JP2000137008A - 鉄鋼製品および関連する原材料に含まれる元素の化学結合状態分析方法 - Google Patents
鉄鋼製品および関連する原材料に含まれる元素の化学結合状態分析方法Info
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- JP2000137008A JP2000137008A JP11079417A JP7941799A JP2000137008A JP 2000137008 A JP2000137008 A JP 2000137008A JP 11079417 A JP11079417 A JP 11079417A JP 7941799 A JP7941799 A JP 7941799A JP 2000137008 A JP2000137008 A JP 2000137008A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄鋼製品および関連する原材料に含有される
元素の化学結合状態を分析する。 【解決手段】 測定用材料（試料）に照射したＸ線を
吸収し、材料と接地したグランドとの間に流れる電流を
測定してＸ線吸収端スぺクトルを測定する。 【効果】特別な材料の前処理無く、および、非破壊によ
って、材料の化学結合状態を分析できる。
元素の化学結合状態を分析する。 【解決手段】 測定用材料（試料）に照射したＸ線を
吸収し、材料と接地したグランドとの間に流れる電流を
測定してＸ線吸収端スぺクトルを測定する。 【効果】特別な材料の前処理無く、および、非破壊によ
って、材料の化学結合状態を分析できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄鋼製品の安定
製造のための品質管理に関し、特別な材料の前処理無
く、非破壊によって、鉄鋼製品および関連する原材料に
含まれる元素の化学結合状態を分析する方法に関するも
のである。
製造のための品質管理に関し、特別な材料の前処理無
く、非破壊によって、鉄鋼製品および関連する原材料に
含まれる元素の化学結合状態を分析する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼製品および関連する原材料に含まれ
るあらゆる元素の化学結合状態は、その製品や材料の持
つ特性に大きく影響を及ぼすことが知られている。例え
ば、亜鉛めっき鋼板など、耐食性や塗料密着性などの特
性の向上を目的に、亜鉛めっき上に様々なクロメート被
膜が施される。
るあらゆる元素の化学結合状態は、その製品や材料の持
つ特性に大きく影響を及ぼすことが知られている。例え
ば、亜鉛めっき鋼板など、耐食性や塗料密着性などの特
性の向上を目的に、亜鉛めっき上に様々なクロメート被
膜が施される。
【０００３】例えば、クロメート被膜は、主に+３価ク
ロムと+６価クロムとにより構成されており、+３価クロ
ムのバリヤー効果と+６価クロムの補修効果とにより耐
食性が保持されている。そのため、これらクロメート処
理製品を安定して製造し、出荷するためには、被膜中に
含まれる＋３価と＋６価のクロムの比率を正確に求める
必要がある。
ロムと+６価クロムとにより構成されており、+３価クロ
ムのバリヤー効果と+６価クロムの補修効果とにより耐
食性が保持されている。そのため、これらクロメート処
理製品を安定して製造し、出荷するためには、被膜中に
含まれる＋３価と＋６価のクロムの比率を正確に求める
必要がある。
【０００４】このように、鉄鋼製品を安定して製造し、
出荷するためには、鉄鋼製品に含まれる元素の化学結合
状態を正確に分析する必要がある。
出荷するためには、鉄鋼製品に含まれる元素の化学結合
状態を正確に分析する必要がある。
【０００５】鉄鋼製品および関連する原材料に含まれる
元素の化学結合状態を分析する方法として、従来、古く
から、Ｘ線光電子光法（ＸＰＳ）が用いられている（以
下、「先行技術」という）。この先行技術（ＸＰＳ）を
用いれば、表面近傍（数ｎｍの深さ）の情報を得ること
ができ、例えば、化成処理被膜の表面の状態分析などに
用いられてきた。
元素の化学結合状態を分析する方法として、従来、古く
から、Ｘ線光電子光法（ＸＰＳ）が用いられている（以
下、「先行技術」という）。この先行技術（ＸＰＳ）を
用いれば、表面近傍（数ｎｍの深さ）の情報を得ること
ができ、例えば、化成処理被膜の表面の状態分析などに
用いられてきた。
【０００６】ところが、先行技術では、上記深さより深
い部分の情報を得ることは難しい。そのため、イオンス
パッタリングという方法によって極表面（極めて表面に
近い位置）の原子を剥ぎ取ることによって内部を露出さ
せ、より深い部分の情報を得る方法が一般的に採用され
ている。
い部分の情報を得ることは難しい。そのため、イオンス
パッタリングという方法によって極表面（極めて表面に
近い位置）の原子を剥ぎ取ることによって内部を露出さ
せ、より深い部分の情報を得る方法が一般的に採用され
ている。
【０００７】しかし、イオンスパッタリングは化学結合
状態を変化させるため、正確な情報を得ることが難し
い。そのため、極表面（数ｎｍ）の情報を得ることがで
きても、深さ方向に平均的な情報、極表面より深い内部
の情報、および極表面から内部にかけての化学結合状態
の変化に関する情報を得ることができない。
状態を変化させるため、正確な情報を得ることが難し
い。そのため、極表面（数ｎｍ）の情報を得ることがで
きても、深さ方向に平均的な情報、極表面より深い内部
の情報、および極表面から内部にかけての化学結合状態
の変化に関する情報を得ることができない。
【０００８】一方、例えば、クロメート被膜について、
昨今、環境問題の観点から、人体に有害な＋６価クロム
を含まないクロメート被膜の開発が進められている。＋
６価クロムを含まないクロメート処理製品の出荷に際し
ては、被膜中に＋６価クロムが含まれないことを検査お
よび確認する必要がある。このような観点からも、被膜
中に含まれる＋３価と＋６価のクロムの比率を正確に求
める方法の開発が望まれている。
昨今、環境問題の観点から、人体に有害な＋６価クロム
を含まないクロメート被膜の開発が進められている。＋
６価クロムを含まないクロメート処理製品の出荷に際し
ては、被膜中に＋６価クロムが含まれないことを検査お
よび確認する必要がある。このような観点からも、被膜
中に含まれる＋３価と＋６価のクロムの比率を正確に求
める方法の開発が望まれている。
【０００９】クロメート被膜中に含まれる＋３価と＋６
価のクロムの比率を定量する方法についても、古くか
ら、上記先行技術（ＸＰＳ）が用いられており、表面近
傍（数ｎｍの深さ）の情報を得ることができる。しかし
ながら、様々な厚みを有するクロメート被膜の深さ方向
に平均的な情報を得ることは難しい問題がある。例え
ば、クロメート被膜に対して上記のイオンスパッタリン
グを用いて、極表面の原子を剥ぎ取ることで内部を露出
させ、より深い部分の情報を得るという試みは可能であ
るが、イオンスパッタリングは、化学結合状態を変化さ
せるため、正確な情報を得ることができないため、極表
面の情報を得ることができても、深さ方向に平均的な情
報を得ることができない。
価のクロムの比率を定量する方法についても、古くか
ら、上記先行技術（ＸＰＳ）が用いられており、表面近
傍（数ｎｍの深さ）の情報を得ることができる。しかし
