JP3367999B2 - Ｘ線定量分析方法及び装置 - Google Patents
Ｘ線定量分析方法及び装置Info
- Publication number
- JP3367999B2 JP3367999B2 JP19775593A JP19775593A JP3367999B2 JP 3367999 B2 JP3367999 B2 JP 3367999B2 JP 19775593 A JP19775593 A JP 19775593A JP 19775593 A JP19775593 A JP 19775593A JP 3367999 B2 JP3367999 B2 JP 3367999B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- test sample
- ray
- test
- rays
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線回折を利用して
複数の成分からなる被検試料の定量分析を行うＸ線定量
分析方法及び装置に関する。
複数の成分からなる被検試料の定量分析を行うＸ線定量
分析方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線回折を利用した定量分析において、
最も一般的な分析条件は、Ｎ成分を含んだ被検試料を分
析する場合であって、しかも、被検成分と他の成分との
質量吸収係数が異なる場合である。このような一般的な
条件においては、定量分析方法の種類として、吸収回折
法と、内部標準法と、標準添加法とが知られている。吸
収回折法は、被検試料の平均の質量吸収係数（μ／ρ）
を実測してこれを利用する方法である。内部標準法は、
被検試料に一定量の既知物質を混入させる方法である。
標準添加法は、被検試料に一定量の被検成分の純粋物質
を一定量だけ添加する方法である。この発明は、このう
ち吸収回折法に関するものである。
最も一般的な分析条件は、Ｎ成分を含んだ被検試料を分
析する場合であって、しかも、被検成分と他の成分との
質量吸収係数が異なる場合である。このような一般的な
条件においては、定量分析方法の種類として、吸収回折
法と、内部標準法と、標準添加法とが知られている。吸
収回折法は、被検試料の平均の質量吸収係数（μ／ρ）
を実測してこれを利用する方法である。内部標準法は、
被検試料に一定量の既知物質を混入させる方法である。
標準添加法は、被検試料に一定量の被検成分の純粋物質
を一定量だけ添加する方法である。この発明は、このう
ち吸収回折法に関するものである。
【０００３】吸収回折法では被検試料の平均の質量吸収
係数（μ／ρ）を実測する必要があるが、質量吸収係数
を直接測定することはできないので、実際には、被検試
料のμｔ（ただし、μは被検試料の平均の線吸収係数、
ｔは被検試料のＸ線透過方向の厚さ）と、被検試料のρ
ｔ（ただし、ρは被検試料の平均密度、ｔは被検試料の
Ｘ線透過方向の厚さ）とを別個に求めて、（μ／ρ）を
算出している。この場合、被検試料のμｔを求めるに
は、吸収法によって被検試料のＸ線吸収割合を測定すれ
ばよい。被検試料のρｔを求めるには被検試料の重量測
定を行えばよい。
係数（μ／ρ）を実測する必要があるが、質量吸収係数
を直接測定することはできないので、実際には、被検試
料のμｔ（ただし、μは被検試料の平均の線吸収係数、
ｔは被検試料のＸ線透過方向の厚さ）と、被検試料のρ
ｔ（ただし、ρは被検試料の平均密度、ｔは被検試料の
Ｘ線透過方向の厚さ）とを別個に求めて、（μ／ρ）を
算出している。この場合、被検試料のμｔを求めるに
は、吸収法によって被検試料のＸ線吸収割合を測定すれ
ばよい。被検試料のρｔを求めるには被検試料の重量測
定を行えばよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の吸収
回折法では、被検試料のμｔを求めるために吸収法のＸ
線分析装置を用いており、その後、Ｘ線回折装置を用い
て被検試料の回折線強度を求めていた。すなわち、定量
分析のためのＸ線回折装置のほかに、μｔ測定用の吸収
法のＸ線分析装置が必要であった。
回折法では、被検試料のμｔを求めるために吸収法のＸ
線分析装置を用いており、その後、Ｘ線回折装置を用い
て被検試料の回折線強度を求めていた。すなわち、定量
分析のためのＸ線回折装置のほかに、μｔ測定用の吸収
法のＸ線分析装置が必要であった。
【０００５】この発明の目的は、吸収回折法を用いて被
検試料の定量分析をする場合に、吸収測定によるμｔの
測定と、被検成分の回折線強度の測定とを、同一のＸ線
分析装置で可能にすることにある。
検試料の定量分析をする場合に、吸収測定によるμｔの
測定と、被検成分の回折線強度の測定とを、同一のＸ線
分析装置で可能にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】吸収回折法によれば、被
検試料中の被検成分（Ｊ成分）の定量値ＡJ（重量％）
は次の式（１）で求めることができる。
検試料中の被検成分（Ｊ成分）の定量値ＡJ（重量％）
は次の式（１）で求めることができる。
【０００７】
【数１】
ＡJ ＝（ＩJ／ＩJP）・（（μ／ρ）／（μ／ρ）JP）
／（１−ｅｘｐ（−２μｔ／ｓｉｎθJ）） …（１）
ここで、ＩJ ：Ｊ成分の回折線強度（測定値）
ＩJP：Ｊ成分の純粋物質の回折線強度（測定値）
（μ／ρ）：被検試料の平均の質量吸収係数（測定値）
（μ／ρ）JP：Ｊ成分の純粋物質の質量吸収係数（計算
値） μ：被検試料の平均の質量吸収係数 ρ：被検試料の平均密度 ｔ：被検試料の厚さ θJ ：Ｊ成分の回折線角度（２θJ）の２分の１（計算
値）
値） μ：被検試料の平均の質量吸収係数 ρ：被検試料の平均密度 ｔ：被検試料の厚さ θJ ：Ｊ成分の回折線角度（２θJ）の２分の１（計算
値）
【０００８】（μ／ρ）は直接測定できないが、ρｔと
μｔとをそれぞれ測定することができ、（μ／ρ）＝μ
ｔ／ρｔで計算できる。ρｔは被検試料の重量Ｗと面積
Ｓとからρｔ＝Ｗ／Ｓで計算できる。μｔはＸ線の吸収
量から次の式（２）で計算できる。
