係る分析方法として、蛍光Ｘ線分析法により、液体試料の含有成分の定量分析を行う場合について説明する。
3. Analysis Method Next, the analysis method according to the present embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart showing an example of the analysis method according to this embodiment. Hereinafter, as the analysis method according to the present embodiment, a case will be described in which a quantitative analysis of components contained in a liquid sample is performed by a fluorescent X-ray analysis method.
まず、滴下領域２を備えた試料支持フィルム１００を準備する（ステップＳ１００）。 First, the sample support film 100 provided with the dropping area 2 is prepared (step S100).
次に、図４に示すように、試料支持フィルム１００の滴下領域２にマイクロピペット等で所定量の液体試料を滴下する（ステップＳ１０２）。 Next, as shown in FIG. 4, a predetermined amount of liquid sample is dropped onto the dropping region 2 of the sample support film 100 with a micropipette or the like (step S102).
次に、試料支持フィルム１００の滴下領域２に滴下された液体試料を乾燥させる（ステップＳ１０４）。これにより、図６に示すように、試料支持フィルム１００の滴下領域２
に液体試料の含有成分が析出する。
Next, the liquid sample dropped on the dropping region 2 of the sample support film 100 is dried (step S104). As a result, as shown in FIG.
The components contained in the liquid sample are deposited on.
次に、液体試料から析出した析出物が固着した試料支持フィルム１００を蛍光Ｘ線分析装置の試料ステージにセットする（ステップＳ１０６）。 Next, the sample support film 100 to which the deposits deposited from the liquid sample are fixed is set on the sample stage of the X-ray fluorescence analyzer (step S106).
図１３は、蛍光Ｘ線分析装置の試料ステージ１０２０に試料支持フィルム１００をセットした状態を模式的に示す断面図である。 FIG. 13 is a sectional view schematically showing a state in which the sample support film 100 is set on the sample stage 1020 of the X-ray fluorescence analyzer.
図１３に示すように、試料支持フィルム１００は、試料ステージ１０２０に滴下領域２が形成された面が下を向くようにセットされる。試料支持フィルム１００の滴下領域２には複数の凹部１０が形成されているため、滴下領域２が形成された面が下を向いている場合であっても、析出物は試料支持フィルム１００から剥がれ落ちない。なお、図１３に示すように、析出物が試料支持フィルム１００から剥がれ落ちないように、薄い（例えば４μｍ以下）プロレンフィルム１０３０で滴下領域２を覆ってもよい。なお、図示はしないが、試料支持フィルム１００の滴下領域２をプロレンフィルム１０３０で覆わなくてもよい。 As shown in FIG. 13, the sample support film 100 is set so that the surface of the sample stage 1020 on which the dropping region 2 is formed faces downward. Since the plurality of recesses 10 are formed in the dropping area 2 of the sample supporting film 100, the deposits are peeled off from the sample supporting film 100 even when the surface on which the dropping area 2 is formed faces downward. It doesn't fall. Note that, as shown in FIG. 13, the dropping region 2 may be covered with a thin (for example, 4 μm or less) prolene film 1030 so that the precipitate does not peel off from the sample support film 100. Although not shown, the dropping area 2 of the sample support film 100 may not be covered with the prolene film 1030.
