JP2019158587A - Quantitative analysis method - Google Patents

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Abstract

To provide a quantitative analysis method allowing for quantitative analysis of concentration of an element to be analyzed included in human hair or animal hair.SOLUTION: The quantitative analysis method of the present invention calculates the concentration of an element to be analyzed included in an analysis sample, using: a first XRF spectrum obtained by detecting a secondary X-ray including fluorescence X-ray generated in the analysis sample by irradiating the analysis sample with primary X-ray using a fluorescence X-ray analyzer; a second XRF spectrum obtained by irradiating the analysis sample with the primary X-ray with a sample of the fluorescence X-ray analyzer as a blank; and a calibration curve, the analysis sample is human hair or animal hair, the quantitative analysis method includes the steps of: calculating an intensity ratio by using formula: the intensity ratio=(first net X-ray intensity - second net X-ray intensity)/(first background intensity - second background intensity); and calculating concentration of the element to be analyzed included in the analysis sample from the intensity ratio using the calibration curve.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、蛍光X線分析装置を用いて毛髪又は動物毛に含まれる分析対象元素の濃度を算出する定量分析方法に関する。   The present invention relates to a quantitative analysis method for calculating the concentration of an analysis target element contained in hair or animal hair using a fluorescent X-ray analyzer.

人間の身体は、臓器や組織を円滑に働かせるために、カルシウム、カリウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅などの必須ミネラルを必要とする。身体中の必須ミネラルの過不足を知ることは健康管理のために重要である。特にカルシウムは情報伝達物質の1つであり、カルシウム過不足は疾患の原因となる場合がある。しかし、血液中のカルシウム濃度は、ホメオスタシスにより一定に保たれており、血液中のカルシウム濃度を測定することにより、身体中のカルシウムの過不足を調べることができない。
一方、毛髪は、身体中のミネラルを取り込み、保持している。このため、毛髪のミネラル濃度を調べることにより、ミネラルの過不足を調べることができる。
ICP発光・質量分析法、原子吸光法などを用いて毛髪中のミネラル濃度を調べる方法が知られている。しかし、これらの方法では、多量の毛髪を必要とする。また、毛髪を酸溶液に溶解させる必要があり、分析に多くの時間と労力を必要とする。
また、蛍光X線分析法を用いて毛髪に含まれるミネラルの濃度を測定する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。蛍光X線分析法を用いると、分析に必要な毛髪の必要量を抑えることができること、手間のかかる前処理を省略することができることなどの利点を有する。
The human body requires essential minerals such as calcium, potassium, magnesium, iron, zinc and copper in order to make organs and tissues work smoothly. Knowing the excess and deficiency of essential minerals in the body is important for health management. In particular, calcium is one of information transmission substances, and calcium deficiency may cause disease. However, the calcium concentration in the blood is kept constant by homeostasis, and the excess or deficiency of calcium in the body cannot be examined by measuring the calcium concentration in the blood.
On the other hand, hair takes in and holds minerals in the body. For this reason, the excess or deficiency of mineral can be investigated by examining the mineral concentration of hair.
There are known methods for examining the mineral concentration in hair using ICP emission / mass spectrometry, atomic absorption spectrometry, or the like. However, these methods require a large amount of hair. Moreover, it is necessary to dissolve hair in an acid solution, and much time and labor are required for analysis.
Moreover, the method of measuring the density | concentration of the mineral contained in hair using a fluorescent X ray analysis method is known (for example, refer patent document 1). When the fluorescent X-ray analysis method is used, there are advantages such that the necessary amount of hair necessary for the analysis can be suppressed, and the time-consuming pretreatment can be omitted.

WO2014/132383A1WO2014 / 132383A1

蛍光X線分析法を用いた従来の毛髪分析では、毛髪に含まれる硫黄由来のピークを内部標準として用いている。しかし、毛髪の硫黄濃度には個人差がある。また、硫黄由来のピーク強度は、カルシウム、亜鉛、鉄などのピーク強度に比べかなり大きい。このため、硫黄由来のピークは内部標準として用いるのに適していない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、毛髪又は動物毛に含まれる分析対象元素の濃度を簡便に定量分析することができる定量分析方法を提供する。
In conventional hair analysis using X-ray fluorescence analysis, a peak derived from sulfur contained in hair is used as an internal standard. However, there are individual differences in the sulfur concentration of hair. Moreover, the peak intensity derived from sulfur is considerably larger than the peak intensity of calcium, zinc, iron and the like. For this reason, the peak derived from sulfur is not suitable for use as an internal standard.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a quantitative analysis method capable of simply and quantitatively analyzing the concentration of an analysis target element contained in hair or animal hair.

本発明は、蛍光X線分析装置を用いて分析試料に一次X線を照射することにより前記分析試料で発生する蛍光X線(XRF)を含む二次X線を検出することにより得られる第1XRFスペクトルと、前記蛍光X線分析装置の試料をブランクとして一次X線を照射することにより得られる第2XRFスペクトルと、検量線とから前記分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出する定量分析方法であって、前記分析試料は、毛髪又は動物毛であり、下記の式(1)を用いて強度比を算出するステップと、前記検量線を用いて前記強度比から前記分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出するステップとを含む定量分析方法。
強度比=(第1ネットX線強度−第2ネットX線強度)/(第1バックグラウンド強度−第2バックグラウンド強度)・・・(1)、ここで、第1バックグラウンド強度は分析対象元素由来の蛍光X線のピークのエネルギー範囲における前記分析対象元素由来の蛍光X線以外の原因により第1XRFスペクトルに加わった強度であり、第2バックグラウンド強度は前記エネルギー範囲における前記分析対象元素由来の蛍光X線以外の原因により第2XRFスペクトルに加わった強度であり、第1ネットX線強度は、前記エネルギー範囲における第1XRFスペクトルの測定X線強度から第1バックグラウンド強度を差し引いたピーク強度であり、第2ネットX線強度は、前記エネルギー範囲における第2XRFスペクトルの測定X線強度から第2バックグラウンド強度を差し引いたピーク強度である。
The present invention provides a first XRF obtained by detecting secondary X-rays including fluorescent X-rays (XRF) generated in the analysis sample by irradiating the analysis sample with primary X-rays using an X-ray fluorescence analyzer. Quantitative analysis method for calculating concentration of element to be analyzed contained in analysis sample from spectrum, second XRF spectrum obtained by irradiating primary X-ray with sample of fluorescent X-ray analyzer as blank, and calibration curve The analysis sample is hair or animal hair, and a step of calculating an intensity ratio using the following equation (1) and an analysis included in the analysis sample from the intensity ratio using the calibration curve And a step of calculating a concentration of the target element.
Intensity ratio = (first net X-ray intensity−second net X-ray intensity) / (first background intensity−second background intensity) (1), where the first background intensity is the object of analysis The intensity added to the first XRF spectrum due to a cause other than the fluorescent X-ray derived from the element to be analyzed in the energy range of the peak of the fluorescent X-ray derived from the element, and the second background intensity is derived from the element to be analyzed in the energy range Intensity added to the second XRF spectrum due to causes other than fluorescent X-rays, and the first net X-ray intensity is a peak intensity obtained by subtracting the first background intensity from the measured X-ray intensity of the first XRF spectrum in the energy range. Yes, the second net X-ray intensity is calculated from the measured X-ray intensity of the second XRF spectrum in the energy range. It is the peak intensity obtained by subtracting the de strength.