μｔとをそれぞれ測定することができ、（μ／ρ）＝μ
ｔ／ρｔで計算できる。ρｔは被検試料の重量Ｗと面積
Ｓとからρｔ＝Ｗ／Ｓで計算できる。μｔはＸ線の吸収
量から次の式（２）で計算できる。
【０００９】
【数２】μｔ＝−ｌｎ（Ｔｂ／Ｔａ） …（２）
ここで、ｌｎ：自然対数関数
Ｔｂ：被検試料透過後のＸ線強度（測定値）
Ｔａ：被検試料透過前のＸ線強度（測定値）
【００１０】また、試料が十分厚い場合には、上述の式
（１）を簡略化して次の式（３）で近似できる。
（１）を簡略化して次の式（３）で近似できる。
【００１１】
【数３】
ＡJ ＝（ＩJ／ＩJP）・（（μ／ρ）／（μ／ρ）JP） …（３）
【００１２】この発明は、以上の原理に基づいて被検試
料の定量分析を実施するものであるが、これらの原理自
体はすでに知られているものである。この発明の特徴
は、同一のＸ線分析装置を用いて、吸収測定によるμｔ
の測定と回折線強度測定とを実施できるようにしたこと
にある。
料の定量分析を実施するものであるが、これらの原理自
体はすでに知られているものである。この発明の特徴
は、同一のＸ線分析装置を用いて、吸収測定によるμｔ
の測定と回折線強度測定とを実施できるようにしたこと
にある。
【００１３】第１の発明は、複数の成分からなる被検試
料の定量分析を行うＸ線定量分析方法において、次の各
段階を有するものである。 （イ）被検試料のρｔ（ただし、ρは被検試料の平均密
度、ｔは被検試料のＸ線透過方向の厚さ）を測定する段
階。 （ロ）Ｘ線源からのＸ線をゴニオメータの中心に配置し
たモノクロメータで反射させて単色化し、その反射Ｘ線
の通路上に被検試料がないときの反射Ｘ線の強度Ｔａを
測定する段階。 （ハ）Ｘ線源からのＸ線を前記モノクロメータで反射さ
せて単色化し、被検試料をその面内で動かしながら、前
記単色化したＸ線が被検試料を透過した後の強度Ｔｂを
測定する段階。 （ニ）ＴａとＴｂから被検試料のμｔ（ただし、μは被
検試料の平均の線吸収係数、ｔは被検試料のＸ線透過方
向の厚さ）を求める段階。 （ホ）ゴニオメータの中心に被検成分のみからなる純粋
試料を配置して、Ｘ線源からのＸ線を純粋試料に照射
し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩJPを測定する段階。 （ヘ）ゴニオメータの中心に被検試料を配置して、被検
試料をその面内で動かしながら、Ｘ線源からのＸ線を被
検試料に照射し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩJを測定
する段階。 （ト）被検成分の質量吸収係数（μ／ρ）JPと、これま
でに求めたρｔ、μｔ、ＩJP、ＩJとに基づいて、被検
試料中の被検成分の重量割合ＡJを求める段階。
料の定量分析を行うＸ線定量分析方法において、次の各
段階を有するものである。 （イ）被検試料のρｔ（ただし、ρは被検試料の平均密
度、ｔは被検試料のＸ線透過方向の厚さ）を測定する段
階。 （ロ）Ｘ線源からのＸ線をゴニオメータの中心に配置し
たモノクロメータで反射させて単色化し、その反射Ｘ線
の通路上に被検試料がないときの反射Ｘ線の強度Ｔａを
測定する段階。 （ハ）Ｘ線源からのＸ線を前記モノクロメータで反射さ
せて単色化し、被検試料をその面内で動かしながら、前
記単色化したＸ線が被検試料を透過した後の強度Ｔｂを
測定する段階。 （ニ）ＴａとＴｂから被検試料のμｔ（ただし、μは被
検試料の平均の線吸収係数、ｔは被検試料のＸ線透過方
向の厚さ）を求める段階。 （ホ）ゴニオメータの中心に被検成分のみからなる純粋
試料を配置して、Ｘ線源からのＸ線を純粋試料に照射
し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩJPを測定する段階。 （ヘ）ゴニオメータの中心に被検試料を配置して、被検
試料をその面内で動かしながら、Ｘ線源からのＸ線を被
検試料に照射し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩJを測定
する段階。 （ト）被検成分の質量吸収係数（μ／ρ）JPと、これま
でに求めたρｔ、μｔ、ＩJP、ＩJとに基づいて、被検
試料中の被検成分の重量割合ＡJを求める段階。
【００１４】この発明では、重量測定による被検試料の
ρｔの測定と、吸収測定による被検試料のμｔの測定
と、回折測定による純粋試料および被検試料の回折線強
度の測定とを行っているが、これらの測定の間の時間的
前後関係は任意である。すなわち、重量測定と吸収測定
と回折測定は、どの順番で実施しても構わない。
ρｔの測定と、吸収測定による被検試料のμｔの測定
と、回折測定による純粋試料および被検試料の回折線強
度の測定とを行っているが、これらの測定の間の時間的
前後関係は任意である。すなわち、重量測定と吸収測定
と回折測定は、どの順番で実施しても構わない。
【００１５】第２の発明は、第１の発明における純粋試
料の代わりに、被検試料の成分とは異なる標準試料を用
いて、標準試料からの回折Ｘ線の強度ＩSを測定し、被
検成分の質量吸収係数（μ／ρ）JPと、これまでに求め
たρｔ、μｔ、ＩS、ＩJと、被検成分と標準試料とが異
なることに起因する補正係数とに基づいて、被検試料中
の被検成分の重量割合ＡJを求めるものである。すなわ
ち、この場合は被検成分と標準試料とが異なっているの
で、上述の式（１）及び式（３）はそのままでは使えな
い。そこで、純粋試料を使えば得られるであろう回折線
強度ＩJPと、標準試料を用いて測定した回折線強度ＩS
との比率を、補正係数ＣPSで補正してやればよい。例え
ば、上述の式（３）は次の式（４）のように変更する。
料の代わりに、被検試料の成分とは異なる標準試料を用
いて、標準試料からの回折Ｘ線の強度ＩSを測定し、被
検成分の質量吸収係数（μ／ρ）JPと、これまでに求め
たρｔ、μｔ、ＩS、ＩJと、被検成分と標準試料とが異
なることに起因する補正係数とに基づいて、被検試料中
の被検成分の重量割合ＡJを求めるものである。すなわ
ち、この場合は被検成分と標準試料とが異なっているの
で、上述の式（１）及び式（３）はそのままでは使えな