ながら、様々な厚みを有するクロメート被膜の深さ方向
に平均的な情報を得ることは難しい問題がある。例え
ば、クロメート被膜に対して上記のイオンスパッタリン
グを用いて、極表面の原子を剥ぎ取ることで内部を露出
させ、より深い部分の情報を得るという試みは可能であ
るが、イオンスパッタリングは、化学結合状態を変化さ
せるため、正確な情報を得ることができないため、極表
面の情報を得ることができても、深さ方向に平均的な情
報を得ることができない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】鉄鋼製品および関連す
る原材料においては、耐食性などのように、極表面より
はむしろ内部に存在する元素の化学結合状態が影響を及
ぼす特性が多い。そのため、このような特性に関する品
質の管理においては、深さ方向に平均的な情報を抽出す
ることが必要となる。この場合ＸＰＳでは不十分であ
る。
る原材料においては、耐食性などのように、極表面より
はむしろ内部に存在する元素の化学結合状態が影響を及
ぼす特性が多い。そのため、このような特性に関する品
質の管理においては、深さ方向に平均的な情報を抽出す
ることが必要となる。この場合ＸＰＳでは不十分であ
る。
【００１１】また、傾斜材料や一部のクロメート被膜の
ように、含まれる元素の化学結合状態が最表面から深さ
方向に変化している材料では、ＸＰＳの検出深さ（数ｎ
ｍ）から数１０ｎｍにかけての間で分析深さを自由に変
化させて、非破壊で化学結合状態を分析することが望ま
れるが、ＸＰＳでは不可能である。
ように、含まれる元素の化学結合状態が最表面から深さ
方向に変化している材料では、ＸＰＳの検出深さ（数ｎ
ｍ）から数１０ｎｍにかけての間で分析深さを自由に変
化させて、非破壊で化学結合状態を分析することが望ま
れるが、ＸＰＳでは不可能である。
【００１２】従って、この発明の目的は、鉄鋼製品およ
び関連する原材料に含まれる元素に関して、深さ方向に
平均的な化学結合状態、また、その深さ方向の分布を調
べることができる分析方法、そして、それにより、例え
ば、クロメート被膜など、酸化クロムを含む製品におい
て、＋３価と＋６価とのクロムの比率を定量する方法を
提供することにある。
び関連する原材料に含まれる元素に関して、深さ方向に
平均的な化学結合状態、また、その深さ方向の分布を調
べることができる分析方法、そして、それにより、例え
ば、クロメート被膜など、酸化クロムを含む製品におい
て、＋３価と＋６価とのクロムの比率を定量する方法を
提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
鉄鋼製品および関連する原材料に含有される元素の化学
結合状態分析方法において、測定用材料に照射したＸ線
を吸収し、前記材料と接地したグランドとの間に流れる
電流を測定してＸ線吸収端スぺクトルを測定することに
より、前記材料の化学結合状態を分析することに特徴を
有するものである。
鉄鋼製品および関連する原材料に含有される元素の化学
結合状態分析方法において、測定用材料に照射したＸ線
を吸収し、前記材料と接地したグランドとの間に流れる
電流を測定してＸ線吸収端スぺクトルを測定することに
より、前記材料の化学結合状態を分析することに特徴を
有するものである。
【００１４】請求項２記載の発明は、Ｘ線の入射角度を
前記材料表面に対して５度以下となるように設定し、前
記材料の表面近傍の化学結合状態を分析することに特徴
を有するものである。
前記材料表面に対して５度以下となるように設定し、前
記材料の表面近傍の化学結合状態を分析することに特徴
を有するものである。
【００１５】請求項３記載の発明は、材料表面に対する
Ｘ線の入射角度を前記Ｘ線が全反射を起こす角度に設定
することにより、前記材料の極表面の化学結合状態を分
析することに特徴を有するものである。
Ｘ線の入射角度を前記Ｘ線が全反射を起こす角度に設定
することにより、前記材料の極表面の化学結合状態を分
析することに特徴を有するものである。
【００１６】請求項４記載の発明は、鉄鋼製品および関
連する原材料に含有される元素の化学結合状態分析方法
において、測定用材料の表面に対して２つ以上の異なる
入射角度で照射したＸ線を吸収し、前記材料と接地した
グランドとの間に流れる電流を測定してＸ線吸収端スぺ
クトルを測定することにより、前記材料に含まれる元素
の化学結合状態の深さ分布を求めることに特徴を有する
ものである。
連する原材料に含有される元素の化学結合状態分析方法
において、測定用材料の表面に対して２つ以上の異なる
入射角度で照射したＸ線を吸収し、前記材料と接地した
グランドとの間に流れる電流を測定してＸ線吸収端スぺ
クトルを測定することにより、前記材料に含まれる元素
の化学結合状態の深さ分布を求めることに特徴を有する
ものである。
【００１７】請求項５記載の発明は、鉄鋼製品および関
連する原材料に含有される元素の化学結合状態分析方法
において、酸化クロムを含む測定用材料に照射したＸ線
を吸収し、前記材料と接地したグランドとの間に流れる
電流を測定してＣｒ Ｋ吸収端スぺクトルを測定し、得
られたＣｒ Ｋ吸収端スぺクトルのプリエッジピーク高
さ（ｌｐ）とエッジ高さ（ｌｅ）との比（ｌｐ／ｌｅ）
から、前記酸化クロム中の＋３価のクロムと＋６価のク
ロムとの比率を定量することに特徴を有するものであ
る。
連する原材料に含有される元素の化学結合状態分析方法
において、酸化クロムを含む測定用材料に照射したＸ線
を吸収し、前記材料と接地したグランドとの間に流れる
電流を測定してＣｒ Ｋ吸収端スぺクトルを測定し、得
られたＣｒ Ｋ吸収端スぺクトルのプリエッジピーク高
さ（ｌｐ）とエッジ高さ（ｌｅ）との比（ｌｐ／ｌｅ）
から、前記酸化クロム中の＋３価のクロムと＋６価のク
ロムとの比率を定量することに特徴を有するものであ
る。
【００１８】我々は、上記の化学結合状態を調べる方法
として、Ｘ線吸収端微細構造法（ＸＡＮＥＳ）に注目し
てきた。この方法は、連続的にエネルギーを変化させた
Ｘ線を測定用材料（試料）に照射し、Ｘ線吸収端スぺク
トルを測定するものである。ところが、その測定方法は
透過法が基本であり、この場合、測定用試料を１０μｍ
以下まで薄くする必要がある。そのため、０．１ｍｍ以
上の厚みを有する鉄鋼製品にこの方法を適用することは
極めて難しい。
として、Ｘ線吸収端微細構造法（ＸＡＮＥＳ）に注目し
てきた。この方法は、連続的にエネルギーを変化させた
Ｘ線を測定用材料（試料）に照射し、Ｘ線吸収端スぺク
トルを測定するものである。ところが、その測定方法は
透過法が基本であり、この場合、測定用試料を１０μｍ
以下まで薄くする必要がある。そのため、０．１ｍｍ以
上の厚みを有する鉄鋼製品にこの方法を適用することは
極めて難しい。
【００１９】我々は、この問題を解決するために鋭意検
討を重ねた。その結果、Ｘ線の吸収により試料と接地し
たグランドとの間に流れる電流を測定することによりＸ
線吸収端スぺクトルを測定すれば、薄片化など特別な試
料の前処理無く、鋼板もしくはその上の表面処理層など
のあらゆる鉄鋼製品に含有される元素の化学結合状態を
分析できることを知見した。また、分析深さは数１０〜
１００ｎｍにまで及ぶため、本方法は、先に延べた深さ
方向に平均的な情報を得るのに有効である。ここで、鉄
鋼製品とは、熱延や冷延鋼板、および、表面処理鋼板な