次に、蛍光Ｘ線分析装置において、試料支持フィルム１００に固着した析出物（液体試料の含有成分）に対して、蛍光Ｘ線分析法による測定を行う（ステップＳ１０８）。具体的には、試料ステージ１０２０が収容されている試料室を真空排気し、試料支持フィルム１００に固着している析出物に対して一次Ｘ線を照射し、析出物から射出された蛍光Ｘ線を検出する。このとき、一次Ｘ線Ｘ１を析出物に斜入射（例えば入射角度４５度）し、析出物から斜め方向（射出角度４５度）に射出された蛍光Ｘ線Ｘ２を検出してもよい。蛍光Ｘ線分析法による測定の結果、蛍光Ｘ線スペクトルが得られる。 Next, in the fluorescent X-ray analyzer, the deposit adhered to the sample support film 100 (component contained in the liquid sample) is measured by the fluorescent X-ray analysis method (step S108). Specifically, the sample chamber in which the sample stage 1020 is housed is evacuated, the deposit adhered to the sample support film 100 is irradiated with primary X-rays, and the fluorescent X-rays emitted from the deposits. To detect. At this time, the primary X-ray X1 may be obliquely incident on the precipitate (for example, an incident angle of 45 degrees), and the fluorescent X-ray X2 emitted from the precipitate in an oblique direction (emission angle of 45 degrees) may be detected. As a result of the measurement by the fluorescent X-ray analysis method, a fluorescent X-ray spectrum is obtained.
次に、ファンダメンタルパラメータ法（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ
Ｍｅｔｈｏｄｓ、ＦＰ法）を用いて、蛍光Ｘ線分析法による測定の結果（蛍光Ｘ線スペクトル）から定量計算を行う（ステップＳ１１０）。
Next, the fundamental parameter method (Fundamental Parameter)
Quantitative calculation is performed from the result of measurement by the fluorescent X-ray analysis method (fluorescent X-ray spectrum) (Method S, FP method) (step S110).
ファンダメンタルパラメータ法は、試料を構成している元素の種類とその組成がすべてわかれば、それぞれの蛍光Ｘ線の強度を理論的に計算することができるということを利用して、未知の試料を測定して得られた各元素の蛍光Ｘ線の強度に一致するような組成を推定する手法である。ＦＰ法による定量分析では、標準試料の準備や検量線の作成等が不要であり、理論計算により定量分析が可能である。 The fundamental parameter method uses the fact that the intensity of each fluorescent X-ray can be theoretically calculated if the types of elements that make up the sample and their composition are all known, and an unknown sample is measured. This is a method of estimating a composition that matches the intensity of the fluorescent X-ray of each element obtained in this way. Quantitative analysis by the FP method does not require preparation of a standard sample or preparation of a calibration curve, and quantitative analysis can be performed by theoretical calculation.
ここで、ＦＰ法を用いて高い精度で定量計算を行うためには、試料は薄く、かつ、組成の分布が一様である必要がある。本実施形態では、試料支持フィルム１００を用いることで、液体試料の含有成分を薄く、かつ、組成の分布が一様になるように析出させることができる。したがって、本実施形態によれば、ＦＰ法を用いて、高い精度で定量計算を行うことができる。 Here, in order to perform quantitative calculation with high accuracy using the FP method, it is necessary for the sample to be thin and to have a uniform composition distribution. In the present embodiment, by using the sample support film 100, the components contained in the liquid sample can be deposited thinly and with a uniform composition distribution. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to perform quantitative calculation with high accuracy using the FP method.
以上の工程により、蛍光Ｘ線分析法により、液体試料の含有成分の定量分析を行うことができる。 Through the above steps, quantitative analysis of the components contained in the liquid sample can be performed by the fluorescent X-ray analysis method.
本実施形態に係る分析方法は、例えば、以下の特徴を有する。 The analysis method according to this embodiment has the following features, for example.