い。そこで、純粋試料を使えば得られるであろう回折線
強度ＩJPと、標準試料を用いて測定した回折線強度ＩS
との比率を、補正係数ＣPSで補正してやればよい。例え
ば、上述の式（３）は次の式（４）のように変更する。
【００１６】
【数４】
ＡJ ＝（ＩJ／（ＣPSＩS））・（μｔ／ρｔ）／（μ／ρ）JP …（４）
ただし、ＣPSは被検成分と標準試料とが異なることによ
る補正係数
る補正係数
【００１７】第３の発明は、複数の成分からなる被検試
料の定量分析を行うＸ線定量分析装置において、次の構
成を有するものである。 （イ）Ｘ線源と試料台とＸ線検出器との相対位置関係を
変化させて試料台に配置した試料からの回折Ｘ線の強度
を測定できるようにしたＸ線回折測定系。 （ロ）試料台に着脱可能なモノクロメータ。 （ハ）試料台とＸ線検出器との間に配置された吸収測定
台。 （ニ）試料台と吸収測定台のいずれにも着脱可能な試料
ホルダー。 （ホ）試料ホルダーを試料台と吸収測定台のいずれに装
着した場合でも、試料ホルダーに取り付けた被検試料を
その面内で動かすことができる試料運動機構。
料の定量分析を行うＸ線定量分析装置において、次の構
成を有するものである。 （イ）Ｘ線源と試料台とＸ線検出器との相対位置関係を
変化させて試料台に配置した試料からの回折Ｘ線の強度
を測定できるようにしたＸ線回折測定系。 （ロ）試料台に着脱可能なモノクロメータ。 （ハ）試料台とＸ線検出器との間に配置された吸収測定
台。 （ニ）試料台と吸収測定台のいずれにも着脱可能な試料
ホルダー。 （ホ）試料ホルダーを試料台と吸収測定台のいずれに装
着した場合でも、試料ホルダーに取り付けた被検試料を
その面内で動かすことができる試料運動機構。
【００１８】
【作用】この発明は、被検成分の回折線強度を測定する
ためのＸ線回折光学系を用いて、被検試料のμｔも測定
できるようにしたものであり、これにより、吸収測定と
回折測定の両方を同一のＸ線分析装置で可能にしたもの
である。実際の手順は、重量測定により被検試料のρｔ
を求め、吸収測定により被検試料のμｔを求め、回折測
定により被検成分の純粋試料の回折線強度を求め、回折
測定により被検試料中の被検成分からの回折線強度を求
めて、最後に、これら測定データを基にして、被検試料
中の被検成分の重量割合を算出するものである。その
際、吸収測定にあっては、通常のＸ線回折測定の光学系
を用いて、ゴニオメータ中央の試料台にモノクロメータ
を配置して、このモノクロメータとＸ線検出器との間に
被検試料を配置して吸収測定をするようにしている。回
折測定を行う場合は、試料台に純粋試料や被検試料を配
置することになる。
ためのＸ線回折光学系を用いて、被検試料のμｔも測定
できるようにしたものであり、これにより、吸収測定と
回折測定の両方を同一のＸ線分析装置で可能にしたもの
である。実際の手順は、重量測定により被検試料のρｔ
を求め、吸収測定により被検試料のμｔを求め、回折測
定により被検成分の純粋試料の回折線強度を求め、回折
測定により被検試料中の被検成分からの回折線強度を求
めて、最後に、これら測定データを基にして、被検試料
中の被検成分の重量割合を算出するものである。その
際、吸収測定にあっては、通常のＸ線回折測定の光学系
を用いて、ゴニオメータ中央の試料台にモノクロメータ
を配置して、このモノクロメータとＸ線検出器との間に
被検試料を配置して吸収測定をするようにしている。回
折測定を行う場合は、試料台に純粋試料や被検試料を配
置することになる。
【００１９】装置構成としては、試料台とＸ線検出器の
間に吸収測定台を設けて、試料ホルダーを試料台と吸収
測定台のいずれに装着した場合でも、試料ホルダーに取
り付けた被検試料をその面内で動かすことができるよう
にしている。これにより、吸収測定及び回折測定におい
て、測定中は被検試料をその面内で回転運動または並進
往復運動をさせることができ、被検試料のＸ線照射領域
を平均化して、測定結果の信頼性を高めている。
間に吸収測定台を設けて、試料ホルダーを試料台と吸収
測定台のいずれに装着した場合でも、試料ホルダーに取
り付けた被検試料をその面内で動かすことができるよう
にしている。これにより、吸収測定及び回折測定におい
て、測定中は被検試料をその面内で回転運動または並進
往復運動をさせることができ、被検試料のＸ線照射領域
を平均化して、測定結果の信頼性を高めている。
【００２０】
【実施例】次に、原子炉の排水を濾過するためのフィル
ターに付着した付着物の定量分析を例にとって、本発明
の実施例を説明する。この付着物（以下、被検試料とい
う。）の定量分析をするには、被検試料にどのような成
分が含まれているかをあらかじめ知る必要がある。この
被検成分はすでに分かっている場合もあるが、もし分か
っていなければ、あらかじめ定性分析によって被検成分
を特定しておく必要がある。この実施例では、被検試料
には表１に示すような４種類の被検成分が含まれてい
る。
ターに付着した付着物の定量分析を例にとって、本発明
の実施例を説明する。この付着物（以下、被検試料とい
う。）の定量分析をするには、被検試料にどのような成
分が含まれているかをあらかじめ知る必要がある。この
被検成分はすでに分かっている場合もあるが、もし分か
っていなければ、あらかじめ定性分析によって被検成分
を特定しておく必要がある。この実施例では、被検試料
には表１に示すような４種類の被検成分が含まれてい
る。
【００２１】
【表１】
被検成分 回折角度（２θJ ） 質量吸収係数（μ／ρ）JP
［ｃｍ2／ｇ］
Ｆｅ3 Ｏ4 ３５．４° ２２６．０
γＦｅＯＯＨ １４．１° １９７．８
αＦｅＯＯＨ ２１．２° １９７．８
Ｆｅ2 Ｏ3 ２４．２° ２１８．９
【００２２】質量吸収係数（μ／ρ）JPはＸ線の波長に
依存するが、表１ではＣｕＫα線を用いたときの値を示
してある。各元素の質量吸収係数は公知であり、また、
化合物の質量吸収係数は、元素の質量吸収係数を用いて
公知の計算式から容易に求めることができる。
依存するが、表１ではＣｕＫα線を用いたときの値を示
してある。各元素の質量吸収係数は公知であり、また、
化合物の質量吸収係数は、元素の質量吸収係数を用いて