どであり、関連する原材料とは、鉄鉱石、マンガン鉱石
およびチタン鉱石などである。
討を重ねた。その結果、Ｘ線の吸収により試料と接地し
たグランドとの間に流れる電流を測定することによりＸ
線吸収端スぺクトルを測定すれば、薄片化など特別な試
料の前処理無く、鋼板もしくはその上の表面処理層など
のあらゆる鉄鋼製品に含有される元素の化学結合状態を
分析できることを知見した。また、分析深さは数１０〜
１００ｎｍにまで及ぶため、本方法は、先に延べた深さ
方向に平均的な情報を得るのに有効である。ここで、鉄
鋼製品とは、熱延や冷延鋼板、および、表面処理鋼板な
どであり、関連する原材料とは、鉄鉱石、マンガン鉱石
およびチタン鉱石などである。
【００２０】請求項２〜４に記載の発明は、上記方法に
おける分析深さを、ＸＰＳレベルの数ｎｍから数１０ｎ
ｍの範囲に制御するものである。請求項２および請求項
３に記載の発明は、測定用材料に入射角度が試料表面に
対して５度以下あるいは全反射条件を起こす角度となる
ようにＸ線を照射し、表面近傍および極表面の材料の化
学結合状態を分析するものである。
おける分析深さを、ＸＰＳレベルの数ｎｍから数１０ｎ
ｍの範囲に制御するものである。請求項２および請求項
３に記載の発明は、測定用材料に入射角度が試料表面に
対して５度以下あるいは全反射条件を起こす角度となる
ようにＸ線を照射し、表面近傍および極表面の材料の化
学結合状態を分析するものである。
【００２１】請求項２について、我々は、測定用材料に
Ｘ線を照射し、特に、測定用材料に入射角度が試料表面
に対して５度以下で照射したＸ線を吸収し、前記材料と
接地したグランドとの間に流れる電流を測定してＸ線吸
収端スぺクトルを測定することにより、鉄鋼製品および
関連する原材料の表面近傍の元素の化学結合状態を分析
することが可能であることを見出した。分析深さが表面
に限られるのは、Ｘ線の入射角度を試料表面に平行に近
くしたことにより、Ｘ線の侵入深さが浅くなったことに
よる。本方法は鉄鋼製品および関連する原材料の表面近
傍の元素の化学結合状態を分析することができ、表面近
傍での元素の結合状態が特性を決定している材料や、特
に薄い層状の材料や、表面付近にのみ対象元素が含まれ
る材料の分析に特に有効である。
Ｘ線を照射し、特に、測定用材料に入射角度が試料表面
に対して５度以下で照射したＸ線を吸収し、前記材料と
接地したグランドとの間に流れる電流を測定してＸ線吸
収端スぺクトルを測定することにより、鉄鋼製品および
関連する原材料の表面近傍の元素の化学結合状態を分析
することが可能であることを見出した。分析深さが表面
に限られるのは、Ｘ線の入射角度を試料表面に平行に近
くしたことにより、Ｘ線の侵入深さが浅くなったことに
よる。本方法は鉄鋼製品および関連する原材料の表面近
傍の元素の化学結合状態を分析することができ、表面近
傍での元素の結合状態が特性を決定している材料や、特
に薄い層状の材料や、表面付近にのみ対象元素が含まれ
る材料の分析に特に有効である。
【００２２】請求項３について、我々は、Ｘ線の入射角
度をいわゆる“Ｘ線の全反射”が起こる角度に設定する
と、Ｘ線の侵入深さが著しく制限され、鉄鋼製品および
関連する原材料の極表面の元素の化学結合状態を分析す
ることが可能であることを見出した。本方法によれば、
鉄鋼製品および関連する原材料の極表面の元素の化学結
合状態を分析することができる。
度をいわゆる“Ｘ線の全反射”が起こる角度に設定する
と、Ｘ線の侵入深さが著しく制限され、鉄鋼製品および
関連する原材料の極表面の元素の化学結合状態を分析す
ることが可能であることを見出した。本方法によれば、
鉄鋼製品および関連する原材料の極表面の元素の化学結
合状態を分析することができる。
【００２３】請求項４について、上記の知見から明かな
ように、Ｘ線の侵入深さをＸ線の入射角度を変化させて
制御し、複数の異なるＸ線の入射角度で化学結合状態分
析を行うと、それぞれの分析結果は試料表面から異なる
深さの元素の結合状態を強く反映させている。従って、
複数の異なるＸ線の入射角度で化学結合状態分析を行う
ことにより、試料表面から深さ方向の元素の結合状態変
化を明らかにすることができる。ここで、深さ数１０ｎ
ｍにおける検出深さの変化は５度以下の角度で生じるた
め、少なくとも１つの入射角度を５度以下にすることが
望ましいが、数１０ｎｍよりも深い領域の深さ方向の結
合状態変化を明らかにする場合には、その必要はない。
本方法は、鉄鋼製品および関連原材料において、表面か
ら深さ方向に元素の結合状態が変化している材料の分析
に特に有効である。
ように、Ｘ線の侵入深さをＸ線の入射角度を変化させて
制御し、複数の異なるＸ線の入射角度で化学結合状態分
析を行うと、それぞれの分析結果は試料表面から異なる
深さの元素の結合状態を強く反映させている。従って、
複数の異なるＸ線の入射角度で化学結合状態分析を行う
ことにより、試料表面から深さ方向の元素の結合状態変
化を明らかにすることができる。ここで、深さ数１０ｎ
ｍにおける検出深さの変化は５度以下の角度で生じるた
め、少なくとも１つの入射角度を５度以下にすることが
望ましいが、数１０ｎｍよりも深い領域の深さ方向の結
合状態変化を明らかにする場合には、その必要はない。
本方法は、鉄鋼製品および関連原材料において、表面か
ら深さ方向に元素の結合状態が変化している材料の分析
に特に有効である。
【００２４】請求項５記載の発明は、酸化クロムを含む
測定用材料において、酸化クロム中の＋３価のクロムと
＋６価のクロムとの比率を定量するものである。
測定用材料において、酸化クロム中の＋３価のクロムと
＋６価のクロムとの比率を定量するものである。
【００２５】我々は、＋３価と＋６価のクロムの比率を
定量する方法として、上記のＸＡＮＥＳに注目してき
た。しかし、先に延べたように、その測定方法は透過法
が基本であり、この場合、測定用試料を１０μｍ以下ま
で薄くする必要がある。例えば、酸化クロムを含むクロ
メート被膜自身は１μｍ以下の厚みであるため、電解法
や水銀アマルガム法などの公知の方法により被膜のみを
抽出すれば測定は可能である。しかしながら、（ａ）被
膜中のクロムの状態を変化させずに抽出すること、およ
び、（ｂ）数ｍｍ角の比較的広い範囲で均一に抽出する
ことは、極めて困難である。
定量する方法として、上記のＸＡＮＥＳに注目してき
た。しかし、先に延べたように、その測定方法は透過法
が基本であり、この場合、測定用試料を１０μｍ以下ま
で薄くする必要がある。例えば、酸化クロムを含むクロ
メート被膜自身は１μｍ以下の厚みであるため、電解法
や水銀アマルガム法などの公知の方法により被膜のみを
抽出すれば測定は可能である。しかしながら、（ａ）被
膜中のクロムの状態を変化させずに抽出すること、およ
び、（ｂ）数ｍｍ角の比較的広い範囲で均一に抽出する
ことは、極めて困難である。
【００２６】我々は、この問題を解決するために鋭意検
討を重ねた。その結果、Ｘ線の吸収により試料と接地し
たグランドとの間に流れる電流を測定することによりＣ
ｒＫ吸収端スぺクトル（Ｃｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥ
Ｓスペクトル）を測定し、得られるスペクトルのプリエ
ッジピーク高さ（ｌｐ）とエッジ高さ（ｌｅ）の比（ｌ
ｐ／ｌｅ）を求めることで、薄片化など特別な試料の前
