JP2009510479A - 多層材料の元素組成及び厚みの分析 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
透過性放射線で既知の元素組成の第1の較正サンプルを照射する段階と、
較正サンプルにより放射された、多層構造の少なくとも1つの層に存在している単一の元素又は2つの元素からの少なくとも第1及び第2の特性蛍光X線の絶対的な強度を較正する段階と、
透過性放射線で多層構造を照射する段階と、
複数の層から発せられた蛍光放射を検出する段階と、
第1及び第2の特性蛍光線のそれぞれの蛍光強度を決定する段階と、
第1及び第2の特性蛍光線のエネルギーでの吸収の既知の関数依存性に基づいて、層の面密度と重ねられている層に起因する吸収とを別々に解く段階と、
多層構造の第2の層に関して、解く段階を繰り返す段階と、
を備えていることを特徴とする。
また、スクラップにおける特定の元素の量を決定するために、スクラップ片における埋め込み層の厚みを測定することが必要である。本発明による方法は、スクラップ金属の再使用と、スクラップ廃棄物の適切な処理とのために、商業的に有用な、充分な精度をもって、当分野で分析を行うのに特に有利である。
・例:鉛(Pb)の10.5keVのLα(La)線と、12.6keVのLβ(Lb)線とは、ほとんど等しい確率で蛍光を発する。
・例:炭素と同じくらい軽量な吸収母材では、光電効果が、12.6keVのX線の相互作用の87%と、10.5keVのX線の相互作用の93%に貢献する。
・Nitonの機器は、10.5keVのLa線が500倍で吸収されるとき、定量分析をすることができる。
・およそ15mg/cm2よりも大きな厚みの鉛層は、LのX線を用いた、このXRF技術によって定量化可能ではない。
・例:蛍光放射が15keVよりも高く、(特性蛍光X線の一方であって、他方ではないものの吸収の)基準を満たす元素が、ゲルマニウムとヒ素だけであるが、これらの両方が10.5keV〜12.6keVの間のK吸収限界を有する。従って、本発明の適用において、どちらの元素も重ねられた塗料ではなく、これは代表的な場合である。
・例:深く埋め込まれた鉛の塗料は、表面の近くに別の鉛の層がある場合には、本発明の方法によっては、一般的に定量化できない。しかしながら、同一の元素が2つの層にあり、本発明に従った測定が依然として実行されるような、特別な状況が存在する。例えば、表面の近くにある錫(Sn)層からのLのX線は測定可能であり、一方、より深く埋め込まれたSnからのLのX線は測定できない。この場合、LのX線は、LのX線が放射された層のSnの厚みを与える。
1. XRF機器は、重なる層の無い純粋なサンプルについて較正され、これは、サンプルが対象位置にあるとき、それぞれ別個の元素の純粋なサンプルについての狙った特性線のXRF強度を決定することによる。
・自動車産業における、ZnNi/Fe
・エレクトロニクス産業における、Au/Ni/Cu PCB、SnPb/Cu PCB、Ag/Ni/Cu、Au/Ni/CuSn
・金属仕上げ産業における、Cr/Ni/Cu/Al
5 基板
14,15 X線
20 源
22 検出器
24 透過性放射線
Claims (4)
- 複数の材料の層から構成される全多層構造における複数の材料の層の元素組成の面密度を確立する方法であって、
透過性放射線で既知の元素組成の較正サンプルを照射する段階と、
較正サンプルにより放射された、多層構造の少なくとも1つの層に存在している単一の元素又は2つの元素からの少なくとも第1及び第2の特性蛍光X線の絶対的な強度を較正する段階と、
透過性放射線で多層構造を照射する段階と、
複数の層から発せられた蛍光放射を検出する段階と、
第1及び第2の特性蛍光線のそれぞれの蛍光強度を決定する段階と、
第1及び第2の特性蛍光線のエネルギーでの吸収の既知の関数依存性に基づいて、層の面密度と重ねられた層に起因する吸収とを、全多層構造についての正確な又は近似の任意の解に先立って、別々に解く段階と、
多層構造の第2の層に関して、解く段階を繰り返す段階と、
を備えていることを特徴とする方法。 - 解く段階は、層毎に、面密度及び吸収を連続して解く段階を具備していることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 層の面密度を元素組成の既知の密度で割って、層の厚みを得る段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 複数の材料の層から構成される積重ねにおける複数の材料の層の元素組成の面密度を確立するためのコンピュータシステムで使用されるコンピュータプログラム製品であって、このコンピュータプログラム製品は、コンピュータが可読なプログラムコードを有してなるコンピュータ使用可能媒体から構成され、コンピュータ可読なプログラムコードが、
透過性放射線のビームによって照射された較正サンプルにより放射された、少なくとも一対の特性蛍光X線の絶対的な強度を較正するためのプログラムコードと、
前記第1及び第2の特性蛍光線のエネルギーでの吸収の既知の関数依存性に基づいて、層の面密度と重ねられた層に起因する吸収とを、前記積重ねについての正確な又は近似の任意の解に先立って、別々に解くためのプログラムコードと、
を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
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