公知の計算式から容易に求めることができる。
【００２３】次に、被検試料のρｔの決定方法を説明す
る。被検試料のρｔは次の式（５）で求めることができ
る。フィルターの重量は天秤で測定する。
る。被検試料のρｔは次の式（５）で求めることができ
る。フィルターの重量は天秤で測定する。
【００２４】
【数５】ρｔ＝（Ｗｂ−Ｗａ）／Ｓ …（５）
ここで、ρ：被検試料の平均密度
ｔ：被検試料の厚さ
Ｗｂ：被検試料の付着しているフィルターの重量
Ｗａ：被検試料の付着していないフィルターの重量
Ｓ：被検試料が付着したフィルター部分の面積
【００２５】次に、Ｘ線定量分析装置の基本構成を説明
する。図１は、この実施例のＸ線定量分析方法におい
て、上述のρｔの決定以後の吸収測定から回折測定に至
るまでの手順を示した平面図である。
する。図１は、この実施例のＸ線定量分析方法におい
て、上述のρｔの決定以後の吸収測定から回折測定に至
るまでの手順を示した平面図である。
【００２６】図１（Ａ）において、試料台１２とＸ線検
出器１４は１対２の角度比で回転できるようにゴニオメ
ータに搭載されている。Ｘ線源１０からのＸ線は、発散
スリト１６を通過して、試料台１２上の試料に照射さ
れ、そこからの回折Ｘ線は受光スリット１８を通過して
Ｘ線検出器１４で検出される。すなわち、このＸ線定量
分析装置は、基本的な回折測定光学系を備えている。さ
らに、試料台１２とＸ線検出器１４の間には吸収測定台
２０が配置されている。この吸収測定台２０と受光スリ
ット１８とＸ線検出器１４は同一の２θ回転台上に搭載
されている。Ｘ線源１０としてはＣｕターゲットのＸ線
管を用いている。
出器１４は１対２の角度比で回転できるようにゴニオメ
ータに搭載されている。Ｘ線源１０からのＸ線は、発散
スリト１６を通過して、試料台１２上の試料に照射さ
れ、そこからの回折Ｘ線は受光スリット１８を通過して
Ｘ線検出器１４で検出される。すなわち、このＸ線定量
分析装置は、基本的な回折測定光学系を備えている。さ
らに、試料台１２とＸ線検出器１４の間には吸収測定台
２０が配置されている。この吸収測定台２０と受光スリ
ット１８とＸ線検出器１４は同一の２θ回転台上に搭載
されている。Ｘ線源１０としてはＣｕターゲットのＸ線
管を用いている。
【００２７】次に、被検試料のμｔの決定手順を説明す
る。まず、試料台１２に多結晶Ｓｉ板からなる標準試料
２２を取り付ける。そして、Ｓｉ（４２２）面からの回
折線が検出できるように、試料台１２とＸ線検出器１４
の角度をセットする。この場合の標準試料２２は、Ｘ線
を単色化させるためのモノクロメータとしての役割を果
たしている。未使用フィルターを取り付けた試料ホルダ
ー２４ａは，吸収測定台２０に取り付ける。Ｘ線源１０
から出たＸ線は、標準試料２２で回折して、特定の波長
のＸ線（ＣｕＫα線）に単色化され、この回折線（反射
Ｘ線）が未使用フィルターを透過して、反射Ｘ線の通路
上に被検試料がないときの反射Ｘ線の強度として、Ｘ線
検出器１４で検出される。なお，標準試料２２からの回
折線は、吸収測定台２０に触れることなく、この吸収測
定台２０の貫通孔２１を通過できるようになっている。
る。まず、試料台１２に多結晶Ｓｉ板からなる標準試料
２２を取り付ける。そして、Ｓｉ（４２２）面からの回
折線が検出できるように、試料台１２とＸ線検出器１４
の角度をセットする。この場合の標準試料２２は、Ｘ線
を単色化させるためのモノクロメータとしての役割を果
たしている。未使用フィルターを取り付けた試料ホルダ
ー２４ａは，吸収測定台２０に取り付ける。Ｘ線源１０
から出たＸ線は、標準試料２２で回折して、特定の波長
のＸ線（ＣｕＫα線）に単色化され、この回折線（反射
Ｘ線）が未使用フィルターを透過して、反射Ｘ線の通路
上に被検試料がないときの反射Ｘ線の強度として、Ｘ線
検出器１４で検出される。なお，標準試料２２からの回
折線は、吸収測定台２０に触れることなく、この吸収測
定台２０の貫通孔２１を通過できるようになっている。
【００２８】次に、図１（Ｂ）において、使用済みのフ
ィルター（被検試料の付着したフィルター）を取り付け
た試料ホルダー２４ｂを吸収測定台２０に取り付ける。
そして、図１（Ａ）と同様の測定を行う。この場合、標
準試料２２からの回折線は、フィルターと、これに付着
した被検試料とを通過してから、Ｘ線検出器１４で検出
される。このときの検出強度をＴｂとする。
ィルター（被検試料の付着したフィルター）を取り付け
た試料ホルダー２４ｂを吸収測定台２０に取り付ける。
そして、図１（Ａ）と同様の測定を行う。この場合、標
準試料２２からの回折線は、フィルターと、これに付着
した被検試料とを通過してから、Ｘ線検出器１４で検出
される。このときの検出強度をＴｂとする。
【００２９】上述のＴａとＴｂを基にして次の式（２）
で被検試料（すなわちフィルターを除いた付着物のみ）
のμｔを計算する。
で被検試料（すなわちフィルターを除いた付着物のみ）
のμｔを計算する。
【００３０】
【数６】μｔ＝−ｌｎ（Ｔｂ／Ｔａ） …（２）
ここで、ｌｎ：自然対数関数
【００３１】以上のようにして求めたρｔとμｔとを基
にして、被検試料の（μ／ρ）をμｔ／ρｔで計算する
ことができる。
にして、被検試料の（μ／ρ）をμｔ／ρｔで計算する
ことができる。
【００３２】次に、被検成分のみからなる純粋試料の回
折線強度ＩJPを次のようにして測定する。図１（Ｃ）に
示すように、まず純粋試料２６の粉末を試料ホルダーに
詰めて、これを試料台１２に取り付けて、そのときの回
折線強度ＩJPを測定する。この場合、吸収測定台２０に
は何も取り付けず、回折線をそのまま通過させる。
折線強度ＩJPを次のようにして測定する。図１（Ｃ）に
示すように、まず純粋試料２６の粉末を試料ホルダーに
詰めて、これを試料台１２に取り付けて、そのときの回
折線強度ＩJPを測定する。この場合、吸収測定台２０に
は何も取り付けず、回折線をそのまま通過させる。
【００３３】次に、上述の回折線強度ＩJPを測定したと
きとできるだけ同じ条件で、被検試料中の被検成分から
の回折線強度ＩJを次のようにして測定する。図１
（Ｄ）に示すように、使用済みのフィルター（被検試料