本発明の定量分析方法は、分析試料の第1XRFスペクトルと、ブランク試料の第2XRFスペクトルと、検量線とから分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出する。
本発明の定量分析方法は式(1)を用いて強度比を算出するステップを含む。式(1)の分子の式では、第1ネットX線強度から第2ネットX線強度を引き第3ネットX線強度を算出する(第1ネットX線強度−第2ネットX線強度=第3ネットX線強度)。第1ネットX線強度は、分析試料に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量と、蛍光X線分析装置の構成部材に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量との合計を表すと考えられ、第2ネットX線強度は、蛍光X線分析装置の構成部材に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量を表すと考えられる。このため、第3ネットX線強度は、分析試料に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量を表すと考えられる。第3ネットX線強度は、分析試料の量が増えると大きくなる。
式(1)の分母の式では、第1バックグラウンド強度から第2バックグラウンド強度を引き第3バックグラウンド強度を算出する(第1バックグラウンド強度−第2バックグラウンド強度=第3バックグラウンド強度)。第1バックグラウンド強度は、分析試料に含まれる元素による散乱線の量と、蛍光X線分析装置の構成部材に含まれる元素による散乱線の量との合計を表すと考えられ、第2バックグラウンド強度は、蛍光X線分析装置の構成部材に含まれる元素による散乱線の量との合計を表すと考えられる。このため、第3バックグラウンド強度は、分析試料に含まれる元素による散乱線の量を表すと考えられる。第3バックグラウンド強度は、分析試料の量が増えると大きくなる。
さらに、式(1)では、第3ネットX線強度を、第3バックグラウンド強度で割り強度比を算出する。第3ネットX線強度及び第3バックグラウンド強度は共に分析試料の量が増えると大きくなるため、この割り算により分析試料の量(例えば毛髪の太さ)の変動を補正することができる。従って、算出される強度比は、分析試料に含まれる分析対象元素の濃度に対応した値になると考えられる。
In the quantitative analysis method of the present invention, the concentration of the element to be analyzed contained in the analysis sample is calculated from the first XRF spectrum of the analysis sample, the second XRF spectrum of the blank sample, and the calibration curve.
The quantitative analysis method of the present invention includes a step of calculating an intensity ratio using the equation (1). In the numerator equation (1), the second net X-ray intensity is subtracted from the first net X-ray intensity to calculate the third net X-ray intensity (first net X-ray intensity−second net X-ray intensity = first 3 net X-ray intensity). The first net X-ray intensity is the amount of fluorescent X-rays generated by the analysis target element contained in the analysis sample and the amount of fluorescent X-rays generated by the analysis target element contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer. The second net X-ray intensity is considered to represent the amount of fluorescent X-rays generated by the analysis target element included in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer. For this reason, it is considered that the third net X-ray intensity represents the amount of fluorescent X-rays generated by the analysis target element contained in the analysis sample. The third net X-ray intensity increases as the amount of analysis sample increases.
In the denominator equation of equation (1), the third background intensity is calculated by subtracting the second background intensity from the first background intensity (first background intensity−second background intensity = third background intensity). . The first background intensity is considered to represent the sum of the amount of scattered radiation due to the elements contained in the analysis sample and the amount of scattered radiation due to the elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer. Intensity is considered to represent the sum of the amount of scattered radiation due to elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer. For this reason, it is considered that the third background intensity represents the amount of scattered radiation due to the elements contained in the analysis sample. The third background intensity increases as the amount of analysis sample increases.
Further, in Expression (1), the third net X-ray intensity is divided by the third background intensity to calculate an intensity ratio. Since both the third net X-ray intensity and the third background intensity increase as the amount of the analysis sample increases, fluctuations in the amount of the analysis sample (for example, the thickness of the hair) can be corrected by this division. Therefore, the calculated intensity ratio is considered to be a value corresponding to the concentration of the analysis target element contained in the analysis sample.

本発明の定量分析方法は、検量線を用いて強度比から分析対象元素の濃度を算出するステップを含む。このステップにより分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出することができる。
分析試料は、毛髪又は動物毛である。従って、本発明の定量分析方法により、毛髪又は動物毛に含まれる分析対象元素の濃度を簡便に定量分析することができる。
The quantitative analysis method of the present invention includes a step of calculating the concentration of the element to be analyzed from the intensity ratio using a calibration curve. By this step, the concentration of the analysis target element contained in the analysis sample can be calculated.
The analysis sample is hair or animal hair. Therefore, by the quantitative analysis method of the present invention, the concentration of the element to be analyzed contained in hair or animal hair can be quantitatively analyzed easily.

本発明の定量分析方法で用いる蛍光X線分析装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the fluorescent-X-ray-analysis apparatus used with the quantitative analysis method of this invention. 本発明の定量分析方法によるXRFスペクトルの解析の説明図である。It is explanatory drawing of the analysis of the XRF spectrum by the quantitative analysis method of this invention. 分析試料として用いた毛髪の直径とバックグラウンド強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the diameter of the hair used as an analysis sample, and background intensity | strength. 分析試料のXRFスペクトルとブランク試料のXRFスペクトルである。It is the XRF spectrum of an analysis sample, and the XRF spectrum of a blank sample. (a)は毛髪中の硫黄(S)の濃度と強度比との関係を示す検量線であり、(b)は毛髪中のカルシウム(Ca)の濃度と強度比との関係を示す検量線であり、(c)は毛髪中の鉄(Fe)の濃度と強度比との関係を示す検量線であり、(d)は毛髪中の亜鉛(Zn)の濃度と強度比との関係を示す検量線である。(A) is a calibration curve showing the relationship between the concentration of sulfur (S) in the hair and the intensity ratio, and (b) is a calibration curve showing the relationship between the concentration of calcium (Ca) in the hair and the intensity ratio. Yes, (c) is a calibration curve showing the relationship between the concentration of iron (Fe) in hair and the strength ratio, and (d) is a calibration curve showing the relationship between the concentration of zinc (Zn) in hair and the strength ratio. Is a line.