処理なく、酸化クロム中の＋３価と＋６価のクロムの比
率を定量できることを見出した。また、分析深さは数μ
ｍにまで及ぶため、クロメート被膜など、比較的厚い被
膜の深さ方向に平均的な情報を得るのに有効な方法であ
ることが分かった。
討を重ねた。その結果、Ｘ線の吸収により試料と接地し
たグランドとの間に流れる電流を測定することによりＣ
ｒＫ吸収端スぺクトル（Ｃｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥ
Ｓスペクトル）を測定し、得られるスペクトルのプリエ
ッジピーク高さ（ｌｐ）とエッジ高さ（ｌｅ）の比（ｌ
ｐ／ｌｅ）を求めることで、薄片化など特別な試料の前
処理なく、酸化クロム中の＋３価と＋６価のクロムの比
率を定量できることを見出した。また、分析深さは数μ
ｍにまで及ぶため、クロメート被膜など、比較的厚い被
膜の深さ方向に平均的な情報を得るのに有効な方法であ
ることが分かった。
【００２７】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）この発明の実施
の形態１を図１に示す。図１の（１）に示すように、Ｘ
線（放射光等）を真空チャンバー内の試料（測定用材
料）に放射し、試料と接地したグランドとの間に流れる
電流を測定する。入射Ｘ線の強度は、Ｃｕメッシュに流
れる電流により規格化する。（２）に示すように、スペ
クトル形状を調べることで化学結合状態を分析すること
ができる。 （実施の形態２）この発明の実施の形態２を図２に示
す。図２の（１）に示すように、Ｘ線（放射光等）を真
空チャンバー内の試料（測定用材料）に放射し、試料と
接地したグランドとの間に流れる電流を測定する。入射
Ｘ線の強度は、測定用の真空チャンバーの前段に配置し
たガスチャンバーに流れる電流により規格化する。
（２）に示すように、スペクトル形状を調べることで化
学結合状態を分析することができる。なお、簡易的に
は、入射Ｘ線強度の規格化方法として、放射光のリング
電流を用いることもできる。
の形態１を図１に示す。図１の（１）に示すように、Ｘ
線（放射光等）を真空チャンバー内の試料（測定用材
料）に放射し、試料と接地したグランドとの間に流れる
電流を測定する。入射Ｘ線の強度は、Ｃｕメッシュに流
れる電流により規格化する。（２）に示すように、スペ
クトル形状を調べることで化学結合状態を分析すること
ができる。 （実施の形態２）この発明の実施の形態２を図２に示
す。図２の（１）に示すように、Ｘ線（放射光等）を真
空チャンバー内の試料（測定用材料）に放射し、試料と
接地したグランドとの間に流れる電流を測定する。入射
Ｘ線の強度は、測定用の真空チャンバーの前段に配置し
たガスチャンバーに流れる電流により規格化する。
（２）に示すように、スペクトル形状を調べることで化
学結合状態を分析することができる。なお、簡易的に
は、入射Ｘ線強度の規格化方法として、放射光のリング
電流を用いることもできる。
【００２８】
【実施例】図１、図２に示す装置によって原材料に含ま
れる元素の化学結合状態を分析した。
れる元素の化学結合状態を分析した。
【００２９】（実施例１） クロムの状態分析：クロメート被膜中のクロムの状態を
分析した結果を示す。
分析した結果を示す。
【００３０】片面当たりの付着量が２０ｇ／ｍ2の電気
亜鉛めっき鋼板を公知の方法により脱脂し、基板とし
た。無水クロム酸溶液（ＣｒＯ3：５０ｇ／ｌ）を適度
に水で希釈したものを基板に、バーコータにより金属Ｃ
ｒ換算で約２０ｍｇ／ｍ2塗布して試料を調製した。試
料は、８５℃にて乾燥した。また、標準試料として、市
販の水酸化クロム（Ｃｒ（ＯＨ）3）、酸化クロム（Ｃ
ｒ2Ｏ3）および３酸化クロム（ＣｒＯ3）の粉末試薬を
測定に供した。
亜鉛めっき鋼板を公知の方法により脱脂し、基板とし
た。無水クロム酸溶液（ＣｒＯ3：５０ｇ／ｌ）を適度
に水で希釈したものを基板に、バーコータにより金属Ｃ
ｒ換算で約２０ｍｇ／ｍ2塗布して試料を調製した。試
料は、８５℃にて乾燥した。また、標準試料として、市
販の水酸化クロム（Ｃｒ（ＯＨ）3）、酸化クロム（Ｃ
ｒ2Ｏ3）および３酸化クロム（ＣｒＯ3）の粉末試薬を
測定に供した。
【００３１】ＸＡＮＥＳの測定は、試料吸収電流（Abso
rption current）をモニターする方法により行った。
入射Ｘ線の強度は、測定用の真空チャンバーの前段に配
置したガスチャンバーに流れる電流により規格化した
（図２参照）。測定は、高エネルギー加速器研究機構放
射光研究施設のＢＬ２７Ｂにおいて行った。
rption current）をモニターする方法により行った。
入射Ｘ線の強度は、測定用の真空チャンバーの前段に配
置したガスチャンバーに流れる電流により規格化した
（図２参照）。測定は、高エネルギー加速器研究機構放
射光研究施設のＢＬ２７Ｂにおいて行った。
【００３２】図３に、クロメート被膜および標準試料か
ら得られたＸ線吸収端スぺクトル（Ｃｒ Ｋ−ｅｄｇｅ
ＸＡＮＥＳスペクトル＝Ｃｒ Ｋ吸収端スぺクトル）
を示す。標準試料から得られた結果から、５９９３ｅＶ
近傍に現れるピークは６価クロムに特徴的なものである
ことがわかる。このピークの有無を調べることで、６価
クロムの有無を定性的に調べることできる。クロメート
被膜から得られたスペクトルに注目すると、このピーク
がわずかに出現しており、被膜中にわずかに６価クロム
が存在していることがわかる。一方、６００４ｅＶ近傍
のエッジより高いエネルギーにおけるスペクトル形状を
みると、同じ３価クロムであっても、化合物が異なると
その形状が異なることが分かる。このことから、６価ク
ロムの有無だけでなく、このような３価クロムの化合物
を形成しているかを調べることが可能である。クロメー
ト被膜から得られたスペクトルの形状は、Ｃｒ（ＯＨ）
3の形状に近く、このクロメート被膜中のクロムはＣｒ
（ＯＨ）3に近い形で存在していることが分かる。
ら得られたＸ線吸収端スぺクトル（Ｃｒ Ｋ−ｅｄｇｅ
ＸＡＮＥＳスペクトル＝Ｃｒ Ｋ吸収端スぺクトル）
を示す。標準試料から得られた結果から、５９９３ｅＶ
近傍に現れるピークは６価クロムに特徴的なものである
ことがわかる。このピークの有無を調べることで、６価
クロムの有無を定性的に調べることできる。クロメート
被膜から得られたスペクトルに注目すると、このピーク
がわずかに出現しており、被膜中にわずかに６価クロム
が存在していることがわかる。一方、６００４ｅＶ近傍
のエッジより高いエネルギーにおけるスペクトル形状を
みると、同じ３価クロムであっても、化合物が異なると
その形状が異なることが分かる。このことから、６価ク
ロムの有無だけでなく、このような３価クロムの化合物
を形成しているかを調べることが可能である。クロメー
ト被膜から得られたスペクトルの形状は、Ｃｒ（ＯＨ）
3の形状に近く、このクロメート被膜中のクロムはＣｒ
（ＯＨ）3に近い形で存在していることが分かる。
【００３３】（実施例２） リンの状態分析：リン酸を添加したクロメート被膜中の
リンの状態を分析した結果を示す。
リンの状態を分析した結果を示す。
【００３４】クロメート被膜は、無水クロム酸（ＣｒＯ
3：５０ｇ／ｌ）にオルトリン酸を重量比でＨ3ＰＯ4／
Ｃｒ＝４だけ添加した処理溶液を適度に水で希釈したも
のを上述の基板に、バーコータにより金属Ｃｒ換算で約
２０ｍｇ／ｍ2塗布して作製した。試料は、８５℃にて