の付着したフィルター）を取り付けた試料ホルダー２４
ｂを試料台１２に取り付けて、そのときの回折線強度Ｉ
Jを測定する。吸収測定台２０には、図１（Ｃ）と同様
に、何も取り付けない。
きとできるだけ同じ条件で、被検試料中の被検成分から
の回折線強度ＩJを次のようにして測定する。図１
（Ｄ）に示すように、使用済みのフィルター（被検試料
の付着したフィルター）を取り付けた試料ホルダー２４
ｂを試料台１２に取り付けて、そのときの回折線強度Ｉ
Jを測定する。吸収測定台２０には、図１（Ｃ）と同様
に、何も取り付けない。
【００３４】回折線強度ＩJPとＩJを測定するには、被
検成分に応じて回折線角度２θJを調節する。例えば、
被検成分がＦｅ3Ｏ4のときは２θJ＝３５．４°とす
る。そして、この回折線角度の近傍で角度走査をして、
回折ピークを計測し、その積分強度を求めて回折線強度
とする。
検成分に応じて回折線角度２θJを調節する。例えば、
被検成分がＦｅ3Ｏ4のときは２θJ＝３５．４°とす
る。そして、この回折線角度の近傍で角度走査をして、
回折ピークを計測し、その積分強度を求めて回折線強度
とする。
【００３５】以上のようにして、ρｔ、μｔ、（μ／
ρ）、ＩJP、ＩJが求まったら、これらと、上述の表１
に示す（μ／ρ）JPとθJとを用いて、上述の式（１）
によって定量値ＡJを算出する。被検試料の厚さが十分
厚い場合は、上述の式（３）を用いて定量値を算出する
こともできる。
ρ）、ＩJP、ＩJが求まったら、これらと、上述の表１
に示す（μ／ρ）JPとθJとを用いて、上述の式（１）
によって定量値ＡJを算出する。被検試料の厚さが十分
厚い場合は、上述の式（３）を用いて定量値を算出する
こともできる。
【００３６】このようにして、４種類の被検成分のすべ
ての定量値を求めることができる。なお、被検試料のρ
ｔの決定、被検試料のμｔの決定、（μ／ρ）の算出
は、４種類の被検成分の定量値を求める場合に共通なの
で、１回だけ実施すればよい。したがって、回折線強度
ＩJPとＩJとについてだけ、４種類の被検成分のそれぞ
れについて測定を行うことになる。
ての定量値を求めることができる。なお、被検試料のρ
ｔの決定、被検試料のμｔの決定、（μ／ρ）の算出
は、４種類の被検成分の定量値を求める場合に共通なの
で、１回だけ実施すればよい。したがって、回折線強度
ＩJPとＩJとについてだけ、４種類の被検成分のそれぞ
れについて測定を行うことになる。
【００３７】以上の実施例では、被検成分が異なるごと
に、それに対応した純粋試料を用いて回折線強度ＩJPを
測定していたが、定量測定ごとに毎回複数の純粋試料の
回折線強度を測定するのは繁雑である。これを解決する
ために、それぞれの純粋試料を用いる代わりに、特定の
１種類の標準試料を用いる方法があり、以下、この方法
を説明する。標準試料としては、図１（Ａ）及び（Ｂ）
でモノクロメータとして使用した多結晶Ｓｉ板からなる
標準試料２２を流用することができる。すなわち、この
標準試料を試料台に取り付けて、Ｓｉ（１１１）の回折
線強度ＩSを検出する。それから、被検成分のみからな
る純粋試料からの回折線強度ＩJPと、Ｓｉ（１１１）か
らの回折線強度ＩSとの比率すなわち補正係数ＣPSをあ
らかじめ１度だけ測定しておき、この補正係数ＣPSを用
いて、純粋試料の回折線強度ＩJPをＩJP＝ＣPS×ＩSで
計算する。これにより、定量測定ごとに純粋試料の回折
線強度を測定する手間が省ける。この場合、定量測定ご
との各種の条件変動は、標準試料の回折線強度ＩSに反
映させることができる。このようにして、４種類の被検
成分のそれぞれに対応した純粋試料について回折線強度
を測定する代わりに、標準試料の回折線強度を１回だけ
測定するようにして、測定を簡便にすることができる。
に、それに対応した純粋試料を用いて回折線強度ＩJPを
測定していたが、定量測定ごとに毎回複数の純粋試料の
回折線強度を測定するのは繁雑である。これを解決する
ために、それぞれの純粋試料を用いる代わりに、特定の
１種類の標準試料を用いる方法があり、以下、この方法
を説明する。標準試料としては、図１（Ａ）及び（Ｂ）
でモノクロメータとして使用した多結晶Ｓｉ板からなる
標準試料２２を流用することができる。すなわち、この
標準試料を試料台に取り付けて、Ｓｉ（１１１）の回折
線強度ＩSを検出する。それから、被検成分のみからな
る純粋試料からの回折線強度ＩJPと、Ｓｉ（１１１）か
らの回折線強度ＩSとの比率すなわち補正係数ＣPSをあ
らかじめ１度だけ測定しておき、この補正係数ＣPSを用
いて、純粋試料の回折線強度ＩJPをＩJP＝ＣPS×ＩSで
計算する。これにより、定量測定ごとに純粋試料の回折
線強度を測定する手間が省ける。この場合、定量測定ご
との各種の条件変動は、標準試料の回折線強度ＩSに反
映させることができる。このようにして、４種類の被検
成分のそれぞれに対応した純粋試料について回折線強度
を測定する代わりに、標準試料の回折線強度を１回だけ
測定するようにして、測定を簡便にすることができる。
【００３８】次に、この実施例で使用した試料ホルダー
を説明する。図２は試料ホルダーの断面図である。この
試料ホルダーは、円形のホルダー本体２８と円形のカバ
ー３０とからなる。ホルダー本体２８には、Ｘ線を完全
に通過させるだけの十分に広い円形の開口３２がある。
カバー３０にも十分に広い円形の開口３４が形成されて
いる。また、カバー３０の外周に等間隔に４個の弾性的
な爪３６が形成されている。使用済みまたは未使用のフ
ィルター３８は、カバー３０とホルダー本体２８の間に
挟まれて、試料ホルダーに装着される。試料ホルダーに
フィルター３８を装着するときには、弾性的な爪３６を
外側に開くようにする。ホルダー本体２８は磁石になっ
ており、試料台に設けた回転台４０に吸着できる。この
円形の回転台４０には、十分に広い円形の開口４１と円
形凹部４２とが形成され、ホルダー本体２８は、この円
形凹部４２に入り込んで位置決めされる。
を説明する。図２は試料ホルダーの断面図である。この
試料ホルダーは、円形のホルダー本体２８と円形のカバ
ー３０とからなる。ホルダー本体２８には、Ｘ線を完全
に通過させるだけの十分に広い円形の開口３２がある。