本実施形態に係る分析方法は、複数の凹部１０が設けられた滴下領域２に液体試料を滴下し乾燥させて、液体試料の含有成分を析出させる工程を含み、凹部１０の深さは、１０μｍ以下である。滴下領域２に滴下された液体試料は、面内方向に広がり高さ方向への析出が抑制されるため、軽元素から発生する蛍光Ｘ線の析出物中での減衰を低減することが
できる。したがって、本実施形態に係る分析方法によれば、高い定量精度を得ることができる。また、凹部１０の深さが１０μｍ以下であることにより、凹部１０内の析出物中の軽元素から発生する蛍光Ｘ線は高い確率で真空中に放出されるため、高い定量精度を得ることができる。
The analysis method according to the present embodiment includes a step of dropping a liquid sample in a dropping region 2 provided with a plurality of recesses 10 and drying the liquid sample to precipitate a component contained in the liquid sample. The depth of the recesses 10 is 10 μm. It is the following. Since the liquid sample dropped in the dropping region 2 spreads in the in-plane direction and the precipitation in the height direction is suppressed, the attenuation of fluorescent X-rays generated from light elements in the precipitate can be reduced. Therefore, according to the analysis method of the present embodiment, high quantification accuracy can be obtained. Moreover, since the depth of the recess 10 is 10 μm or less, the fluorescent X-rays generated from the light elements in the precipitate in the recess 10 are emitted into the vacuum with a high probability, and thus high quantitative accuracy can be obtained. it can.
本実施形態に係る分析方法は、ＦＰ法を用いて、蛍光Ｘ線分析法による測定の結果から定量計算を行う工程を含む。ＦＰ法では、標準試料の準備や検量線の作成等が不要であり、容易に精度よく定量計算を行うことができる。また、本実施形態に係る分析方法では、上述したように、試料支持フィルム１００を用いることで、液体試料の含有成分を薄く、かつ、組成の分布が一様になるように析出させることができるため、ＦＰ法による定量計算の精度を高めることができる。 The analysis method according to the present embodiment includes a step of using the FP method to perform quantitative calculation from the result of measurement by the fluorescent X-ray analysis method. In the FP method, preparation of a standard sample and preparation of a calibration curve are unnecessary, and quantitative calculation can be performed easily and accurately. Further, in the analysis method according to the present embodiment, as described above, by using the sample support film 100, it is possible to deposit the components contained in the liquid sample so as to be thin and to have a uniform composition distribution. Therefore, the accuracy of quantitative calculation by the FP method can be improved.
本実施形態に係る分析方法では、試料支持フィルム１００を用いることにより、液体試料の含有成分を薄く、かつ、組成の分布が一様になるように析出させることができるため、ＦＰ法による定量計算が可能である。したがって、本実施形態に係る分析方法は、特に、ミネラルウォータや、水道水などに含まれるミネラルの分析に有効である。 In the analysis method according to the present embodiment, by using the sample support film 100, the components contained in the liquid sample can be deposited thinly so that the distribution of the composition becomes uniform, so that the quantitative calculation by the FP method is performed. Is possible. Therefore, the analysis method according to this embodiment is particularly effective for analysis of minerals contained in mineral water or tap water.
４． 実験例
以下、実験例を挙げて本実施形態を説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
4. Experimental Example Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to an experimental example, but the present invention is not limited thereto.
４．１． 試料作製
まず、ポリプロピレンフィルムにナノインプリント法により、複数の凹部が設けられた滴下領域を形成した。滴下領域の形状は、図１〜図３に示す滴下領域２と同様である。また、凹部の深さＤは１μｍとし、凹部の平面形状は１辺が２０μｍの正方形（凹部の幅Ｗが２０μｍ）とし、隣り合う凹部間の距離Ｌは１０μｍとした（深さＤ、幅Ｗ、距離Ｌは、図２および図３参照）。また、ポリプロピレンフィルムの厚さは、１２μｍとした。
4.1. Sample Preparation First, a drop region provided with a plurality of recesses was formed on a polypropylene film by a nanoimprint method. The shape of the dropping area is similar to that of the dropping area 2 shown in FIGS. The depth D of the recess is 1 μm, the planar shape of the recess is a square with one side of 20 μm (the width W of the recess is 20 μm), and the distance L between adjacent recesses is 10 μm (depth D, width W , The distance L is shown in FIGS. 2 and 3. The thickness of the polypropylene film was 12 μm.
次に、ポリプロピレンフィルムの滴下領域に、市販のミネラルウォータ（商品名 温泉水９９、エスオーシー株式会社製）を５０μＬ滴下した。そして、ポリプロピレンフィルムに形成された滴下領域においてミネラルウォータを乾燥させてミネラルウォータの含有成分を析出させた。 Next, 50 μL of commercially available mineral water (trade name: hot spring water 99, manufactured by SOSC Co., Ltd.) was dropped onto the dropping area of the polypropylene film. Then, the mineral water was dried in the dropping region formed on the polypropylene film to precipitate the mineral water-containing component.
比較例として、平滑なポリプロピレンフィルムに、上記と同じミネラルウォータを５０μＬ滴下した。そして、ポリプロピレンフィルム上においてミネラルウォータを乾燥させてミネラルウォータの含有成分を析出させた。 As a comparative example, 50 μL of the same mineral water as described above was dropped on a smooth polypropylene film. Then, the mineral water was dried on the polypropylene film to precipitate the components contained in the mineral water.
このようにして作製した２つの試料について、析出物の形状の比較、および蛍光Ｘ線分析法による測定を行った。 With respect to the two samples thus produced, the shapes of the precipitates were compared and the measurement by the fluorescent X-ray analysis method was performed.
４．２． 析出物の形状の比較
図１４は、ポリプロピレンフィルムの滴下領域にミネラルウォータを滴下し乾燥させた様子を示す写真である。図１５は、平滑なポリプロピレンフィルム上にミネラルウォータを滴下し乾燥させた様子を示す写真である。
4.2. Comparison of Shapes of Precipitates FIG. 14 is a photograph showing a state in which mineral water was dropped onto a dropping area of a polypropylene film and dried. FIG. 15 is a photograph showing a state in which mineral water was dropped on a smooth polypropylene film and dried.
図１４に示すように、ポリプロピレンフィルムの滴下領域に析出した析出物は、図１５に示す平滑なポリプロピレンフィルム上に析出した析出物と比べて、面内方向に広がって形成された。具体的には、ポリプロピレンフィルムの滴下領域に析出した析出物の面内方向の大きさ（面積）は、５．２ｍｍ２であった。これに対して、平滑なポリプロピレンフィルム上に析出した析出物の面内方向の大きさ（面積）は、０．４ｍｍ２であった。 As shown in FIG. 14, the precipitate deposited in the dropping area of the polypropylene film was formed to spread in the in-plane direction as compared with the precipitate deposited on the smooth polypropylene film shown in FIG. Specifically, the size (area) in the in-plane direction of the precipitate deposited in the dropping area of the polypropylene film was 5.2 mm 2 . On the other hand, the size (area) in the in-plane direction of the precipitate deposited on the smooth polypropylene film was 0.4 mm 2 .
また、析出物の厚さを走査型白色干渉計（Ｚｙｇｏ社製 Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ７３００）を用いて測定した。 Further, the thickness of the precipitate was measured using a scanning white interferometer (New View 7300 manufactured by Zygo).
ポリプロピレンフィルムの滴下領域に析出した析出物の厚さは、析出物の外縁付近で５．０μｍ以下であり、析出物の中心部では２．０μｍ以下であった。 The thickness of the deposit deposited in the dropping region of the polypropylene film was 5.0 μm or less near the outer edge of the deposit and 2.0 μm or less in the central portion of the deposit.
これに対して、平滑なポリプロピレンフィルム上に析出した析出物の厚さは外縁付近で２０μｍ以上であった。 On the other hand, the thickness of the deposit deposited on the smooth polypropylene film was 20 μm or more near the outer edge.
これらの結果から、ポリプロピレンフィルムに複数の凹部が設けられた滴下領域を形成することで、析出物を面内方向に広くかつ薄く形成することができることがわかった。 From these results, it was found that the precipitate can be formed wide and thin in the in-plane direction by forming the dropping region in which the plurality of recesses are provided in the polypropylene film.
４．３． 蛍光Ｘ線分析法による測定の結果
次に、ポリプロピレンフィルムの滴下領域に析出した析出物を蛍光Ｘ線分析装置を用いて測定した。また、比較例として、平滑なポリプロピレンフィルム上に析出した析出物を蛍光Ｘ線分析装置を用いて測定した。
4.3. Results of measurement by fluorescent X-ray analysis method Next, the deposits deposited in the dropping area of the polypropylene film were measured using a fluorescent X-ray analysis device. In addition, as a comparative example, a deposit deposited on a smooth polypropylene film was measured using a fluorescent X-ray analyzer.
図１６は、蛍光Ｘ線分析装置を用いて析出物を測定して得られたＮａの蛍光Ｘ線スペクトルである。図１６において、スペクトルＡは、ポリプロピレンフィルムの滴下領域に析出した析出物を測定して得られたＮａの蛍光Ｘ線スペクトルである。スペクトルＢは、平滑なポリプロピレンフィルム上に析出した析出物を測定して得られたＮａの蛍光Ｘ線スペクトルである。なお、使用したミネラルウォータ（商品名 温泉水９９）のＮａの含有量は、１リットルあたり５０ｍｇである。 FIG. 16 is a fluorescent X-ray spectrum of Na obtained by measuring precipitates using a fluorescent X-ray analyzer. In FIG. 16, spectrum A is a fluorescent X-ray spectrum of Na obtained by measuring deposits deposited in the dropping region of the polypropylene film. Spectrum B is a fluorescent X-ray spectrum of Na obtained by measuring deposits deposited on a smooth polypropylene film. The mineral water (trade name: hot spring water 99) used had a Na content of 50 mg per liter.
図１６に示すように、平滑なポリプロピレン上に析出した析出物を測定した場合、Ｎａのピークが明瞭に確認できなかったのに対して、ポリプロピレンフィルムの滴下領域に析出した析出物を測定した場合、Ｎａのピークが高いＰ／Ｂ比で得られた。 As shown in FIG. 16, when the precipitate deposited on the smooth polypropylene was measured, the peak of Na could not be clearly confirmed, whereas when the precipitate deposited in the dropping region of the polypropylene film was measured. , Na peaks were obtained at high P/B ratios.
５． 変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
5. Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
上述した試料支持フィルム１００では、ナノインプリント法により滴下領域２を形成した。 In the sample support film 100 described above, the dropping region 2 was formed by the nanoimprint method.
これに対して、本変形例に係る試料支持フィルムでは、リソグラフィーにより滴下領域２を形成する。 On the other hand, in the sample support film according to this modification, the dropping region 2 is formed by lithography.
図１７は、本変形例に係る試料支持フィルムの製造方法の一例を示すフローチャートである。図１８〜図２１は、本変形例に係る試料支持フィルムの製造工程を模式的に示す断面図である。以下では、本変形例に係る試料支持フィルムについて、上述した試料支持フィルム１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。 FIG. 17 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a sample support film according to this modification. 18 to 21 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the sample support film according to this modification. Hereinafter, the sample support film according to the present modification will be described regarding differences from the example of the sample support film 100 described above, and description regarding the same points will be omitted.
図１８に示すように、表面が平滑なフィルム１０１を準備する（ステップＳ２０）。 As shown in FIG. 18, a film 101 having a smooth surface is prepared (step S20).
次に、フィルム１０１を支持基板２０００に固定する（ステップＳ２２）。支持基板２０００は、例えば、Ｓｉ基板である。 Next, the film 101 is fixed to the support substrate 2000 (step S22). The support substrate 2000 is, for example, a Si substrate.
図１９に示すように、フィルム１０１の表面にレジスト２０１０を塗布する（ステップ
Ｓ２４）。レジスト２０１０は、例えば、フォトレジスト、永久レジスト（ＳＵ−８等）等である。レジスト２０１０の塗布は、例えば、スピンコート、スプレーコート等により行われる。
As shown in FIG. 19, a resist 2010 is applied to the surface of the film 101 (step S24). The resist 2010 is, for example, a photoresist, a permanent resist (SU-8 or the like), or the like. The application of the resist 2010 is performed by, for example, spin coating, spray coating, or the like.
図２０に示すように、フィルム１０１上のレジスト２０１０をリソグラフィーによりパターニングして滴下領域２を形成する（ステップＳ２６）。これにより、フィルム１０１に複数の凹部１０が設けられた滴下領域２が形成される。レジスト２０１０のリソグラフィーは、例えば、ＵＶ露光、レーザー描画、電子線描画などにより行われる。 As shown in FIG. 20, the resist 2010 on the film 101 is patterned by lithography to form the dropping region 2 (step S26). As a result, the drip area 2 in which the plurality of recesses 10 are provided in the film 101 is formed. Lithography of the resist 2010 is performed by, for example, UV exposure, laser drawing, electron beam drawing, or the like.
図２１に示すように、支持基板２０００から滴下領域２が形成されたフィルム１０１（すなわち、試料支持フィルム２００）を取り外す（ステップＳ２８）。 As shown in FIG. 21, the film 101 (that is, the sample support film 200) on which the dropping region 2 is formed is removed from the support substrate 2000 (step S28).
以上の工程により、試料支持フィルム２００を製造することができる。 Through the above steps, the sample support film 200 can be manufactured.
試料支持フィルム２００では、レジスト２０１０によって凹部１０が形成されている。なお、試料支持フィルム２００の平面形状は、図１および図２に示す試料支持フィルム１００の平面形状と同じであり、その説明を省略する。 In the sample support film 200, the recesses 10 are formed by the resist 2010. The planar shape of the sample support film 200 is the same as the planar shape of the sample support film 100 shown in FIGS. 1 and 2, and the description thereof will be omitted.
本変形例に係る試料支持フィルム２００は、上述した試料支持フィルム１００と同様の作用効果を奏することができる。 The sample support film 200 according to the present modified example can exhibit the same effects as the sample support film 100 described above.
本変形例に係る試料支持フィルムの製造方法によれば、滴下領域２を形成する工程では、フィルム１０１の表面にレジスト２０１０を塗布し、当該レジスト２０１０をリソグラフィーによりパターニングして、滴下領域２を形成することができる。したがって、本実施形態に係る試料支持フィルムの製造方法によれば、蛍光Ｘ線分析法による液体試料の定量分析において高い定量精度を得ることができる試料支持フィルムを容易に製造することができる。 According to the method for manufacturing the sample support film according to the present modification, in the step of forming the dropping area 2, the resist 2010 is applied to the surface of the film 101, and the resist 2010 is patterned by lithography to form the dropping area 2. can do. Therefore, according to the method of manufacturing the sample support film of the present embodiment, it is possible to easily manufacture the sample support film which can obtain high quantitative accuracy in the quantitative analysis of the liquid sample by the fluorescent X-ray analysis method.
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。 It should be noted that the above-described embodiments and modified examples are merely examples, and the present invention is not limited to these. For example, each embodiment and each modification can be combined appropriately.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations having the same function, method, and result, or configurations having the same object and effect). Further, the invention includes configurations in which non-essential parts of the configurations described in the embodiments are replaced. In addition, the invention includes a configuration that achieves the same effects as the configurations described in the embodiments or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes configurations in which known techniques are added to the configurations described in the embodiments.
２…滴下領域、１０…凹部、１００…試料支持フィルム、１０１…フィルム、２００…試料支持フィルム、１０００…モールド、１００１…ネガパターン、１０１０…加圧用基板、１０２０…試料ステージ、１０３０…プロレンフィルム、２０００…支持基板、２０１０…レジスト 2... Drip area, 10... Recess, 100... Sample support film, 101... Film, 200... Sample support film, 1000... Mold, 1001... Negative pattern, 1010... Pressing substrate, 1020... Sample stage, 1030... Prolene film , 2000... Support substrate, 2010... Resist
Claims (6)
ナノインプリント法により表面に複数の凹部が設けられた領域を有する試料支持フィルムを準備する工程と、
複数の前記凹部に跨がるようにミネラルウォーターを滴下し乾燥させて、前記ミネラルウォーターの含有成分を複数の前記凹部内で析出させる工程と、
複数の前記凹部に跨がるＸ線を照射して、複数の前記凹部内で析出した前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程と、
ファンダメンタルパラメータ法を用いて、前記蛍光Ｘ線分析法による測定の結果から定量計算を行う工程と、
を含み、
前記凹部の深さは、０．１μｍ以上５μｍ以下であり、
前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程では、前記領域を有する面が下を向くように前記試料支持フィルムを試料ステージにセットする、分析方法。 A method for analyzing mineral water,
A step of preparing a sample support film having a region where a plurality of recesses are provided on the surface by the nanoimprint method ,
A step of dropping and drying mineral water so as to straddle the plurality of recesses, and precipitating a component contained in the mineral water in the plurality of recesses ;
Irradiating X-rays straddling the plurality of recesses to measure the contained components precipitated in the plurality of recesses by a fluorescent X-ray analysis method;
A step of performing quantitative calculation from the result of the measurement by the fluorescent X-ray analysis method using the fundamental parameter method;
Including,
The depth of the recess is 0.1 μm or more and 5 μm or less,
In the step of measuring the contained components by a fluorescent X-ray analysis method, the sample supporting film is set on a sample stage so that the surface having the region faces downward .
ナノインプリント法により表面に複数の凹部が設けられた領域を有する試料支持フィルムを準備する工程と、
複数の前記凹部に跨がるように水道水を滴下し乾燥させて、前記水道水の含有成分を複数の前記凹部内で析出させる工程と、
複数の前記凹部に跨がるＸ線を照射して、複数の前記凹部内で析出した前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程と、
ファンダメンタルパラメータ法を用いて、前記蛍光Ｘ線分析法による測定の結果から定量計算を行う工程と、
を含み、
前記凹部の深さは、０．１μｍ以上５μｍ以下であり、
前記含有成分を蛍光Ｘ線分析法によって測定する工程では、前記領域を有する面が下を向くように前記試料支持フィルムを試料ステージにセットする、分析方法。 A method of analyzing tap water,
A step of preparing a sample support film having a region where a plurality of recesses are provided on the surface by the nanoimprint method ,
A step of dropping tap water so as to straddle the plurality of recesses and drying the same to precipitate the components of the tap water in the plurality of recesses ,
Irradiating X-rays straddling the plurality of recesses to measure the contained components precipitated in the plurality of recesses by a fluorescent X-ray analysis method;
A step of performing quantitative calculation from the result of the measurement by the fluorescent X-ray analysis method using the fundamental parameter method;
Including,
The depth of the recess is 0.1 μm or more and 5 μm or less,
In the step of measuring the contained components by a fluorescent X-ray analysis method, the sample supporting film is set on a sample stage so that the surface having the region faces downward .
前記凹部の深さは、２μｍ以下である、分析方法。 In claim 1 or 2 ,
The analysis method, wherein the depth of the recess is 2 μm or less.
複数の前記凹部は、アレイ状に配置され、
前記凹部の平面形状は、１辺が２０μｍの正方形であり、
隣り合う前記凹部間の距離は、１０μｍである、分析方法。 In any one of Claim 1 thru|or 3 ,
The plurality of recesses are arranged in an array,
The planar shape of the concave portion is a square with one side of 20 μm,
The analysis method, wherein the distance between the adjacent concave portions is 10 μm.
前記含有成分は、ナトリウムを含む、分析方法。 In any one of Claim 1 thru|or 4 ,
The said contained component is an analysis method containing sodium.
前記試料支持フィルムは、ポリプロピレンフィルムである、分析方法。 In any one of Claim 1 thru|or 5 ,
The method of analysis, wherein the sample support film is a polypropylene film.
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