乾燥した。標準試料として、市販のリン酸亜鉛（Ｚｎ 3
（ＰＯ4）2・４Ｈ2Ｏ）および五酸化二リン（Ｐ2Ｏ5）
の粉末試薬を測定に供した。
3：５０ｇ／ｌ）にオルトリン酸を重量比でＨ3ＰＯ4／
Ｃｒ＝４だけ添加した処理溶液を適度に水で希釈したも
のを上述の基板に、バーコータにより金属Ｃｒ換算で約
２０ｍｇ／ｍ2塗布して作製した。試料は、８５℃にて
乾燥した。標準試料として、市販のリン酸亜鉛（Ｚｎ 3
（ＰＯ4）2・４Ｈ2Ｏ）および五酸化二リン（Ｐ2Ｏ5）
の粉末試薬を測定に供した。
【００３５】ＸＡＮＥＳの測定は、試料吸収電流をモニ
ターする方法により行った。入射Ｘ線の強度は、測定用
の真空チャンバー内のＣｕメッシュに流れる電流により
規格化した（図１参照）。測定は、高エネルギー加速器
研究機構放射光施設のＢＬ２７Ａにおいて行った。
ターする方法により行った。入射Ｘ線の強度は、測定用
の真空チャンバー内のＣｕメッシュに流れる電流により
規格化した（図１参照）。測定は、高エネルギー加速器
研究機構放射光施設のＢＬ２７Ａにおいて行った。
【００３６】図４に、リン酸添加クロメート被膜および
標準試料から得られたＰ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳス
ペクトルを示す。スペクトル中に現れているメインのピ
ークは、Ｐ１ｓから主にＰ３ｐで構成される非占有軌道
への遷移が双極子遷移の選択則を満足するために生じた
共鳴ピークである。標準試料から得られた２つのスペク
トルでは、Ｚｎ3（ＰＯ4）2・４Ｈ2Ｏのスペクトルより
も、Ｐ2Ｏ5試料のスペクトルの方が高エネルギー側にピ
ークを持つことが分かる。クロメート被膜から得られた
スペクトルに注目すると、これらの標準試料の中間のエ
ネルギーにピークが存在することから、このクロメート
被膜中におけるリンはリン酸亜鉛と五酸化二リンの混合
体として存在していることが分かる。
標準試料から得られたＰ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳス
ペクトルを示す。スペクトル中に現れているメインのピ
ークは、Ｐ１ｓから主にＰ３ｐで構成される非占有軌道
への遷移が双極子遷移の選択則を満足するために生じた
共鳴ピークである。標準試料から得られた２つのスペク
トルでは、Ｚｎ3（ＰＯ4）2・４Ｈ2Ｏのスペクトルより
も、Ｐ2Ｏ5試料のスペクトルの方が高エネルギー側にピ
ークを持つことが分かる。クロメート被膜から得られた
スペクトルに注目すると、これらの標準試料の中間のエ
ネルギーにピークが存在することから、このクロメート
被膜中におけるリンはリン酸亜鉛と五酸化二リンの混合
体として存在していることが分かる。
【００３７】（実施例３） マンガンの状態分析：マンガン鉱石の焼結前後でのマン
ガンの価数変化を調べた結果を示す。
ガンの価数変化を調べた結果を示す。
【００３８】マンガン鉱石は、オーストラリア産で、Ｂ
ＨＰ（Broken Hill Product）社より購入した、焼結
（大気中１０００℃加熱）前後のものを用いた。鉱石
は、数μｍ程度のサイズの粒径まで粉砕し、測定に供し
た。また、標準試料として、市販の２価（ＭｎＯ）、３
価（Ｍｎ2Ｏ3）および４価（ＭｎＯ2）のマンガン酸化
物の粉末試薬を測定に供した。
ＨＰ（Broken Hill Product）社より購入した、焼結
（大気中１０００℃加熱）前後のものを用いた。鉱石
は、数μｍ程度のサイズの粒径まで粉砕し、測定に供し
た。また、標準試料として、市販の２価（ＭｎＯ）、３
価（Ｍｎ2Ｏ3）および４価（ＭｎＯ2）のマンガン酸化
物の粉末試薬を測定に供した。
【００３９】ＸＡＮＥＳの測定は、試料吸収電流をモニ
ターする方法により行った。入射Ｘ線の強度は、測定用
の真空チャンバーの前段に配置したガスチャンバーに流
れる電流により規格化した。測定は、高エネルギー加速
器研究機構放射光研究施設のＢＬ２７Ｂにおいて行っ
た。
ターする方法により行った。入射Ｘ線の強度は、測定用
の真空チャンバーの前段に配置したガスチャンバーに流
れる電流により規格化した。測定は、高エネルギー加速
器研究機構放射光研究施設のＢＬ２７Ｂにおいて行っ
た。
【００４０】図５に、マンガン鉱石ならびに標準試料か
ら得られたＭｎ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル
を示す。Ｍｎの価数によって、エッジのエネルギーやス
ペクトルの形状が異なることが分かる。各スペクトルの
エッジのエネルギー（EdgeEnergy）とＭｎの価数の関係
を図６に示すが、両者は非常に良い相関が得られる。こ
こでエッジのエネルギーは、スペクトルを微分して、最
小強度となるエネルギー値とした。この相関を利用して
求めたマンガン鉱石の価数は、焼結前で４．０価、焼結
後で２．４価である。以上から、エッジのエネルギーか
らＭｎの平均価数を求めることができることが分かる。
ら得られたＭｎ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル
を示す。Ｍｎの価数によって、エッジのエネルギーやス
ペクトルの形状が異なることが分かる。各スペクトルの
エッジのエネルギー（EdgeEnergy）とＭｎの価数の関係
を図６に示すが、両者は非常に良い相関が得られる。こ
こでエッジのエネルギーは、スペクトルを微分して、最
小強度となるエネルギー値とした。この相関を利用して
求めたマンガン鉱石の価数は、焼結前で４．０価、焼結
後で２．４価である。以上から、エッジのエネルギーか
らＭｎの平均価数を求めることができることが分かる。
【００４１】（実施例４）Ｘ線の入射角度を試料表面に
対して変化させることのできる回転軸からなる試料ホル
ダーを試料側に設け、試料表面に対するＸ線の入射角度
を変化させることができるように構成した。試料ホルダ
ーによって試料表面に対するＸ線の入射角度を変化させ
て試料の化学結合状態を分析した結果を示す。ＸＡＮＥ
Ｓの測定は、試料ホルダーを使用してＸ線の入射角度を
変化させた他は、実施例１と同様に行った。
対して変化させることのできる回転軸からなる試料ホル
ダーを試料側に設け、試料表面に対するＸ線の入射角度
を変化させることができるように構成した。試料ホルダ
ーによって試料表面に対するＸ線の入射角度を変化させ
て試料の化学結合状態を分析した結果を示す。ＸＡＮＥ
Ｓの測定は、試料ホルダーを使用してＸ線の入射角度を
変化させた他は、実施例１と同様に行った。
【００４２】鉄上に金属クロム膜を２ｎｍおよび２０ｎ
ｍの厚さで真空蒸着した試料を測定用試料とした。図７
は、これらの試料の、クロムの相対強度｛Ｆｅ Ｋ−ｅ
ｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）に対するＣ
ｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）
の比｝を、Ｘ線の入射角度に対してプロットしたもので
ある。また、表１および表２は、数値データを示してい
る。
ｍの厚さで真空蒸着した試料を測定用試料とした。図７
は、これらの試料の、クロムの相対強度｛Ｆｅ Ｋ−ｅ
ｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）に対するＣ
ｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）
の比｝を、Ｘ線の入射角度に対してプロットしたもので
ある。また、表１および表２は、数値データを示してい
る。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】 ２ｎｍのクロム膜では、入射角度５度よりクロムの相対
強度が増加し始め、０．３度以下の角度で通常条件より
も約４倍以上のクロムの相対強度が得られている。
強度が増加し始め、０．３度以下の角度で通常条件より
も約４倍以上のクロムの相対強度が得られている。
【００４５】一方、２０ｎｍのクロム膜でも、５度より
クロムの相対強度が増加しており、より表面近傍が分析
されていることがわかる。更に、０．０５度以下の角度
ではＸ線の全反射が起こっておりクロムの相対強度は無
限大、即ち、クロムの信号のみが得られている。このこ
とは、検出深さが２０ｎｍ以下であることを示してい
る。
クロムの相対強度が増加しており、より表面近傍が分析
されていることがわかる。更に、０．０５度以下の角度
ではＸ線の全反射が起こっておりクロムの相対強度は無
限大、即ち、クロムの信号のみが得られている。このこ
とは、検出深さが２０ｎｍ以下であることを示してい
る。
【００４６】（実施例５）実施例４同様に試料ホルダー
を設けた装置を用い、公知の方法により鋼板上に金属ク
ロムをめっきしたティンフリースチール（クロム膜厚２
０ｎｍ）について分析した結果を図８および表３に示
す。
を設けた装置を用い、公知の方法により鋼板上に金属ク
ロムをめっきしたティンフリースチール（クロム膜厚２
０ｎｍ）について分析した結果を図８および表３に示
す。
【００４７】
【表３】 ３．６度の入射角度から通常条件よりも強いクロムの相
対強度が得られており、実施例４の２０ｎｍのクロム膜
と同様に、０．３度以下の角度でクロムのみの信号が得
られている。このとき、前記クロメート被膜の結果と類
似した方法で、スペクトルの形状から、被膜の内部は金
属クロムで表面付近は＋３価のクロムであることが明ら
かとなった。
対強度が得られており、実施例４の２０ｎｍのクロム膜
と同様に、０．３度以下の角度でクロムのみの信号が得
られている。このとき、前記クロメート被膜の結果と類
似した方法で、スペクトルの形状から、被膜の内部は金
属クロムで表面付近は＋３価のクロムであることが明ら
かとなった。
【００４８】以上の結果は、本方法が鉄鋼製品および関
連する原材料の数１０ｎｍ以下の表面付近、および数ｎ
ｍ程度の極表面の元素の化学結合状態をも分析すること
ができることを示している。
連する原材料の数１０ｎｍ以下の表面付近、および数ｎ
ｍ程度の極表面の元素の化学結合状態をも分析すること
ができることを示している。
【００４９】（実施例６）+３価と+６価のクロムの定量
方法について検討した結果を示す。
方法について検討した結果を示す。
【００５０】＋３価と＋６価のクロムを標準試料とし
て、市販の酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）および重クロム酸カ
リウム（Ｋ2ＣｒＯ4）の粉末試薬を用いた。＋３価と＋
６価のクロムの原子比が、０．１５：０．８５、０．３
２：０．６８、０．５２：０．４８、０．７４：０．２
６、になるように、それぞれの試薬を均一に混合した。
測定に際して、試薬をＡｌ板上に接着させた市販の両面
カーボンテープ上に接着させた。
て、市販の酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）および重クロム酸カ
リウム（Ｋ2ＣｒＯ4）の粉末試薬を用いた。＋３価と＋
６価のクロムの原子比が、０．１５：０．８５、０．３
２：０．６８、０．５２：０．４８、０．７４：０．２
６、になるように、それぞれの試薬を均一に混合した。
測定に際して、試薬をＡｌ板上に接着させた市販の両面
カーボンテープ上に接着させた。
【００５１】なお、本実施例は、市販の試薬の＋３価ク
ロム（Ｃｒ2Ｏ3）と＋６価クロム（Ｋ2ＣｒＯ4）を既知
量だけ混合した試料を用いて検量線を作成した例である
が、酸化クロムは様々な状態のものが存在するため、製
品の状態にあった試薬を用いて検量線を作成することが
望ましい。
ロム（Ｃｒ2Ｏ3）と＋６価クロム（Ｋ2ＣｒＯ4）を既知
量だけ混合した試料を用いて検量線を作成した例である
が、酸化クロムは様々な状態のものが存在するため、製
品の状態にあった試薬を用いて検量線を作成することが
望ましい。
【００５２】ＸＡＮＥＳの測定は、試料吸収電流をモニ
ターする方法により行った。入射Ｘ線の強度は、測定用
の真空チャンバーの前段に配置したガスチャンバーに流
れる電流により規格化した（図２参照）。測定は、高エ
ネルギー加速器研究機構放射光研究施設のＢＬ２７Ｂに
おいて行った。
ターする方法により行った。入射Ｘ線の強度は、測定用
の真空チャンバーの前段に配置したガスチャンバーに流
れる電流により規格化した（図２参照）。測定は、高エ
ネルギー加速器研究機構放射光研究施設のＢＬ２７Ｂに
おいて行った。
【００５３】図９に、標準試料から得られたＣｒ Ｋ吸
収端スぺクトル（Ｃｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペ
クトル）を示す。５９９３ｅＶ近傍に現れるプリエッジ
ピークは＋６価クロムに特徴的なピークで、＋６価クロ
ムの原子比の増加にともないピーク強度が増加している
ことが分かる。測定用試料中のクロムの密度によってこ
のピーク強度は変化することが予想されるため、＋３価
と＋６価のクロムの比率を定量するに際して、エッジ強
度によりこのピーク強度を規格化することにした。規格
化は、５９９３ｅＶ近傍のプリエッジピークの最大強度
から全体のスペクトル中の最低強度を差し引いた強度
（ｌｐ）を、６０１１ｅＶ近傍のエッジの最大強度から
全体のスペクトル中の最低強度を差し引いた強度（ｌ
ｅ）で割ることにより行った。規格化した強度（ｌｐ／
ｌｅ）をクロムの原子比に対してプロットしたグラフ
（検量線）を図１０に示す。図１０中に示した回帰曲線
が実験結果を良く再現しており、この曲線を用いること
で、＋３価と＋６価のクロムの比率を定量することが可
能であることが分かる。
収端スぺクトル（Ｃｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペ
クトル）を示す。５９９３ｅＶ近傍に現れるプリエッジ
ピークは＋６価クロムに特徴的なピークで、＋６価クロ
ムの原子比の増加にともないピーク強度が増加している
ことが分かる。測定用試料中のクロムの密度によってこ
のピーク強度は変化することが予想されるため、＋３価
と＋６価のクロムの比率を定量するに際して、エッジ強
度によりこのピーク強度を規格化することにした。規格
化は、５９９３ｅＶ近傍のプリエッジピークの最大強度
から全体のスペクトル中の最低強度を差し引いた強度
（ｌｐ）を、６０１１ｅＶ近傍のエッジの最大強度から
全体のスペクトル中の最低強度を差し引いた強度（ｌ
ｅ）で割ることにより行った。規格化した強度（ｌｐ／
ｌｅ）をクロムの原子比に対してプロットしたグラフ
（検量線）を図１０に示す。図１０中に示した回帰曲線
が実験結果を良く再現しており、この曲線を用いること
で、＋３価と＋６価のクロムの比率を定量することが可
能であることが分かる。
【００５４】なお、回帰曲線の求めかたは、下記の通り
である。
である。
【００５５】＋３価クロムのｌｐおよびｌｅを、ａ
（３）、ｂ（３）、＋６価クロムのｌｐおよびｌｅを、
ａ（６）、ｂ（６）とし、＋６価クロムの原子比をｃ
（ａｔ％）とすると、未知物質の強度比（ｌｐ／ｌｅ）
は、下記式、lp／le＝｛a(3)×(100−c)／100＋a(6)×c
／100｝／｛b(3)×(100−c)／100＋b(6)×c／100｝によ
って表される。
（３）、ｂ（３）、＋６価クロムのｌｐおよびｌｅを、
ａ（６）、ｂ（６）とし、＋６価クロムの原子比をｃ
（ａｔ％）とすると、未知物質の強度比（ｌｐ／ｌｅ）
は、下記式、lp／le＝｛a(3)×(100−c)／100＋a(6)×c
／100｝／｛b(3)×(100−c)／100＋b(6)×c／100｝によ
って表される。
【００５６】ａ（３）／ｂ（３）およびａ（６）／ｂ
（６）は、それぞれ、＋３価と＋６価のクロムの標準物
質から得られたスペクトルから求められる。回帰曲線
は、この値を代入した式を用い、最小二乗法により求め
た。
（６）は、それぞれ、＋３価と＋６価のクロムの標準物
質から得られたスペクトルから求められる。回帰曲線
は、この値を代入した式を用い、最小二乗法により求め
た。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、下記に示す有用な効果がもたらされる。 特別な材料の前処理無く、更に、非破壊によって、
鉄鋼製品や関連する原材料に含まれる元素の化学結合状
態を調べることができ、鉄鋼製品の安定した製造に寄与
できる。 また、極表面から深さ方向の元素の化学結合状態の
変化を調べることができる。 クロメート被膜など、酸化クロムを含む製品におけ
る、＋３価と＋６価のクロムの比率を定量することが可
能で、クロメート処理製品の安定した製造に寄与でき
る。
ば、下記に示す有用な効果がもたらされる。 特別な材料の前処理無く、更に、非破壊によって、
鉄鋼製品や関連する原材料に含まれる元素の化学結合状
態を調べることができ、鉄鋼製品の安定した製造に寄与
できる。 また、極表面から深さ方向の元素の化学結合状態の
変化を調べることができる。 クロメート被膜など、酸化クロムを含む製品におけ
る、＋３価と＋６価のクロムの比率を定量することが可
能で、クロメート処理製品の安定した製造に寄与でき
る。
【図１】この発明の実施の形態１に係る、試料吸収電流
モニターによるＸ線吸収端スぺクトル測定を示す（１）
は模式図、（２）はスペクトルグラフである。
モニターによるＸ線吸収端スぺクトル測定を示す（１）
は模式図、（２）はスペクトルグラフである。
【図２】この発明の実施の形態２に係る、試料吸収電流
モニターによるＸ線吸収端スぺクトル測定を示す（１）
は模式図、（２）はスペクトルグラフである。
モニターによるＸ線吸収端スぺクトル測定を示す（１）
は模式図、（２）はスペクトルグラフである。
【図３】この発明の実施例１に係るクロメート被膜およ
び標準試料から得られたＣｒＫ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳ
スペクトルを示すグラフである。
び標準試料から得られたＣｒＫ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳ
スペクトルを示すグラフである。
【図４】この発明の実施例２に係るリン酸添加クロメー
ト被膜および標準試料から得られたＰ Ｋ−ｅｄｇｅ
ＸＡＮＥＳスペクトルを示すグラフである。
ト被膜および標準試料から得られたＰ Ｋ−ｅｄｇｅ
ＸＡＮＥＳスペクトルを示すグラフである。
【図５】この発明の実施例３に係るマンガン鉱石および
標準試料から得られたＭｎ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳ
スペクトルを示すグラフである。
標準試料から得られたＭｎ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳ
スペクトルを示すグラフである。
【図６】この発明の実施例３に係るＭｎの価数とＭｎ
Ｋエッジエネルギーとの関係を示すグラフである。
Ｋエッジエネルギーとの関係を示すグラフである。
【図７】この発明の実施例４に係る、鉄上の２ｎｍのク
ロム膜および２０ｎｍのクロム膜についての、クロムの
相対強度｛Ｆｅ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル
強度（高さ）に対するＣｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳ
スペクトル強度（高さ）の比｝をＸ線の入射角度に対し
てプロットしたグラフである。
ロム膜および２０ｎｍのクロム膜についての、クロムの
相対強度｛Ｆｅ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル
強度（高さ）に対するＣｒ Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳ
スペクトル強度（高さ）の比｝をＸ線の入射角度に対し
てプロットしたグラフである。
【図８】この発明の実施例５に係る、鋼板上に金属クロ
ムをめっきしたティンフリースチール（クロム膜厚２０
ｎｍ）についての、クロムの相対強度｛Ｆｅ Ｋ−ｅｄ
ｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）に対するＣｒ
Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）の
比｝をＸ線の入射角度に対してプロットしたグラフであ
る。
ムをめっきしたティンフリースチール（クロム膜厚２０
ｎｍ）についての、クロムの相対強度｛Ｆｅ Ｋ−ｅｄ
ｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）に対するＣｒ
Ｋ−ｅｄｇｅ ＸＡＮＥＳスペクトル強度（高さ）の
比｝をＸ線の入射角度に対してプロットしたグラフであ
る。
【図９】この発明の実施例６に係る、標準試料から得ら
れたＣｒ Ｋ吸収端スぺクトルを示すグラフである。
れたＣｒ Ｋ吸収端スぺクトルを示すグラフである。
【図１０】この発明の実施例６に係る、規格化した強度
（ｌｐ／ｌｅ）をクロムの原子比に対してプロットした
グラフである。
（ｌｐ／ｌｅ）をクロムの原子比に対してプロットした
グラフである。
１ 電流計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野呂 寿人 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 小林 克己 茨城県つくば市稲荷前22−12 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA13 CA03 FA02 FA08 FA30 GA08 GA13 JA07 JA11 JA20 KA12 LA02 LA03 MA04 MA05 NA07 NA10 NA17 NA20 PA07 RA01 RA03 RA08
Claims (5)
- 【請求項１】 鉄鋼製品および関連する原材料に含有さ
れる元素の化学結合状態分析方法において、測定用材料
に照射したＸ線を吸収し、前記材料と接地したグランド
との間に流れる電流を測定してＸ線吸収端スぺクトルを
測定することにより、前記材料の化学結合状態を分析す
ることを特徴とする鉄鋼製品および関連する原材料に含
まれる元素の化学結合状態分析方法。 - 【請求項２】 Ｘ線の入射角度を前記材料表面に対して
５度以下となるように設定し、前記材料の表面近傍の化
学結合状態を分析する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 材料表面に対するＸ線の入射角度を前記
Ｘ線が全反射を起こす角度に設定することにより、前記
材料の極表面の化学結合状態を分析する請求項１または
２記載の方法。 - 【請求項４】 鉄鋼製品および関連する原材料に含有さ
れる元素の化学結合状態分析方法において、測定用材料
の表面に対して２つ以上の異なる入射角度で照射したＸ
線を吸収し、前記材料と接地したグランドとの間に流れ
る電流を測定してＸ線吸収端スぺクトルを測定すること
により、前記材料に含まれる元素の化学結合状態の深さ
分布を求めることを特徴とする鉄鋼製品および関連する
原材料に含まれる元素の化学結合状態分析方法。 - 【請求項５】 鉄鋼製品および関連する原材料に含有さ
れる元素の化学結合状態分析方法において、酸化クロム
を含む測定用材料に照射したＸ線を吸収し、前記材料と
接地したグランドとの間に流れる電流を測定してＣｒ
Ｋ吸収端スぺクトルを測定し、得られたＣｒ Ｋ吸収端
スぺクトルのプリエッジピーク高さ（ｌｐ）とエッジ高
さ（ｌｅ）との比（ｌｐ／ｌｅ）から、前記酸化クロム
中の＋３価のクロムと＋６価のクロムとの比率を定量す
ることを特徴とする鉄鋼製品および関連する原材料に含
有される元素の化学結合状態分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079417A JP2000137008A (ja) | 1998-08-26 | 1999-03-24 | 鉄鋼製品および関連する原材料に含まれる元素の化学結合状態分析方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24031698 | 1998-08-26 | ||
| JP10-240316 | 1998-08-26 | ||
| JP11079417A JP2000137008A (ja) | 1998-08-26 | 1999-03-24 | 鉄鋼製品および関連する原材料に含まれる元素の化学結合状態分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000137008A true JP2000137008A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=26420439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079417A Pending JP2000137008A (ja) | 1998-08-26 | 1999-03-24 | 鉄鋼製品および関連する原材料に含まれる元素の化学結合状態分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000137008A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139754A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-06-07 | Rigaku Industrial Co | 蛍光ｘ線分析装置およびそれに用いるプログラム |
| WO2013065809A1 (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 劣化解析方法 |
| JP2016090332A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 富士通株式会社 | 表面被覆微粒子用ｘ線分析方法及び表面被覆微粒子用ｘ線分析装置 |
| JP2017072566A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 株式会社住化分析センター | 有機物試料の分析方法 |
| US9638645B2 (en) | 2010-12-16 | 2017-05-02 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Deterioration analysis method |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11079417A patent/JP2000137008A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139754A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-06-07 | Rigaku Industrial Co | 蛍光ｘ線分析装置およびそれに用いるプログラム |
| US9638645B2 (en) | 2010-12-16 | 2017-05-02 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Deterioration analysis method |
| US9915627B2 (en) | 2010-12-16 | 2018-03-13 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Deterioration analysis method |
| US10145807B2 (en) | 2010-12-16 | 2018-12-04 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Deterioration analysis method |
| WO2013065809A1 (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 劣化解析方法 |
| JPWO2013065809A1 (ja) * | 2011-11-04 | 2015-04-02 | 住友ゴム工業株式会社 | 劣化解析方法 |
| US9851342B2 (en) | 2011-11-04 | 2017-12-26 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Deterioration analyzing method |
| JP2016090332A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 富士通株式会社 | 表面被覆微粒子用ｘ線分析方法及び表面被覆微粒子用ｘ線分析装置 |
| JP2017072566A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 株式会社住化分析センター | 有機物試料の分析方法 |
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