カバー３０にも十分に広い円形の開口３４が形成されて
いる。また、カバー３０の外周に等間隔に４個の弾性的
な爪３６が形成されている。使用済みまたは未使用のフ
ィルター３８は、カバー３０とホルダー本体２８の間に
挟まれて、試料ホルダーに装着される。試料ホルダーに
フィルター３８を装着するときには、弾性的な爪３６を
外側に開くようにする。ホルダー本体２８は磁石になっ
ており、試料台に設けた回転台４０に吸着できる。この
円形の回転台４０には、十分に広い円形の開口４１と円
形凹部４２とが形成され、ホルダー本体２８は、この円
形凹部４２に入り込んで位置決めされる。
【００３９】図３（Ａ）は、フィルター３８の運動を示
す正面図である。フィルター３８は上述のように試料ホ
ルダーに装着され、この試料ホルダーが、試料台の回転
台に取り付けられる。したがって、フィルター３８は、
試料台に取り付けられたときには、その中央を中心にし
て回転する。フィルター３８上のＸ線照射形状４３は、
この実施例では細長いライン状であるが、フィルター３
８が回転することにより、円形領域４４の全体にＸ線照
射領域が広がる。これにより、被検試料からの回折線強
度の局所的バラツキは、この回転運動により平均化され
る。
す正面図である。フィルター３８は上述のように試料ホ
ルダーに装着され、この試料ホルダーが、試料台の回転
台に取り付けられる。したがって、フィルター３８は、
試料台に取り付けられたときには、その中央を中心にし
て回転する。フィルター３８上のＸ線照射形状４３は、
この実施例では細長いライン状であるが、フィルター３
８が回転することにより、円形領域４４の全体にＸ線照
射領域が広がる。これにより、被検試料からの回折線強
度の局所的バラツキは、この回転運動により平均化され
る。
【００４０】図１の吸収測定台２０においても、図２に
示すのと同様の回転台が設けられており、この回転台に
試料ホルダーを吸着できるようになっている。したがっ
て、被検試料のμｔの決定のための吸収測定において
も、フィルターを回転させることができる。
示すのと同様の回転台が設けられており、この回転台に
試料ホルダーを吸着できるようになっている。したがっ
て、被検試料のμｔの決定のための吸収測定において
も、フィルターを回転させることができる。
【００４１】図３（Ｂ）は、フィルターを回転運動させ
る代わりに並進往復運動させる例である。この場合は、
フィルター３８は左右に並進往復運動をすることがで
き、ライン状のＸ線照射形状４３に対して、矩形領域４
６の全体にＸ線照射領域が広がる。フィルター３８に並
進往復運動をさせるには、試料台及び吸収測定台に並進
往復運動機構を設けておけばよい。
る代わりに並進往復運動させる例である。この場合は、
フィルター３８は左右に並進往復運動をすることがで
き、ライン状のＸ線照射形状４３に対して、矩形領域４
６の全体にＸ線照射領域が広がる。フィルター３８に並
進往復運動をさせるには、試料台及び吸収測定台に並進
往復運動機構を設けておけばよい。
【００４２】この発明は上述の実施例に限定されず、次
のような変更が可能である。 （１）フィルターを回転運動または並進往復運動をさせ
るために、上述の実施例では、試料台及び吸収測定台
に、それぞれ、回転運動機構または並進往復運動機構を
設けているが、これとは逆に、試料ホルダーの側にこれ
らの運動機構を設けて、試料台及び吸収測定台には運動
機構を設けない構成とすることもできる。
のような変更が可能である。 （１）フィルターを回転運動または並進往復運動をさせ
るために、上述の実施例では、試料台及び吸収測定台
に、それぞれ、回転運動機構または並進往復運動機構を
設けているが、これとは逆に、試料ホルダーの側にこれ
らの運動機構を設けて、試料台及び吸収測定台には運動
機構を設けない構成とすることもできる。
【００４３】（２）上述の実施例では原子炉の排水フィ
ルターの付着物を例にとって定量分析方法を説明してい
るが、この発明は任意の試料の定量分析が可能である。
例えば、板状の試料であっても、粉末状の試料であって
もよく、試料ホルダーをそれに合わせて用意すれば定量
分析が可能である。
ルターの付着物を例にとって定量分析方法を説明してい
るが、この発明は任意の試料の定量分析が可能である。
例えば、板状の試料であっても、粉末状の試料であって
もよく、試料ホルダーをそれに合わせて用意すれば定量
分析が可能である。
【００４４】（３）４種類の被検成分に対応したそれぞ
れの純粋試料を用いる代わりに、１種類の標準試料を用
いる実施例を述べているが、この場合、その標準試料と
してモノクロメータとしても使用可能な多結晶Ｓｉ板を
用いている。しかし、回折線強度を得るための標準試料
は、これ以外の物質であっても構わない。例えば、特定
の被検成分に対応した純粋試料を標準試料として用いて
もよい。この場合は、例えば、その被検成分については
上述の式（３）を用いて定量値を計算し、その他の被検
成分については上述の式（４）を用いて（すなわち補正
係数を用いて）定量値を計算すればよい。
れの純粋試料を用いる代わりに、１種類の標準試料を用
いる実施例を述べているが、この場合、その標準試料と
してモノクロメータとしても使用可能な多結晶Ｓｉ板を
用いている。しかし、回折線強度を得るための標準試料
は、これ以外の物質であっても構わない。例えば、特定
の被検成分に対応した純粋試料を標準試料として用いて
もよい。この場合は、例えば、その被検成分については
上述の式（３）を用いて定量値を計算し、その他の被検
成分については上述の式（４）を用いて（すなわち補正
係数を用いて）定量値を計算すればよい。
【００４５】
【発明の効果】この発明は、同一のＸ線分析装置を用い
て、吸収測定によるμｔの測定と、回折測定による回折
線強度の測定とを実施できるようにしたので、効率的な
定量分析が可能となる。
て、吸収測定によるμｔの測定と、回折測定による回折
線強度の測定とを実施できるようにしたので、効率的な
定量分析が可能となる。
【図１】この発明の一実施例における吸収測定から回折
線強度測定に至る手順を示す平面図である。
線強度測定に至る手順を示す平面図である。