本発明の定量分析方法は、蛍光X線分析装置を用いて分析試料に一次X線を照射することにより前記分析試料で発生する蛍光X線を含む二次X線を検出することにより得られる第1XRFスペクトルと、前記蛍光X線分析装置の試料をブランクとして一次X線を照射することにより得られる第2XRFスペクトルと、検量線とから前記分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出する定量分析方法であって、前記分析試料は、毛髪又は動物毛であり、下記の式(1)を用いて強度比を算出するステップと、前記検量線を用いて前記強度比から前記分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出するステップとを含む。
強度比=(第1ネットX線強度−第2ネットX線強度)/(第1バックグラウンド強度−第2バックグラウンド強度)・・・(1)、ここで、第1バックグラウンド強度は分析対象元素由来の蛍光X線のピークのエネルギー範囲における前記分析対象元素由来の蛍光X線以外の原因により第1XRFスペクトルに加わった強度であり、第2バックグラウンド強度は前記エネルギー範囲における前記分析対象元素由来の蛍光X線以外の原因により第2XRFスペクトルに加わった強度であり、第1ネットX線強度は、前記エネルギー範囲における第1XRFスペクトルの測定X線強度から第1バックグラウンド強度を差し引いたピーク強度であり、第2ネットX線強度は、前記エネルギー範囲における第2XRFスペクトルの測定X線強度から第2バックグラウンド強度を差し引いたピーク強度である。
The quantitative analysis method of the present invention is obtained by detecting secondary X-rays including fluorescent X-rays generated in the analysis sample by irradiating the analysis sample with primary X-rays using a fluorescent X-ray analyzer. Quantitative analysis that calculates the concentration of the target element contained in the analytical sample from the 1XRF spectrum, the second XRF spectrum obtained by irradiating the primary X-ray with the sample of the X-ray fluorescence analyzer as a blank, and the calibration curve In the method, the analysis sample is hair or animal hair, and is included in the analysis sample from the step of calculating an intensity ratio using the following formula (1) and the intensity ratio using the calibration curve. Calculating the concentration of the element to be analyzed.
Intensity ratio = (first net X-ray intensity−second net X-ray intensity) / (first background intensity−second background intensity) (1), where the first background intensity is the object of analysis The intensity added to the first XRF spectrum due to a cause other than the fluorescent X-ray derived from the element to be analyzed in the energy range of the peak of the fluorescent X-ray derived from the element, and the second background intensity is derived from the element to be analyzed in the energy range Intensity added to the second XRF spectrum due to causes other than fluorescent X-rays, and the first net X-ray intensity is a peak intensity obtained by subtracting the first background intensity from the measured X-ray intensity of the first XRF spectrum in the energy range. Yes, the second net X-ray intensity is calculated from the measured X-ray intensity of the second XRF spectrum in the energy range. It is the peak intensity obtained by subtracting the de strength.

以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configurations shown in the drawings and the following description are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to those shown in the drawings and the following description.

図1は本実施形態の定量分析方法に用いる蛍光X線分析装置10の概略断面図である。蛍光X線分析装置10は、エネルギー分散型蛍光X線分析装置である。
蛍光X線分析装置10は、X線を発生させるX線管5と、分析試料2を分析視野にセットするための試料ホルダー3と、蛍光X線を検出するための検出器6とを備える。検出器6は半導体検出器である。
分析試料2は、毛髪又は動物毛である。また、分析対象元素は、例えば、カルシウム、カリウム、マグネシウム、硫黄、鉄、亜鉛又は銅である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fluorescent X-ray analyzer 10 used in the quantitative analysis method of the present embodiment. The X-ray fluorescence analyzer 10 is an energy dispersive X-ray fluorescence analyzer.
The X-ray fluorescence analyzer 10 includes an X-ray tube 5 that generates X-rays, a sample holder 3 for setting an analysis sample 2 in an analysis field, and a detector 6 for detecting fluorescent X-rays. The detector 6 is a semiconductor detector.
The analysis sample 2 is hair or animal hair. The analysis target element is, for example, calcium, potassium, magnesium, sulfur, iron, zinc, or copper.

X線管5で発生させた一次X線8は、分析視野にセットした分析試料2に照射される。分析試料2に照射された一次X線8は、分析試料2に含まれる元素の内殻電子を外殻にはじき出す。そして空いた内殻に外殻電子が落ちてくるとき、余ったエネルギーが蛍光X線(固有X線)として放出される。この蛍光X線を含む二次X線9を検出器6で検出することによりXRFスペクトルを得ることができる。蛍光X線は元素固有の波長(エネルギー)を有するため、XRFスペクトルのエネルギーから分析試料2に含まれる元素を定性分析することができ、そのエネルギーのX線強度から分析試料2に含まれる元素を定量分析することができる。   The primary X-ray 8 generated by the X-ray tube 5 is irradiated to the analysis sample 2 set in the analysis field. The primary X-ray 8 irradiated to the analysis sample 2 ejects inner shell electrons of elements contained in the analysis sample 2 to the outer shell. When the outer shell electrons fall into the vacant inner shell, the surplus energy is emitted as fluorescent X-rays (specific X-rays). An XRF spectrum can be obtained by detecting the secondary X-ray 9 including the fluorescent X-ray with the detector 6. Since the fluorescent X-ray has an element-specific wavelength (energy), the element contained in the analysis sample 2 can be qualitatively analyzed from the energy of the XRF spectrum, and the element contained in the analysis sample 2 can be determined from the X-ray intensity of the energy. Quantitative analysis is possible.

検出器6に入射する二次X線9には、分析試料2に含まれる元素で発生した蛍光X線、分析試料2に含まれる元素による散乱線(一次X線が散乱されたX線)、蛍光X線分析装置10の構成部材(装置部材、試料ホルダーなど)に含まれる元素で発生した蛍光X線、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる元素による散乱線などが含まれる。検出器6の出力から得られるXRFスペクトルは、これらの蛍光X線の量及びこれらの散乱線の量の合計を表す。
蛍光X線は元素固有の波長(エネルギー)を有するため、XRFスペクトルではそのエネルギー範囲における強度ピークとして表れる。散乱線は主に波長が連続的に分布したX線であるため、XRFスペクトルではバックグラウンド強度として表れる。
Secondary X-rays 9 incident on the detector 6 include fluorescent X-rays generated by the elements contained in the analysis sample 2, scattered rays by the elements contained in the analysis sample 2 (X-rays from which the primary X-rays are scattered), Examples include fluorescent X-rays generated by elements contained in the constituent members (device members, sample holders, etc.) of the fluorescent X-ray analyzer 10, scattered rays caused by elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10. The XRF spectrum obtained from the output of the detector 6 represents the amount of these fluorescent X-rays and the amount of these scattered rays.
Since X-ray fluorescence has a wavelength (energy) specific to the element, it appears as an intensity peak in the energy range in the XRF spectrum. Scattered rays are mainly X-rays whose wavelengths are continuously distributed, and therefore appear as background intensity in the XRF spectrum.

図2は、XRFスペクトルを模式的に示した図である。二次X線9に含まれる分析対象元素由来の蛍光X線の量は図2に示した分析対象元素のピークのネットX線強度として表れ、二次X線9に含まれる散乱線の量は図2に示したバックグラウンド強度として表れる。
バックグラウンド強度は分析対象元素由来の蛍光X線のピークのエネルギー範囲における分析対象元素由来の蛍光X線以外の原因によりXRFスペクトルに加わった強度である。蛍光X線以外の原因は主に散乱線である。また、バックグラウンド強度は、前記エネルギー範囲における積分強度である。検出器6の検出強度がカウント数で表される場合、図2の斜線で示したバックグラウンド強度の範囲のカウント数を合算することにより積分強度を算出することができる。また、検出器6の検出強度が任意強度で表される場合、図2の斜線で示したバックグラウンド強度の範囲の面積を積分強度とすることができる。
バックグラウンド強度は、主に散乱線の量を表すため、一次X線を散乱する物質が多いほど大きくなる。つまり、バックグラウンド強度は、分析試料2の量が増えると増加する。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an XRF spectrum. The amount of fluorescent X-ray derived from the analysis target element contained in the secondary X-ray 9 appears as the net X-ray intensity of the peak of the analysis target element shown in FIG. 2, and the amount of scattered radiation contained in the secondary X-ray 9 is It appears as the background intensity shown in FIG.
The background intensity is the intensity added to the XRF spectrum due to causes other than the fluorescent X-rays derived from the analysis target element in the peak energy range of the fluorescent X-rays derived from the analysis target element. Causes other than fluorescent X-rays are mainly scattered rays. The background intensity is an integrated intensity in the energy range. When the detection intensity of the detector 6 is represented by a count number, the integrated intensity can be calculated by adding the count numbers in the background intensity range indicated by the diagonal lines in FIG. Further, when the detection intensity of the detector 6 is represented by an arbitrary intensity, the area of the background intensity range indicated by the oblique lines in FIG. 2 can be set as the integrated intensity.
Since the background intensity mainly represents the amount of scattered radiation, the more the material that scatters primary X-rays, the greater the background intensity. That is, the background intensity increases as the amount of the analysis sample 2 increases.

分析対象元素由来の蛍光X線のピークのエネルギー範囲は、蛍光X線分析においてROIで示されるエネルギー範囲である。例えば、分析対象元素が硫黄(S)である場合、エネルギー範囲は2.19keV〜2.43keVである。例えば、分析対象元素がカルシウム(Ca)である場合、エネルギー範囲は3.55keV〜3.83keVである。例えば分析対象元素が鉄(Fe)である場合、エネルギー範囲は6.22keV〜6.57keVである。例えば、分析対象元素が亜鉛(Zn)である場合、エネルギー範囲は8.43keV〜8.83keVである。   The energy range of the peak of the fluorescent X-ray derived from the analysis target element is an energy range indicated by ROI in the fluorescent X-ray analysis. For example, when the analysis target element is sulfur (S), the energy range is 2.19 keV to 2.43 keV. For example, when the analysis target element is calcium (Ca), the energy range is 3.55 keV to 3.83 keV. For example, when the analysis target element is iron (Fe), the energy range is 6.22 keV to 6.57 keV. For example, when the analysis target element is zinc (Zn), the energy range is 8.43 keV to 8.83 keV.

ネットX線強度は、分析対象元素由来の蛍光X線のピークのエネルギー範囲におけるXRFスペクトルの測定X線強度からバックグラウンド強度を差し引いたピーク強度である。ネットX線強度は、前記エネルギー範囲における積分強度である。
検出器6の検出強度がカウント数で表される場合、図2の斜線で示したネットX線強度の範囲のカウント数を合算することにより積分強度を算出することができる。また、検出強度が任意強度で表される場合、図2の斜線で示したネットX線強度の範囲の面積を積分強度とすることができる。
ネットX線強度は、分析対象元素からの蛍光X線の量を表すと考えられるため、蛍光X線を発生させる分析対象元素が多いほど大きくなる。つまり、ネットX線強度は、分析試料2の量が増えると増加する。例えば、分析試料2が毛髪である場合、同じ長さ・同じ組成の毛髪でも、毛髪の太さの違いによって得られるネットX線強度が異なる。
The net X-ray intensity is a peak intensity obtained by subtracting the background intensity from the measured X-ray intensity of the XRF spectrum in the peak energy range of the fluorescent X-ray derived from the analysis target element. Net X-ray intensity is the integrated intensity in the energy range.
When the detection intensity of the detector 6 is represented by a count number, the integrated intensity can be calculated by adding the count numbers in the range of the net X-ray intensity indicated by the oblique lines in FIG. Further, when the detected intensity is represented by an arbitrary intensity, the area in the range of the net X-ray intensity indicated by the oblique lines in FIG. 2 can be set as the integrated intensity.
Since the net X-ray intensity is considered to represent the amount of fluorescent X-rays from the analysis target element, the net X-ray intensity increases as the number of analysis target elements generating fluorescent X-rays increases. That is, the net X-ray intensity increases as the amount of the analysis sample 2 increases. For example, when the analysis sample 2 is hair, even if the hair has the same length and the same composition, the net X-ray intensity obtained differs depending on the thickness of the hair.

本実施形態の定量分析方法は、分析試料2を蛍光X線分析装置10の分析視野にセットして第1XRFスペクトルを得る。例えば、図1に示したような蛍光X線分析装置10の分析視野に毛髪(分析試料)をセットしてX線管5で発生させた一次X線8を分析試料2に照射し、分析試料2からの二次X線9を検出器6で検出することにより第1XRFスペクトルを得ることができる。
第1XRFスペクトルは、分析試料2に含まれる元素で発生した蛍光X線の量、分析試料2に含まれる元素による散乱線の量、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる元素で発生した蛍光X線の量、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる元素による散乱線の量の合計を表すと考えられる。
第1XRFスペクトルから分析対象元素のピークの第1ネットX線強度と、そのエネルギー範囲における第1バックグラウンド強度とを算出する。また、分析対象元素が複数ある場合、各分析対象元素について算出する。分析対象元素のピークは、Kα線のピークを用いることができる。
In the quantitative analysis method of this embodiment, the analysis sample 2 is set in the analysis field of view of the fluorescent X-ray analyzer 10 to obtain a first XRF spectrum. For example, hair (analytical sample) is set in the analytical field of view of the fluorescent X-ray analyzer 10 as shown in FIG. 1, and the primary X-ray 8 generated by the X-ray tube 5 is irradiated to the analytical sample 2 to analyze the analytical sample. The first XRF spectrum can be obtained by detecting the secondary X-ray 9 from 2 with the detector 6.
The first XRF spectrum is generated by the amount of fluorescent X-rays generated by the elements contained in the analytical sample 2, the amount of scattered radiation by the elements contained in the analytical sample 2, and by the elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10. It is considered to represent the total amount of fluorescent X-rays and the amount of scattered radiation due to elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10.
The first net X-ray intensity of the peak of the analysis target element and the first background intensity in the energy range are calculated from the first XRF spectrum. When there are a plurality of analysis target elements, the calculation is performed for each analysis target element. As the peak of the element to be analyzed, a peak of Kα ray can be used.

本実施形態の定量分析方法は、分析試料2を蛍光X線分析装置10にセットせずに試料をブランクとして第2XRFスペクトルを得る。第2XRFスペクトルの測定条件は第1XRFスペクトルの測定条件と同じにする。例えば、図1に示したような蛍光X線分析装置10の分析視野に分析試料2をセットせずにブランクとしてX線管5で一次X線8を発生させ二次X線9を検出器6で検出することにより第2XRFスペクトルを得ることができる。
第2XRFスペクトルは、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる元素で発生した蛍光X線の量、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる元素による散乱線の量の合計を表すと考えられる。
第2XRFスペクトルから分析対象元素のピークの第2ネットX線強度と、そのエネルギー範囲における第2バックグラウンド強度とを算出する。また、分析対象元素が複数ある場合、各分析対象元素について算出する。分析対象元素のピークは、Kα線のピークを用いることができる。
In the quantitative analysis method of the present embodiment, the second XRF spectrum is obtained using the sample as a blank without setting the analysis sample 2 in the X-ray fluorescence analyzer 10. The measurement conditions for the second XRF spectrum are the same as the measurement conditions for the first XRF spectrum. For example, the primary X-ray 8 is generated by the X-ray tube 5 as a blank without setting the analysis sample 2 in the analysis visual field of the fluorescent X-ray analyzer 10 as shown in FIG. The second XRF spectrum can be obtained by detecting at.
The second XRF spectrum represents the sum of the amount of fluorescent X-rays generated by the elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10 and the amount of scattered radiation by the elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10. Conceivable.
The second net X-ray intensity of the peak of the analysis target element and the second background intensity in the energy range are calculated from the second XRF spectrum. When there are a plurality of analysis target elements, the calculation is performed for each analysis target element. As the peak of the element to be analyzed, a peak of Kα ray can be used.

分析対象元素について算出された第1及び第2ネットX線強度と第1及び第2バックグラウンド強度を式(1)に当てはめ強度比を算出する。分析対象元素が複数ある場合、各分析対象元素について強度比を算出する。
強度比=(第1ネットX線強度−第2ネットX線強度)/(第1バックグラウンド強度−第2バックグラウンド強度)・・・(1)
式(1)の分子の式では、第1ネットX線強度から第2ネットX線強度を引き第3ネットX線強度を算出する(第1ネットX線強度−第2ネットX線強度=第3ネットX線強度)。第1ネットX線強度は、分析試料2に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量と、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量との合計を表すと考えられ、第2ネットX線強度は、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量を表すと考えられる。このため、第3ネットX線強度は、分析試料2に含まれる分析対象元素で発生した蛍光X線の量を表すと考えられる。第3ネットX線強度は、分析試料2の量が増えると大きくなる。
ブランク試料の第2XRFスペクトルに分析対象元素のピークが表れていない場合、第2ネットX線強度はゼロとする。
The intensity ratio is calculated by applying the first and second net X-ray intensities and the first and second background intensities calculated for the analysis target element to Equation (1). When there are a plurality of analysis target elements, the intensity ratio is calculated for each analysis target element.
Intensity ratio = (first net X-ray intensity−second net X-ray intensity) / (first background intensity−second background intensity) (1)
In the numerator equation (1), the second net X-ray intensity is subtracted from the first net X-ray intensity to calculate the third net X-ray intensity (first net X-ray intensity−second net X-ray intensity = first 3 net X-ray intensity). The first net X-ray intensity includes the amount of fluorescent X-rays generated by the analysis target element included in the analysis sample 2 and the amount of fluorescent X-rays generated by the analysis target element included in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10. The second net X-ray intensity is considered to represent the amount of fluorescent X-rays generated by the analysis target element included in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10. For this reason, the third net X-ray intensity is considered to represent the amount of fluorescent X-rays generated from the analysis target element contained in the analysis sample 2. The third net X-ray intensity increases as the amount of the analysis sample 2 increases.
When the peak of the analysis target element does not appear in the second XRF spectrum of the blank sample, the second net X-ray intensity is set to zero.

式(1)の分母の式では、第1バックグラウンド強度から第2バックグラウンド強度を引き第3バックグラウンド強度を算出する(第1バックグラウンド強度−第2バックグラウンド強度=第3バックグラウンド強度)。第1バックグラウンド強度は、分析試料2に含まれる元素による散乱線の量と、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる元素による散乱線の量との合計を表すと考えられ、第2バックグラウンド強度は、蛍光X線分析装置10の構成部材に含まれる元素による散乱線の量との合計を表すと考えられる。このため、第3バックグラウンド強度は、分析試料2に含まれる元素による散乱線の量を表すと考えられる。第3バックグラウンド強度は、分析試料2の量が増えると大きくなる。   In the denominator equation of equation (1), the third background intensity is calculated by subtracting the second background intensity from the first background intensity (first background intensity−second background intensity = third background intensity). . The first background intensity is considered to represent the sum of the amount of scattered radiation due to the elements contained in the analytical sample 2 and the amount of scattered radiation due to the elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10. The background intensity is considered to represent the sum of the amount of scattered radiation due to elements contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer 10. For this reason, the third background intensity is considered to represent the amount of scattered radiation due to the elements contained in the analysis sample 2. The third background intensity increases as the amount of the analysis sample 2 increases.

式(1)では、第3ネットX線強度を、第3バックグラウンド強度で割り強度比を算出する。第3ネットX線強度及び第3バックグラウンド強度は共に分析試料2の量が増えると大きくなるため、この割り算により分析試料2の量の変動を補正することができる。従って、算出される強度比は、分析試料2に含まれる分析対象元素の濃度に対応した値となると考えられる。例えば、分析試料2が毛髪の場合、式(1)により毛髪の太さを補正することができる。   In Expression (1), the intensity ratio is calculated by dividing the third net X-ray intensity by the third background intensity. Since the third net X-ray intensity and the third background intensity both increase as the amount of the analysis sample 2 increases, the variation in the amount of the analysis sample 2 can be corrected by this division. Therefore, the calculated intensity ratio is considered to be a value corresponding to the concentration of the analysis target element contained in the analysis sample 2. For example, when the analysis sample 2 is hair, the thickness of the hair can be corrected by the equation (1).

算出した強度比から、検量線を用いて分析対象元素の濃度を算出する。このステップにより分析試料2に含まれる分析対象元素の濃度を算出することができる。
分析対象元素が複数ある場合、分析対象元素ごとに濃度を算出することができる。例えば、分析試料2が毛髪で、分析対象元素がS,Ca,Fe,Znである場合、毛髪中のこれらの元素の濃度を算出することができる。
From the calculated intensity ratio, the concentration of the element to be analyzed is calculated using a calibration curve. By this step, the concentration of the analysis target element contained in the analysis sample 2 can be calculated.
When there are a plurality of analysis target elements, the concentration can be calculated for each analysis target element. For example, when the analysis sample 2 is hair and the analysis target element is S, Ca, Fe, or Zn, the concentration of these elements in the hair can be calculated.

検量線は、検出対象元素の濃度が予めわかっている分析試料2(標準試料など)についての第1XRFスペクトルを測定し、第1XRFスペクトルとブランク試料の第2XRFスペクトルを用いて式(1)から強度比を算出し、予めわかっている元素濃度と算出した強度比とから作成することができる。
また、第1XRFスペクトルを測定した後の分析試料についてICP発光分析を行い元素濃度を測定して検量線を作成してもよい。
検量線は、強度比と濃度との関係を示す式とすることができる。
The calibration curve measures the first XRF spectrum of the analytical sample 2 (standard sample, etc.) whose concentration of the detection target element is known in advance, and uses the first XRF spectrum and the second XRF spectrum of the blank sample to calculate the intensity from equation (1). The ratio can be calculated and created from the element concentration known in advance and the calculated intensity ratio.
Further, the analytical sample after the first XRF spectrum is measured may be subjected to ICP emission analysis to measure the element concentration to create a calibration curve.
The calibration curve can be an expression showing the relationship between the intensity ratio and the concentration.

第1XRF分析実験
卓上型蛍光X線分析装置を用いて、太さの異なる毛髪を分析試料としてXRF分析を行った。試料には、同じ人の太さの異なる7本の毛髪(直径が65μm〜95μm)を用いた。
この実験では、円筒状の試料ホルダー(プラスチック製)の開口に毛髪1本をピンと張り直線状の毛髪が分析視野に入るように毛髪(分析試料)を試料ホルダーにテープで固定した。そして、それぞれの太さの異なる毛髪についてXRF分析をしてXRFスペクトルを得た。毛髪を直線状に張ることにより、分析視野に入る毛髪の長さが同じになり、毛髪の太さにより分析視野中の毛髪の体積が変化する。なお、ポリプロピレンフィルムは用いていない。
X線管のターゲットにはロジウム(Rh)を用い、X線管の管電圧は50kVとし、管電流は1.0mAとした。また、NDフィルターを用い、コリメータ径を9mmとした。また、大気雰囲気下で600秒間分析を行った。
First XRF analysis experiment Using a tabletop fluorescent X-ray analyzer, XRF analysis was performed using hairs of different thicknesses as analysis samples. For the sample, seven hairs (65 μm to 95 μm in diameter) of the same person with different thicknesses were used.
In this experiment, one hair was pinned into an opening of a cylindrical sample holder (made of plastic), and the hair (analytical sample) was fixed to the sample holder with tape so that the linear hair entered the visual field for analysis. Then, XRF analysis was performed on hairs having different thicknesses to obtain XRF spectra. By stretching the hair in a straight line, the length of the hair entering the analysis field becomes the same, and the volume of the hair in the analysis field changes depending on the thickness of the hair. Note that no polypropylene film is used.
Rhodium (Rh) was used as the target of the X-ray tube, the tube voltage of the X-ray tube was 50 kV, and the tube current was 1.0 mA. Further, an ND filter was used and the collimator diameter was 9 mm. In addition, analysis was performed for 600 seconds in an air atmosphere.

分析結果であるXRFスペクトルから10keV〜11keVのエネルギー範囲におけるバックグラウンド強度(積分強度)を算出した。分析試料に用いた毛髪の太さと算出したバックグラウンド強度との関係を図3に示す。
図3からわかるように、毛髪の太さが太くなるほどバックグラウンド強度は増加することがわかった。一次X線が毛髪に入射すると、一次X線が毛髪中に含有される元素により散乱され散乱線が放出される。毛髪の太さが太くなるほど毛髪中に含有される元素の量も多くなるため、散乱線が増加すると考えられる。この散乱線の増加に伴い、バックグラウンド強度が増加したと考えられる。従って、分析試料の体積とバックグラウンド強度との間には相関関係があることがわかった。
The background intensity (integrated intensity) in the energy range of 10 keV to 11 keV was calculated from the XRF spectrum as the analysis result. The relationship between the thickness of the hair used for the analysis sample and the calculated background intensity is shown in FIG.
As can be seen from FIG. 3, it was found that the background intensity increased as the thickness of the hair increased. When primary X-rays enter the hair, the primary X-rays are scattered by the elements contained in the hair and scattered rays are emitted. Since the amount of elements contained in the hair increases as the thickness of the hair increases, it is considered that the scattered radiation increases. It is considered that the background intensity increased with the increase of the scattered radiation. Therefore, it was found that there is a correlation between the volume of the analysis sample and the background intensity.

第2XRF分析実験
質量を変化させた分析試料1〜6についてXRF分析を行った。分析試料には、国立環境研究所製の頭髪標準試料(NIES CRM No. 13頭髪)を用いた。標準試料における硫黄(S)の濃度は5000ppmであり、カルシウム(Ca)の濃度は746ppmであり、鉄(Fe)の濃度は127ppmであり、亜鉛(Zn)の濃度は157ppmである。標準試料は粉末試料(粒径100μm以下)であり、図1に示したように、円筒状の試料ホルダーの下にポリプロピレンフィルム(厚さ:4μm)の配置し、このフィルム上に5.32mg、11.7mg、24.8mg、34.5mg、48.7mg又は53.8mgの分析試料をおいてそれぞれXRF分析を行った。また、フィルム上に分析試料を置かないでブランク試料としてXRF分析を行った。
X線管のターゲットにはロジウム(Rh)を用い、X線管の管電圧は50kVとした。管電流は0.1mA〜1.0mAの範囲で測定試料ごとに最適化とした。また、NDフィルターを用い、コリメータ径を9mmとした。また、大気雰囲気下で60秒間分析を行った。
XRF analysis was performed on analysis samples 1 to 6 in which the experimental mass of the second XRF analysis was changed. As an analysis sample, a hair standard sample (NIES CRM No. 13 hair) manufactured by National Institute for Environmental Studies was used. The concentration of sulfur (S) in the standard sample is 5000 ppm, the concentration of calcium (Ca) is 746 ppm, the concentration of iron (Fe) is 127 ppm, and the concentration of zinc (Zn) is 157 ppm. The standard sample is a powder sample (particle size of 100 μm or less). As shown in FIG. 1, a polypropylene film (thickness: 4 μm) is placed under a cylindrical sample holder, and 5.32 mg, XRF analysis was performed using 11.7 mg, 24.8 mg, 34.5 mg, 48.7 mg or 53.8 mg of the analytical sample. Further, XRF analysis was performed as a blank sample without placing the analysis sample on the film.
Rhodium (Rh) was used as the target of the X-ray tube, and the tube voltage of the X-ray tube was 50 kV. The tube current was optimized for each measurement sample in the range of 0.1 mA to 1.0 mA. Further, an ND filter was used and the collimator diameter was 9 mm. In addition, analysis was performed for 60 seconds in an air atmosphere.

図4に、分析試料の質量を53.8mgとしたときの分析結果であるXRFスペクトルと、ブランク試料の分析結果であるXRFスペクトルとを示す。分析試料のXRFスペクトルでは、硫黄、カルシウム、鉄、銅、亜鉛などのピークが確認された。また、ブランク試料のXRFスペクトルにおいても鉄、銅などのピークが確認された。このピークは、蛍光X線分析装置の構成部材に含まれる鉄や銅から発生する蛍光X線を検出したものと考えられる。またバックグラウンド強度は、概して分析試料のXRFスペクトルのほうがブランク試料のXRFスペクトルよりも大きかった。このバックグラウンド強度の差は、分析試料の散乱光により生じると考えられる。   FIG. 4 shows an XRF spectrum that is an analysis result when the mass of the analysis sample is 53.8 mg and an XRF spectrum that is an analysis result of the blank sample. In the XRF spectrum of the analytical sample, peaks of sulfur, calcium, iron, copper, zinc, etc. were confirmed. Also, peaks of iron, copper, etc. were confirmed in the XRF spectrum of the blank sample. This peak is considered to be the detection of fluorescent X-rays generated from iron or copper contained in the constituent members of the fluorescent X-ray analyzer. The background intensity was generally larger in the XRF spectrum of the analytical sample than in the blank sample. This difference in background intensity is considered to be caused by the scattered light of the analysis sample.

次に、得られたXRFスペクトルから硫黄、カルシウム、鉄、亜鉛のピークのネットX線強度及びバックグラウンド強度を算出した。そして、各元素のピークのエネルギー範囲において、次式で表される強度比を算出した。
強度比=(分析試料のネットX線強度−ブランク試料のネットX線強度)/(分析試料のバックグラウンド強度−ブランク試料のバックグラウンド強度)・・・(2)
また、分析試料1〜6の各元素の強度比について平均値、標準偏差、相対標準偏差を算出した。算出結果を表1に示す。
Next, net X-ray intensity and background intensity of sulfur, calcium, iron, and zinc peaks were calculated from the obtained XRF spectrum. And the intensity ratio represented by following Formula was computed in the energy range of the peak of each element.
Intensity ratio = (Analytical sample net X-ray intensity−Blank sample net X-ray intensity) / (Analytical sample background intensity−Blank sample background intensity) (2)
Moreover, the average value, the standard deviation, and the relative standard deviation were calculated for the intensity ratio of each element of the analytical samples 1 to 6. The calculation results are shown in Table 1.

分析試料の質量を変化させた場合、分析試料1〜6の強度比は、多少のバラツキがあるが、同じような値になることがわかった。従って、上記の式(2)のように、ネットX線強度をバックグラウンド強度で補正することにより、分析試料の量を適切に補正できることがわかった。つまり、式(2)の補正により、毛髪の太さや試料の量などを適切に補正できる。
次に、表1に示した各元素についての分析試料1〜6の強度比の平均値と、分析試料(標準試料)の各元素の濃度とを用いて検量線を作成した。作成した検量線を図5(a)〜(d)に示す。
When the mass of the analysis sample was changed, the intensity ratio of the analysis samples 1 to 6 was found to be the same value, although there was some variation. Therefore, it was found that the amount of the analysis sample can be appropriately corrected by correcting the net X-ray intensity with the background intensity as in the above formula (2). That is, the thickness of the hair, the amount of the sample, and the like can be appropriately corrected by correcting the expression (2).
Next, a calibration curve was created using the average value of the intensity ratios of the analytical samples 1 to 6 for each element shown in Table 1 and the concentration of each element of the analytical sample (standard sample). The prepared calibration curve is shown in FIGS.

定量分析実験
XRF分析により毛髪に含まれるミネラル元素の定量分析を行った。前頭部の毛髪1本(約2.5cm)を4つに切断した分析試料7を図1に示したようなポリプロピレンフィルム上に配置してXRF分析を5回繰り返し行った。また、同じ人の毛髪2本(約2.5cm)をそれぞれ4つに切断した分析試料8(計8本)を図1に示したようなポリプロピレンフィルム上に配置してXRF分析を5回繰り返し行った。また、フィルム上に分析試料を置かないでブランク試料としてXRF分析を行った。
X線管のターゲットにはロジウム(Rh)を用い、X線管の管電圧は50kVとし、管電流は1.0mAとした。また、NDフィルターを用い、コリメータ径を9mmとした。また、大気雰囲気下で600秒間分析を行った。
Quantitative analysis experiment
Quantitative analysis of mineral elements contained in hair was performed by XRF analysis. An analysis sample 7 obtained by cutting one forehead hair (about 2.5 cm) into four pieces was placed on a polypropylene film as shown in FIG. 1, and XRF analysis was repeated five times. In addition, XRF analysis is repeated five times by placing analytical samples 8 (total of 8) obtained by cutting 2 hairs (approximately 2.5 cm) of the same person into 4 pieces on a polypropylene film as shown in FIG. went. Further, XRF analysis was performed as a blank sample without placing the analysis sample on the film.
Rhodium (Rh) was used as the target of the X-ray tube, the tube voltage of the X-ray tube was 50 kV, and the tube current was 1.0 mA. Further, an ND filter was used and the collimator diameter was 9 mm. In addition, analysis was performed for 600 seconds in an air atmosphere.

次に、得られたXRFスペクトルから硫黄、カルシウム、鉄、亜鉛のピークのネットX線強度及びバックグラウンド強度を算出し、各元素のピークのエネルギー範囲において、上記の式(2)により強度比を算出した。そして、算出した強度比と図5に示した検量線から分析試料7、8に含まれる各元素の濃度を算出した。また、分析試料7、8の各元素の濃度について平均値、標準偏差、相対標準偏差を算出した。分析試料7についての算出結果を表2に示し、分析試料8についての算出結果を表3に示す。   Next, the net X-ray intensity and background intensity of the sulfur, calcium, iron, and zinc peaks are calculated from the obtained XRF spectrum, and the intensity ratio is calculated by the above equation (2) in the energy range of each element peak. Calculated. And the density | concentration of each element contained in the analytical samples 7 and 8 was computed from the calculated intensity ratio and the calibration curve shown in FIG. In addition, an average value, a standard deviation, and a relative standard deviation were calculated for the concentrations of each element in the analytical samples 7 and 8. The calculation results for the analysis sample 7 are shown in Table 2, and the calculation results for the analysis sample 8 are shown in Table 3.

表2、3に示した硫黄(S)の濃度から強度比と検量線を用いた定量法の正確さを確認することができた。また、カルシウム(Ca)の濃度、亜鉛(Zn)の濃度のバラツキを小さくすることができた。また、毛髪量の多い分析試料8では、分析試料7と比べて定量精度が高くなることが確認できた。
算出した鉄(Fe)の濃度にはバラツキがあることがわかった。これは、毛髪に含まれる鉄の濃度が低く、ブランク試料での鉄のピークのネットX線強度が大きいためと考えられる。
From the sulfur (S) concentrations shown in Tables 2 and 3, the accuracy of the quantitative method using the intensity ratio and the calibration curve could be confirmed. In addition, variation in the concentration of calcium (Ca) and zinc (Zn) could be reduced. Moreover, it was confirmed that the analytical sample 8 having a large amount of hair has higher quantitative accuracy than the analytical sample 7.
It was found that there was variation in the calculated iron (Fe) concentration. This is presumably because the iron concentration in the hair is low and the net X-ray intensity of the iron peak in the blank sample is high.

2: 分析試料 3:試料ホルダー 4:ポリプロピレンフィルム 5:X線管 6:検出器 7:カメラ 8:一次X線 9:二次X線 10:蛍光X線分析装置 2: Analytical sample 3: Sample holder 4: Polypropylene film 5: X-ray tube 6: Detector 7: Camera 8: Primary X-ray 9: Secondary X-ray 10: X-ray fluorescence analyzer

Claims (2)

蛍光X線分析装置を用いて分析試料に一次X線を照射することにより前記分析試料で発生する蛍光X線を含む二次X線を検出することにより得られる第1XRFスペクトルと、前記蛍光X線分析装置の試料をブランクとして一次X線を照射することにより得られる第2XRFスペクトルと、検量線とから前記分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出する定量分析方法であって、
前記分析試料は、毛髪又は動物毛であり、
下記の式(1)を用いて強度比を算出するステップと、
前記検量線を用いて前記強度比から前記分析試料に含まれる分析対象元素の濃度を算出するステップとを含む定量分析方法。
強度比=(第1ネットX線強度−第2ネットX線強度)/(第1バックグラウンド強度−第2バックグラウンド強度)・・・(1)
ここで、第1バックグラウンド強度は分析対象元素由来の蛍光X線のピークのエネルギー範囲における前記分析対象元素由来の蛍光X線以外の原因により第1XRFスペクトルに加わった強度であり、
第2バックグラウンド強度は前記エネルギー範囲における前記分析対象元素由来の蛍光X線以外の原因により第2XRFスペクトルに加わった強度であり、
第1ネットX線強度は、前記エネルギー範囲における第1XRFスペクトルの測定X線強度から第1バックグラウンド強度を差し引いたピーク強度であり、
第2ネットX線強度は、前記エネルギー範囲における第2XRFスペクトルの測定X線強度から第2バックグラウンド強度を差し引いたピーク強度である。
A first XRF spectrum obtained by detecting secondary X-rays including fluorescent X-rays generated in the analysis sample by irradiating the analysis sample with primary X-rays using an X-ray fluorescence analyzer, and the fluorescent X-rays A quantitative analysis method for calculating a concentration of an analysis target element contained in the analysis sample from a second XRF spectrum obtained by irradiating primary X-rays with a sample of an analyzer as a blank and a calibration curve,
The analysis sample is hair or animal hair,
Calculating an intensity ratio using equation (1) below;
Calculating a concentration of an element to be analyzed contained in the analysis sample from the intensity ratio using the calibration curve.
Intensity ratio = (first net X-ray intensity−second net X-ray intensity) / (first background intensity−second background intensity) (1)
Here, the first background intensity is an intensity added to the first XRF spectrum due to a cause other than the fluorescent X-ray derived from the analysis element in the energy range of the peak of the fluorescent X-ray derived from the analysis element,
The second background intensity is an intensity added to the second XRF spectrum due to causes other than the fluorescent X-ray derived from the analysis target element in the energy range,
The first net X-ray intensity is a peak intensity obtained by subtracting the first background intensity from the measured X-ray intensity of the first XRF spectrum in the energy range.
The second net X-ray intensity is a peak intensity obtained by subtracting the second background intensity from the measured X-ray intensity of the second XRF spectrum in the energy range.
前記分析対象元素は、カルシウム、カリウム、マグネシウム、硫黄、鉄、亜鉛又は銅である請求項1に記載の定量分析方法。   The quantitative analysis method according to claim 1, wherein the element to be analyzed is calcium, potassium, magnesium, sulfur, iron, zinc, or copper.
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