【図２】試料ホルダーの断面図である。
【図３】被検試料の運動を示す正面図である。
１０…Ｘ線源
１２…試料台
１４…Ｘ線検出器
１６…発散スリット
１８…受光スリット
２０…吸収測定台
２２…標準試料
２４ａ…未使用フィルターを取り付けた試料ホルダー
２４ｂ…使用済みフィルターを取り付けた試料ホルダー
２６…純粋試料
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 23/02 - 23/06
G01N 23/20 - 23/207
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の成分からなる被検試料の定量分析
を行うＸ線定量分析方法において、次の各段階を有する
方法。 （イ）被検試料のρｔ（ただし、ρは被検試料の平均密
度、ｔは被検試料のＸ線透過方向の厚さ）を測定する段
階。 （ロ）Ｘ線源からのＸ線をゴニオメータの中心に配置し
たモノクロメータで反射させて単色化し、その反射Ｘ線
の通路上に被検試料がないときの反射Ｘ線の強度Ｔａを
測定する段階。 （ハ）Ｘ線源からのＸ線を前記モノクロメータで反射さ
せて単色化し、被検試料をその面内で動かしながら、前
記単色化したＸ線が被検試料を透過した後の強度Ｔｂを
測定する段階。 （ニ）ＴａとＴｂから被検試料のμｔ（ただし、μは被
検試料の平均の線吸収係数、ｔは被検試料のＸ線透過方
向の厚さ）を求める段階。 （ホ）ゴニオメータの中心に被検成分のみからなる純粋
試料を配置して、Ｘ線源からのＸ線を純粋試料に照射
し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩJPを測定する段階。 （ヘ）ゴニオメータの中心に被検試料を配置して、被検
試料をその面内で動かしながら、Ｘ線源からのＸ線を被
検試料に照射し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩJを測定
する段階。 （ト）被検成分の質量吸収係数（μ／ρ）JPと、これま
でに求めたρｔ、μｔ、ＩJP、ＩJとに基づいて、被検
試料中の被検成分の重量割合ＡJを求める段階。 - 【請求項２】 複数の成分からなる被検試料の定量分析
を行うＸ線定量分析方法において、次の各段階を有する
方法。 （イ）被検試料のρｔ（ただし、ρは被検試料の平均密
度、ｔは被検試料のＸ線透過方向の厚さ）を測定する段
階。 （ロ）Ｘ線源からのＸ線をゴニオメータの中心に配置し
たモノクロメータで反射させて単色化し、その反射Ｘ線
の通路上に被検試料がないときの反射Ｘ線の強度Ｔａを
測定する段階。 （ハ）Ｘ線源からのＸ線を前記モノクロメータで反射さ
せて単色化し、被検試料をその面内で動かしながら、前
記単色化したＸ線が被検試料を透過した後の強度Ｔｂを
測定する段階。 （ニ）ＴａとＴｂから被検試料のμｔ（ただし、μは被
検試料の平均の線吸収係数、ｔは被検試料のＸ線透過方
向の厚さ）を求める段階。 （ホ）ゴニオメータの中心に被検試料の成分とは異なる
標準試料を配置して、Ｘ線源からのＸ線を標準試料に照
射し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩSを測定する段階。 （ヘ）ゴニオメータの中心に被検試料を配置して、被検
試料をその面内で動かしながら、Ｘ線源からのＸ線を被
検試料に照射し、そこからの回折Ｘ線の強度ＩJを測定
する段階。 （ト）被検成分の質量吸収係数（μ／ρ）JPと、これま
でに求めたρｔ、μｔ、ＩS、ＩJと、被検成分と標準試
料とが異なることに起因する補正係数とに基づいて、被
検試料中の被検成分の重量割合ＡJを求める段階。 - 【請求項３】 複数の成分からなる被検試料の定量分析
を行うＸ線定量分析装置において、次の構成を有する装
置。 （イ）Ｘ線源と試料台とＸ線検出器との相対位置関係を
変化させて試料台に配置した試料からの回折Ｘ線の強度
を測定できるようにしたＸ線回折測定系。 （ロ）試料台に着脱可能なモノクロメータ。 （ハ）試料台とＸ線検出器との間に配置された吸収測定
台。 （ニ）試料台と吸収測定台のいずれにも着脱可能な試料
ホルダー。 （ホ）試料ホルダーを試料台と吸収測定台のいずれに装
着した場合でも、試料ホルダーに取り付けた被検試料を
その面内で動かすことができる試料運動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19775593A JP3367999B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Ｘ線定量分析方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19775593A JP3367999B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Ｘ線定量分析方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735705A JPH0735705A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3367999B2 true JP3367999B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=16379812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19775593A Expired - Fee Related JP3367999B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Ｘ線定量分析方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367999B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6228858B2 (ja) * | 2014-02-06 | 2017-11-08 | 日本電子株式会社 | 粒子解析装置、およびプログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA838644B (en) * | 1982-12-02 | 1984-07-25 | Uss Eng & Consult | Method of determining iron,pyrite,or ash contents of coal |
| JPS6110749A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-18 | Kawasaki Steel Corp | 走行板材の表面及び内部特性測定装置 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP19775593A patent/JP3367999B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0735705A (ja) | 1995-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2012872C1 (ru) | Способ получения изображения внутренней структуры объекта | |
| EP2564186B1 (en) | Method and apparatus for using an area x-ray detector as a point detector in an x-ray diffractometer | |
| WO2005005969A1 (ja) | エネルギー分散型エックス線回折・分光装置 | |
| Coote et al. | A rapid method of obsidian characterisation by inelastic scattering of protons | |
| US5148457A (en) | System for analyzing metal impurity on the surface of a single crystal semiconductor by using total reflection of x-rays fluorescence | |
| CA1267734A (en) | Method and apparatus for analyzing sludgy materials | |
| JP3367999B2 (ja) | Ｘ線定量分析方法及び装置 | |
| KR920003050A (ko) | 단결정 소재의 외부상 침전물의 검사방법 | |
| JPH06123717A (ja) | 複数条件螢光ｘ線定性分析方法 | |
| JPS5997044A (ja) | 回折デ−タ及び分光写真デ−タの同時捕集装置 | |
| JPH0228819B2 (ja) | Metsukiekibunsekisochi | |
| Balacescu et al. | Separation of the inelastic and elastic scattering in time-of-flight mode on the pinhole small-angle neutron scattering diffractometer KWS-2 | |
| US6546069B1 (en) | Combined wave dispersive and energy dispersive spectrometer | |
| DE3442061C2 (ja) | ||
| RU2137114C1 (ru) | Способ малоугловой интроскопии и устройства для его осуществления (варианты) | |
| JPH1151883A (ja) | 蛍光ｘ線分析装置および方法 | |
| SU868503A1 (ru) | Рентгеновский спектрометр | |
| JPH09257726A (ja) | Ｘ線分析装置および蛍光ｘ線分析用アタッチメント | |
| JP2921597B2 (ja) | 全反射スペクトル測定装置 | |
| SU1103126A1 (ru) | Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов | |
| CN220188400U (zh) | 一种x射线衍射和x射线荧光光谱同步联用系统及装置 | |
| JPH05340894A (ja) | Ｋ吸収端差分法を用いたｘ線画像撮影装置並びにｘ線ｃｔ装置 | |
| Stevenson | Determination of columbium in ores by x-ray fluorescence | |
| SU881591A1 (ru) | Способ рентгеноструктурного анализа | |
| JPH01156646A (ja) | 蛍光ｘ線分析方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081108 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091108 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091108 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101108 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101108 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111108 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121108 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |