JP3455659B2 - 蛍光ｘ線分析方法および装置 - Google Patents
蛍光ｘ線分析方法および装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定元素の単体お
よびその化合物が混在した試料について、特定元素量が
少ない方の物質の特定元素を蛍光Ｘ線分析装置で定量す
る方法およびそれに用いる装置に関するものである。
よびその化合物が混在した試料について、特定元素量が
少ない方の物質の特定元素を蛍光Ｘ線分析装置で定量す
る方法およびそれに用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、試料中の特定元素、たとえば鉄
（Ｆｅ）の含有量を蛍光Ｘ線分析によって測定する場
合、鉄の含有量が既知の標準試料を用いて、蛍光Ｘ線分
析で標準試料中の鉄から発生するＦｅ−Ｋα線の強度と
標準試料中の鉄（トータル鉄）の含有率との関係を示す
図８の検量線をあらかじめ作成しておく。その後、分析
対象の試料中の鉄の含有量を求めるために、分析対象の
試料中の鉄から発生するＦｅ−Ｋα線の強度を図８の検
量線にあてはめる方法が採用されている。鉄鋼メーカで
は、転炉滓に残留した全鉄（鉄の単体と鉄酸化物の総
和）量を測定するために、上記の方法を用いている。
（Ｆｅ）の含有量を蛍光Ｘ線分析によって測定する場
合、鉄の含有量が既知の標準試料を用いて、蛍光Ｘ線分
析で標準試料中の鉄から発生するＦｅ−Ｋα線の強度と
標準試料中の鉄（トータル鉄）の含有率との関係を示す
図８の検量線をあらかじめ作成しておく。その後、分析
対象の試料中の鉄の含有量を求めるために、分析対象の
試料中の鉄から発生するＦｅ−Ｋα線の強度を図８の検
量線にあてはめる方法が採用されている。鉄鋼メーカで
は、転炉滓に残留した全鉄（鉄の単体と鉄酸化物の総
和）量を測定するために、上記の方法を用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、転炉滓には鉄
の単体と鉄酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 等）が存在
しており、転炉滓に残留する鉄の単体を最小限にする必
要があるため、鉄単体の含有量の測定が求められるよう
になった。
の単体と鉄酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 等）が存在
しており、転炉滓に残留する鉄の単体を最小限にする必
要があるため、鉄単体の含有量の測定が求められるよう
になった。
【０００４】そこで、本発明は、特定元素の単体および
その化合物が混在し、これら２つの物質のうちいずれか
一方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料につい
て、少ない方の物質の特定元素の含有量の測定方法およ
びそれに用いる装置を提供することを目的とする。
その化合物が混在し、これら２つの物質のうちいずれか
一方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料につい
て、少ない方の物質の特定元素の含有量の測定方法およ
びそれに用いる装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の蛍光Ｘ線分析方法では、まず、特定元素の
単体とその化合物が混在し、これら２つの物質のうちい
ずれか一方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料
に、励起Ｘ線を照射して、各物質中の特定元素に対して
ほぼ同一の発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度を検出
し、この強度にもとづいて試料中の特定元素の含有率で
ある第１含有率を求めるとともに、特定元素量が他方の
物質よりも多い方の物質の特定元素に対して、他方の物
質に含まれた特定元素に対するよりも高い発生効率であ
る波長の蛍光Ｘ線の強度を検出し、この強度にもとづい
て特定元素量が多い方の物質中の特定元素の含有率であ
る第２含有率を求める。第１含有率から第２含有率を減
算することによって、少ない方の物質に含まれる特定元
素を定量する。
に、本発明の蛍光Ｘ線分析方法では、まず、特定元素の
単体とその化合物が混在し、これら２つの物質のうちい
ずれか一方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料
に、励起Ｘ線を照射して、各物質中の特定元素に対して
ほぼ同一の発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度を検出
し、この強度にもとづいて試料中の特定元素の含有率で
ある第１含有率を求めるとともに、特定元素量が他方の
物質よりも多い方の物質の特定元素に対して、他方の物
質に含まれた特定元素に対するよりも高い発生効率であ
る波長の蛍光Ｘ線の強度を検出し、この強度にもとづい
て特定元素量が多い方の物質中の特定元素の含有率であ
る第２含有率を求める。第１含有率から第２含有率を減
算することによって、少ない方の物質に含まれる特定元
素を定量する。
【０００６】本発明の蛍光Ｘ線分析装置は、測定対象で
ある特定元素の単体およびその化合物が混在し、これら
２つの物質のうちいずれか一方の物質の特定元素量が他
方よりも多い試料を定量する装置であり、試料に励起Ｘ
線を照射するＸ線照射装置と、試料から発生する蛍光Ｘ
線を分光する分光素子と、分光された蛍光Ｘ線を検出す
るＸ線検出器と、各物質中の特定元素に対してほぼ同一
の発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度にもとづいて試
料中の特定元素の含有率である第１含有率を求める第１
の定量手段と、特定元素が他方の物質よりも多い方の物
質に含まれた特定元素に対して他方の物質に含まれた特
定元素に対するよりも高い発生効率である波長の蛍光Ｘ
線の強度にもとづいて、特定元素量が多い方の物質中の
特定元素の含有率である第２含有率を求める第２の定量
手段と、第１含有率から第２含有率を減算して特定元素
の含有量が少ない方の物質に含まれた特定元素を定量す
る演算手段とを備えている。
ある特定元素の単体およびその化合物が混在し、これら
２つの物質のうちいずれか一方の物質の特定元素量が他
方よりも多い試料を定量する装置であり、試料に励起Ｘ
線を照射するＸ線照射装置と、試料から発生する蛍光Ｘ
線を分光する分光素子と、分光された蛍光Ｘ線を検出す
るＸ線検出器と、各物質中の特定元素に対してほぼ同一
の発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度にもとづいて試
料中の特定元素の含有率である第１含有率を求める第１
の定量手段と、特定元素が他方の物質よりも多い方の物
質に含まれた特定元素に対して他方の物質に含まれた特
定元素に対するよりも高い発生効率である波長の蛍光Ｘ
線の強度にもとづいて、特定元素量が多い方の物質中の
特定元素の含有率である第２含有率を求める第２の定量
手段と、第１含有率から第２含有率を減算して特定元素
の含有量が少ない方の物質に含まれた特定元素を定量す
る演算手段とを備えている。
【０００７】ここで発生効率とは、励起Ｘ線の照射に対
して被照射元素から発生する、蛍光Ｘ線の特定波長にお
ける強度の大きさの割合を示すものである。被照射元素
から発生する蛍光Ｘ線の特定波長における強度が大きい
ほど、被照射元素に対して高い発生効率の波長といえ
る。
して被照射元素から発生する、蛍光Ｘ線の特定波長にお
ける強度の大きさの割合を示すものである。被照射元素
から発生する蛍光Ｘ線の特定波長における強度が大きい
ほど、被照射元素に対して高い発生効率の波長といえ
る。
【０００８】本発明の蛍光Ｘ線分析方法または蛍光Ｘ線
分析装置では、各物質中の特定元素に対してほぼ同一の
発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度を検出し、この強
度にもとづいて特定元素の第１含有率を検出すること
で、特定元素単体中の特定元素の含有率と特定元素の化
合物中の特定元素の含有率との総和を定量できる。ま
た、特定元素の含有量が多い一方の物質の特定元素に対
して特定元素の含有量が少ない他方の物質に含まれた特
定元素に対するよりも高い発生効率である波長の蛍光Ｘ
線の強度を検出すると、物質中の特定元素量の重量比率
が大きいことと相まって、検出した蛍光Ｘ線強度の大部
分は多い方の物質中の特定元素によるものとなる。した
がって、この強度にもとづいて求めた特定元素の第２含
有率は、多い方の物質中の特定元素の含有率とみなすこ
とができ、第２含有率を検出することで、特定元素が多
い方の物質中の特定元素の含有率を定量できる。
分析装置では、各物質中の特定元素に対してほぼ同一の
発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度を検出し、この強
度にもとづいて特定元素の第１含有率を検出すること
で、特定元素単体中の特定元素の含有率と特定元素の化
合物中の特定元素の含有率との総和を定量できる。ま
た、特定元素の含有量が多い一方の物質の特定元素に対
して特定元素の含有量が少ない他方の物質に含まれた特
定元素に対するよりも高い発生効率である波長の蛍光Ｘ
線の強度を検出すると、物質中の特定元素量の重量比率
が大きいことと相まって、検出した蛍光Ｘ線強度の大部
分は多い方の物質中の特定元素によるものとなる。した
がって、この強度にもとづいて求めた特定元素の第２含
有率は、多い方の物質中の特定元素の含有率とみなすこ
とができ、第２含有率を検出することで、特定元素が多
い方の物質中の特定元素の含有率を定量できる。
【０００９】本発明の蛍光Ｘ線分析方法または蛍光Ｘ線
分析装置によれば、蛍光Ｘ線の強度の測定によって第１
含有率と第２含有率のみを検出すればよいので、特定元
素を容易に定量できる。
分析装置によれば、蛍光Ｘ線の強度の測定によって第１
含有率と第２含有率のみを検出すればよいので、特定元
素を容易に定量できる。
【００１０】本発明における前記特定元素は例えば鉄
で、化合物は鉄酸化物である。
で、化合物は鉄酸化物である。
【００１１】
【発明の実施形態】以下、本発明の第１実施形態を図面
にしたがって説明する。図１の蛍光Ｘ線分析装置は、Ｘ
線源１と、試料１１を保持する試料ホルダ１２とを有
し、Ｘ線源１から発生した励起Ｘ線である一次Ｘ線４は
試料１１に照射される。蛍光Ｘ線分析装置は、さらに、
試料１１から発生した蛍光Ｘ線１３を分光する結晶また
は人工格子等から成る分光素子３，３と、分光された蛍
光Ｘ線１３，１３を検出するＸ線検出器１４，１４と、
検出した蛍光Ｘ線を分析する分析器１５，１５とを備え
ている。試料１１は、特定元素の単体とその化合物が混
在し、これら２つの物質のうちいずれか一方の物質の特
定元素が他方よりも多い試料である。
にしたがって説明する。図１の蛍光Ｘ線分析装置は、Ｘ
線源１と、試料１１を保持する試料ホルダ１２とを有
し、Ｘ線源１から発生した励起Ｘ線である一次Ｘ線４は
試料１１に照射される。蛍光Ｘ線分析装置は、さらに、
試料１１から発生した蛍光Ｘ線１３を分光する結晶また
は人工格子等から成る分光素子３，３と、分光された蛍
光Ｘ線１３，１３を検出するＸ線検出器１４，１４と、
検出した蛍光Ｘ線を分析する分析器１５，１５とを備え
ている。試料１１は、特定元素の単体とその化合物が混
在し、これら２つの物質のうちいずれか一方の物質の特
定元素が他方よりも多い試料である。
【００１２】また、装置全体を制御する制御装置２４
は、第１の定量手段２１と第２の定量手段２２とを備え
ている。第１の定量手段２１は、分析器１５が分析した
特定元素に対してほぼ同一の発生効率である波長の蛍光
Ｘ線の強度にもとづいて、試料中の特定元素の含有率を
求める手段である。第２の定量手段２２は、分析器１５
が分析した特定元素量が他方の物質よりも多い方の試料
の特定元素に対して他方の物質に含まれた特定元素に対
するよりも高い発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度に
もとづいて、多い方の物質中の特定元素含有率を求める
手段である。さらに、この制御装置２４は、第１の定量
手段２１の結果から第２の定量手段２２の結果を減算し
て、試料の少ない方の物質中の特定元素の含有率から特
定元素量を求める演算手段２３を備えている。制御装置
２４は、演算結果や制御手順などを示す表示器３１とプ
リンタ３２につながっている。
は、第１の定量手段２１と第２の定量手段２２とを備え
ている。第１の定量手段２１は、分析器１５が分析した
特定元素に対してほぼ同一の発生効率である波長の蛍光
Ｘ線の強度にもとづいて、試料中の特定元素の含有率を
求める手段である。第２の定量手段２２は、分析器１５
が分析した特定元素量が他方の物質よりも多い方の試料
の特定元素に対して他方の物質に含まれた特定元素に対
するよりも高い発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度に
もとづいて、多い方の物質中の特定元素含有率を求める
手段である。さらに、この制御装置２４は、第１の定量
手段２１の結果から第２の定量手段２２の結果を減算し
て、試料の少ない方の物質中の特定元素の含有率から特
定元素量を求める演算手段２３を備えている。制御装置
２４は、演算結果や制御手順などを示す表示器３１とプ
リンタ３２につながっている。
【００１３】本発明の第１実施形態において、試料１１
は鉄単体（メタル鉄）Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物のＦｅ2 Ｏ3
とＦｅ3 Ｏ4 等が混在する。また、Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物
中の鉄の含有量との重量比率は１：５とする。鉄酸化物
中の鉄の割合は７０％程度であることから、Ｍ．Ｆｅと
鉄酸化物との重量比率は約１：７となる。ここで、Ｍ．
Ｆｅの鉄の含有率は試料１１中の全鉄であるトータル鉄
（Ｔ．Ｆｅ）の含有率と鉄酸化物の鉄の含有率から、次
式（１）で求めることができる。 Ｍ．Ｆｅの鉄の含有率＝ Ｔ．Ｆｅの含有率−鉄酸化物の鉄の含有率 ……（１）
は鉄単体（メタル鉄）Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物のＦｅ2 Ｏ3
とＦｅ3 Ｏ4 等が混在する。また、Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物
中の鉄の含有量との重量比率は１：５とする。鉄酸化物
中の鉄の割合は７０％程度であることから、Ｍ．Ｆｅと
鉄酸化物との重量比率は約１：７となる。ここで、Ｍ．
Ｆｅの鉄の含有率は試料１１中の全鉄であるトータル鉄
（Ｔ．Ｆｅ）の含有率と鉄酸化物の鉄の含有率から、次
式（１）で求めることができる。 Ｍ．Ｆｅの鉄の含有率＝ Ｔ．Ｆｅの含有率−鉄酸化物の鉄の含有率 ……（１）
【００１４】本発明の第１実施形態では、まず、図１の
Ｘ線源１からＸ線を発生し、試料１１に一次Ｘ線４を照
射する。試料１１から発生する蛍光Ｘ線１３は、分光素
子３，３によってそれぞれ異なる波長に分光される。分
光された蛍光Ｘ線１３，１３をＸ線検出器１４，１４で
検出し、分析器１５，１５で分析する。一方の分析波長
は、試料１１のＭ．Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対してほ
ぼ同一の発生効率であるＦｅ−Ｋα線である。Ｆｅ−Ｋ
α線はＭ．Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対してほぼ同一の
発生効率であるので、Ｆｅ−Ｋα線の強度はＭ．Ｆｅ中
の鉄の含有率と鉄酸化物中の鉄の含有率に等しく相関が
あり、Ｆｅ−Ｋα線の強度はＴ．Ｆｅの含有率に相関が
あるといえる。このＦｅ−Ｋα線の強度は、第１の定量
手段２１に入力する。第１の定量手段２１では、あらか
じめ求めたＴ．Ｆｅの含有率とＦｅ−Ｋα線の強度の相
関を示す図８の相関関係にもとづいて、第１含有率であ
るＴ．Ｆｅの含有率を求める。
Ｘ線源１からＸ線を発生し、試料１１に一次Ｘ線４を照
射する。試料１１から発生する蛍光Ｘ線１３は、分光素
子３，３によってそれぞれ異なる波長に分光される。分
光された蛍光Ｘ線１３，１３をＸ線検出器１４，１４で
検出し、分析器１５，１５で分析する。一方の分析波長
は、試料１１のＭ．Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対してほ
ぼ同一の発生効率であるＦｅ−Ｋα線である。Ｆｅ−Ｋ
α線はＭ．Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対してほぼ同一の
発生効率であるので、Ｆｅ−Ｋα線の強度はＭ．Ｆｅ中
の鉄の含有率と鉄酸化物中の鉄の含有率に等しく相関が
あり、Ｆｅ−Ｋα線の強度はＴ．Ｆｅの含有率に相関が
あるといえる。このＦｅ−Ｋα線の強度は、第１の定量
手段２１に入力する。第１の定量手段２１では、あらか
じめ求めたＴ．Ｆｅの含有率とＦｅ−Ｋα線の強度の相
関を示す図８の相関関係にもとづいて、第１含有率であ
るＴ．Ｆｅの含有率を求める。
【００１５】また、他方の分析波長は、試料１１のＭ．
Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対して発生効率が異なるＦｅ
−Ｌβ線である。Ｍ．Ｆｅ中と鉄酸化物中のＦｅが同量
のとき、Ｍ．Ｆｅの波長に対する蛍光Ｘ線の強度を図２
中の曲線Ａに示し、Ｆｅ2 Ｏ 3 の波長に対する蛍光Ｘ線
の強度を図２中の曲線Ｂに示し、Ｆｅ3 Ｏ4 の波長に対
する蛍光Ｘ線の強度を図２中の曲線Ｃに示す。図２に示
すとおり、Ｆｅ−Ｌβ線の波長ａ（Å）では、Ｍ．Ｆｅ
に対する蛍光Ｘ線の強度（曲線Ａ）はＦｅ2 Ｏ 3 （曲線
Ｂ）またはＦｅ3 Ｏ4 （曲線Ｃ）に対する蛍光Ｘ線の強
度の約０．５６倍である。Ｍ．ＦｅとＦｅ2 Ｏ3 中の鉄
の含有量との重量比率は１：５なので、Ｍ．Ｆｅの波長
に対する蛍光Ｘ線の強度は図２を拡大した図３中の曲線
Ｄに示すとおり、鉄酸化物の強度（曲線Ｂまたは曲線
Ｃ）の約０．１１倍となる。このように、Ｍ．Ｆｅに対
する蛍光Ｘ線の強度は鉄酸化物に対する蛍光Ｘ線の強度
に比べて十分小さいため、Ｆｅ−Ｌβ線の強度は鉄酸化
物によるものとみなすことができる。このＦｅ−Ｌβ線
の強度は、第２の定量手段２２に入力する。第２の定量
手段２２では、あらかじめ求めた鉄酸化物中の鉄の含有
率とＦｅ−Ｌβ線の強度の相関を示す図７の相関関係に
もとづいて、第２の含有率である鉄酸化物中の鉄の含有
率を求める。
Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対して発生効率が異なるＦｅ
−Ｌβ線である。Ｍ．Ｆｅ中と鉄酸化物中のＦｅが同量
のとき、Ｍ．Ｆｅの波長に対する蛍光Ｘ線の強度を図２
中の曲線Ａに示し、Ｆｅ2 Ｏ 3 の波長に対する蛍光Ｘ線
の強度を図２中の曲線Ｂに示し、Ｆｅ3 Ｏ4 の波長に対
する蛍光Ｘ線の強度を図２中の曲線Ｃに示す。図２に示
すとおり、Ｆｅ−Ｌβ線の波長ａ（Å）では、Ｍ．Ｆｅ
に対する蛍光Ｘ線の強度（曲線Ａ）はＦｅ2 Ｏ 3 （曲線
Ｂ）またはＦｅ3 Ｏ4 （曲線Ｃ）に対する蛍光Ｘ線の強
度の約０．５６倍である。Ｍ．ＦｅとＦｅ2 Ｏ3 中の鉄
の含有量との重量比率は１：５なので、Ｍ．Ｆｅの波長
に対する蛍光Ｘ線の強度は図２を拡大した図３中の曲線
Ｄに示すとおり、鉄酸化物の強度（曲線Ｂまたは曲線
Ｃ）の約０．１１倍となる。このように、Ｍ．Ｆｅに対
する蛍光Ｘ線の強度は鉄酸化物に対する蛍光Ｘ線の強度
に比べて十分小さいため、Ｆｅ−Ｌβ線の強度は鉄酸化
物によるものとみなすことができる。このＦｅ−Ｌβ線
の強度は、第２の定量手段２２に入力する。第２の定量
手段２２では、あらかじめ求めた鉄酸化物中の鉄の含有
率とＦｅ−Ｌβ線の強度の相関を示す図７の相関関係に
もとづいて、第２の含有率である鉄酸化物中の鉄の含有
率を求める。
【００１６】次に、演算手段２３では、式（１）にもと
づいて、第１の定量手段２１で求めたＴ．Ｆｅの含有率
（第１含有率）から第２の定量手段２２で求めた鉄酸化
物の鉄の含有率（第２含有率）を減算し、Ｍ．Ｆｅの鉄
の含有率を求め、Ｍ．Ｆｅの鉄の含有量を算出し、結果
を表示器３１またはプリンタ３２から出力する。
づいて、第１の定量手段２１で求めたＴ．Ｆｅの含有率
（第１含有率）から第２の定量手段２２で求めた鉄酸化
物の鉄の含有率（第２含有率）を減算し、Ｍ．Ｆｅの鉄
の含有率を求め、Ｍ．Ｆｅの鉄の含有量を算出し、結果
を表示器３１またはプリンタ３２から出力する。
【００１７】尚、第１実施形態において正確な鉄の含有
量を求めるには、Ｍ．Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄の含有量
の重量比率は、１：５より大きいことが望ましい。
量を求めるには、Ｍ．Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄の含有量
の重量比率は、１：５より大きいことが望ましい。
【００１８】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。第２実施形態では、本発明の蛍光Ｘ線分析装置にお
いて、試料１１の特定元素は硫黄（Ｓ）で、化合物は硫
黄酸化物のＳＯ3 であり、試料１１は硫黄単体とＳＯ3
の化合物であるＢａＳＯ4 等が混在する試料とする。ま
た、硫黄単体とＢａＳＯ4 中の硫黄の含有量との重量比
率は１：５とする。ＢａＳＯ4 中の硫黄の割合は１３．
７％程度であることから、硫黄単体とＢａＳＯ4 との重
量比率は約１：３６となる。ここで、硫黄単体中の硫黄
の含有率は試料の硫黄の含有率とＢａＳＯ4 の硫黄の含
有率から、次式（２）で求めることができる。 硫黄単体中の硫黄の含有率＝ 試料の硫黄の含有率−ＢａＳＯ4 の硫黄の含有率 ……（２）
る。第２実施形態では、本発明の蛍光Ｘ線分析装置にお
いて、試料１１の特定元素は硫黄（Ｓ）で、化合物は硫
黄酸化物のＳＯ3 であり、試料１１は硫黄単体とＳＯ3
の化合物であるＢａＳＯ4 等が混在する試料とする。ま
た、硫黄単体とＢａＳＯ4 中の硫黄の含有量との重量比
率は１：５とする。ＢａＳＯ4 中の硫黄の割合は１３．
７％程度であることから、硫黄単体とＢａＳＯ4 との重
量比率は約１：３６となる。ここで、硫黄単体中の硫黄
の含有率は試料の硫黄の含有率とＢａＳＯ4 の硫黄の含
有率から、次式（２）で求めることができる。 硫黄単体中の硫黄の含有率＝ 試料の硫黄の含有率−ＢａＳＯ4 の硫黄の含有率 ……（２）
【００１９】本発明の第２実施形態では、まず、図１の
Ｘ線源１からＸ線を発生し、試料１１に一次Ｘ線４を照
射する。試料１１から発生する蛍光Ｘ線１３は、分光素
子３，３によってそれぞれ異なる波長に分光される。分
光された蛍光Ｘ線１３，１３をＸ線検出器１４，１４で
検出し、分析器１５，１５で分析する。一方の分析波長
は、試料１１の硫黄単体とＢａＳＯ4 中の硫黄に対して
ほぼ同一の発生効率であるＳ−Ｋα線である。Ｓ−Ｋα
線は硫黄単体中とＢａＳＯ4 中の硫黄に対してほぼ同一
の発生効率であるので、Ｓ−Ｋα線の強度は試料１１の
硫黄の含有率に相関があるといえる。このＳ−Ｋα線の
強度は、第１の定量手段２１に入力する。第１の定量手
段２１では、あらかじめ求めた硫黄の含有率とＳ−Ｋα
線の強度にもとづいて、第１含有率である試料の硫黄の
含有率を求める。
Ｘ線源１からＸ線を発生し、試料１１に一次Ｘ線４を照
射する。試料１１から発生する蛍光Ｘ線１３は、分光素
子３，３によってそれぞれ異なる波長に分光される。分
光された蛍光Ｘ線１３，１３をＸ線検出器１４，１４で
検出し、分析器１５，１５で分析する。一方の分析波長
は、試料１１の硫黄単体とＢａＳＯ4 中の硫黄に対して
ほぼ同一の発生効率であるＳ−Ｋα線である。Ｓ−Ｋα
線は硫黄単体中とＢａＳＯ4 中の硫黄に対してほぼ同一
の発生効率であるので、Ｓ−Ｋα線の強度は試料１１の
硫黄の含有率に相関があるといえる。このＳ−Ｋα線の
強度は、第１の定量手段２１に入力する。第１の定量手
段２１では、あらかじめ求めた硫黄の含有率とＳ−Ｋα
線の強度にもとづいて、第１含有率である試料の硫黄の
含有率を求める。
【００２０】また、他方の分析波長は、試料１１の硫黄
単体中とＢａＳＯ4 中の硫黄に対して発生効率が異なる
Ｓ−Ｋβ線のサテライト線Ｓ−Ｋβ’線である。硫黄単
体中とＢａＳＯ4 中の硫黄が同量のとき、硫黄単体の波
長に対する蛍光Ｘ線の強度を図４中の曲線Ｅで示し、Ｂ
ａＳＯ4 の波長に対する蛍光Ｘ線の強度を図４中の曲線
Ｆで示す。図４に示すとおり、Ｓ−Ｋβ’線の波長ｈ
（Å）では、硫黄単体に対する蛍光Ｘ線の強度（曲線
Ｅ）はＢａＳＯ4 （曲線Ｆ）に対する蛍光Ｘ線の強度の
約０．５８倍である。硫黄単体中とＢａＳＯ4 中の硫黄
の含有量との重量比率は１：５なので、硫黄単体の波長
に対する蛍光Ｘ線の強度は図５中の曲線Ｇに示すとお
り、ＢａＳＯ4 の強度（曲線Ｆ）の約０．１１倍とな
る。このように、硫黄単体に対する蛍光Ｘ線の強度はＢ
ａＳＯ4 に対する蛍光Ｘ線の強度に比べて十分小さいた
め、Ｓ−Ｋβ’線の強度はＢａＳＯ4 によるものとみな
すことができる。このＳ−Ｋβ’線の強度は、第２の定
量手段２２に入力する。第２の定量手段２２では、Ｓ−
Ｋβ’線の強度にもとづいて、第２含有率であるＢａＳ
Ｏ4中の硫黄の含有率を求める。
単体中とＢａＳＯ4 中の硫黄に対して発生効率が異なる
Ｓ−Ｋβ線のサテライト線Ｓ−Ｋβ’線である。硫黄単
体中とＢａＳＯ4 中の硫黄が同量のとき、硫黄単体の波
長に対する蛍光Ｘ線の強度を図４中の曲線Ｅで示し、Ｂ
ａＳＯ4 の波長に対する蛍光Ｘ線の強度を図４中の曲線
Ｆで示す。図４に示すとおり、Ｓ−Ｋβ’線の波長ｈ
（Å）では、硫黄単体に対する蛍光Ｘ線の強度（曲線
Ｅ）はＢａＳＯ4 （曲線Ｆ）に対する蛍光Ｘ線の強度の
約０．５８倍である。硫黄単体中とＢａＳＯ4 中の硫黄
の含有量との重量比率は１：５なので、硫黄単体の波長
に対する蛍光Ｘ線の強度は図５中の曲線Ｇに示すとお
り、ＢａＳＯ4 の強度（曲線Ｆ）の約０．１１倍とな
る。このように、硫黄単体に対する蛍光Ｘ線の強度はＢ
ａＳＯ4 に対する蛍光Ｘ線の強度に比べて十分小さいた
め、Ｓ−Ｋβ’線の強度はＢａＳＯ4 によるものとみな
すことができる。このＳ−Ｋβ’線の強度は、第２の定
量手段２２に入力する。第２の定量手段２２では、Ｓ−
Ｋβ’線の強度にもとづいて、第２含有率であるＢａＳ
Ｏ4中の硫黄の含有率を求める。
【００２１】次に、演算手段２３では、式（２）にもと
づいて、第１の定量手段２１で求めた試料の硫黄の含有
率（第１含有率）から第２の定量手段２２で求めたＢａ
ＳＯ 4 の硫黄の含有率（第２含有率）を減算し、硫黄単
体の硫黄の含有率を求め、硫黄単体の硫黄の含有量を算
出し、結果を表示器３１またはプリンタ３２から出力す
る。
づいて、第１の定量手段２１で求めた試料の硫黄の含有
率（第１含有率）から第２の定量手段２２で求めたＢａ
ＳＯ 4 の硫黄の含有率（第２含有率）を減算し、硫黄単
体の硫黄の含有率を求め、硫黄単体の硫黄の含有量を算
出し、結果を表示器３１またはプリンタ３２から出力す
る。
【００２２】本発明の第３実施形態において、試料１１
は、第１実施形態と同様に鉄単体（メタル鉄）Ｍ．Ｆｅ
と鉄酸化物のＦｅ2 Ｏ3 とＦｅ3 Ｏ4 等が混在するトー
タル鉄Ｔ．Ｆｅであるが、Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物中の鉄の
含有量との重量比率は５：１とする。鉄酸化物中の鉄の
割合は７０％程度であることから、Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物
との重量比率は約７：２となる。ここで、鉄酸化物の鉄
の含有率はＴ．Ｆｅの含有率とＭ．Ｆｅの鉄の含有率か
ら、次式（３）で求めることができる。 鉄酸化物の鉄の含有率＝ Ｔ．Ｆｅの含有率−Ｍ．Ｆｅの鉄の含有率 ……（３）
は、第１実施形態と同様に鉄単体（メタル鉄）Ｍ．Ｆｅ
と鉄酸化物のＦｅ2 Ｏ3 とＦｅ3 Ｏ4 等が混在するトー
タル鉄Ｔ．Ｆｅであるが、Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物中の鉄の
含有量との重量比率は５：１とする。鉄酸化物中の鉄の
割合は７０％程度であることから、Ｍ．Ｆｅと鉄酸化物
との重量比率は約７：２となる。ここで、鉄酸化物の鉄
の含有率はＴ．Ｆｅの含有率とＭ．Ｆｅの鉄の含有率か
ら、次式（３）で求めることができる。 鉄酸化物の鉄の含有率＝ Ｔ．Ｆｅの含有率−Ｍ．Ｆｅの鉄の含有率 ……（３）
【００２３】本発明の第３実施形態では、第１実施形態
と同様に、一方の分析波長から第１含有率であるＴ．Ｆ
ｅの含有率を求める。
と同様に、一方の分析波長から第１含有率であるＴ．Ｆ
ｅの含有率を求める。
【００２４】また、他方の分析波長は、試料１１のＭ．
Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対して発生効率が異なるＦｅ
−Ｌα線である。図２に示すとおり、Ｆｅ−Ｌα線の波
長ｂ（Å）では、Ｍ．Ｆｅに対する蛍光Ｘ線の強度（曲
線Ａ）はＦｅ2 Ｏ3 （曲線Ｂ）またはＦｅ3 Ｏ4 （曲線
Ｃ）に対する蛍光Ｘ線の強度の約０．３５倍である。
Ｍ．ＦｅとＦｅ2 Ｏ3 中の鉄の含有量との重量比率は
５：１なので、Ｆｅ2 Ｏ3、Ｆｅ3 Ｏ4 それぞれの波長
に対する蛍光Ｘ線の強度は図２を拡大した図６中の曲線
Ｊ，Ｋに示すとおり、Ｍ．Ｆｅの強度（曲線Ａ）の約
０．０７倍となる。このように、鉄酸化物に対する蛍光
Ｘ線の強度はＭ．Ｆｅに対する蛍光Ｘ線の強度に比べて
十分小さいため、Ｆｅ−Ｌα線の強度はＭ．Ｆｅによる
ものとみなすことができる。このＦｅ−Ｌα線の強度
は、第２の定量手段２２に入力し、この強度にもとづい
て、第２含有率であるＭ．Ｆｅ中の鉄の含有率を求め
る。
Ｆｅ中と鉄酸化物中の鉄に対して発生効率が異なるＦｅ
−Ｌα線である。図２に示すとおり、Ｆｅ−Ｌα線の波
長ｂ（Å）では、Ｍ．Ｆｅに対する蛍光Ｘ線の強度（曲
線Ａ）はＦｅ2 Ｏ3 （曲線Ｂ）またはＦｅ3 Ｏ4 （曲線
Ｃ）に対する蛍光Ｘ線の強度の約０．３５倍である。
Ｍ．ＦｅとＦｅ2 Ｏ3 中の鉄の含有量との重量比率は
５：１なので、Ｆｅ2 Ｏ3、Ｆｅ3 Ｏ4 それぞれの波長
に対する蛍光Ｘ線の強度は図２を拡大した図６中の曲線
Ｊ，Ｋに示すとおり、Ｍ．Ｆｅの強度（曲線Ａ）の約
０．０７倍となる。このように、鉄酸化物に対する蛍光
Ｘ線の強度はＭ．Ｆｅに対する蛍光Ｘ線の強度に比べて
十分小さいため、Ｆｅ−Ｌα線の強度はＭ．Ｆｅによる
ものとみなすことができる。このＦｅ−Ｌα線の強度
は、第２の定量手段２２に入力し、この強度にもとづい
て、第２含有率であるＭ．Ｆｅ中の鉄の含有率を求め
る。
【００２５】次に、演算手段２３では、式（３）にもと
づいて、第１の定量手段２１で求めたＴ．Ｆｅの含有率
（第１含有率）から第２の定量手段２２で求めたＭ．Ｆ
ｅの鉄の含有率（第２含有率）を減算し、鉄酸化物の鉄
の含有率を求め、鉄酸化物の鉄の含有量を算出し、結果
を表示器３１またはプリンタ３２から出力する。
づいて、第１の定量手段２１で求めたＴ．Ｆｅの含有率
（第１含有率）から第２の定量手段２２で求めたＭ．Ｆ
ｅの鉄の含有率（第２含有率）を減算し、鉄酸化物の鉄
の含有率を求め、鉄酸化物の鉄の含有量を算出し、結果
を表示器３１またはプリンタ３２から出力する。
【００２６】
【発明の効果】本発明の蛍光Ｘ線分析方法または蛍光Ｘ
線分析装置では、測定対象である特定元素の単体および
その化合物が混在し、これら２つの物質のうちいずれか
一方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料につい
て、前記特定元素単体または化合物に含まれた特定元素
を容易に定量できる。
線分析装置では、測定対象である特定元素の単体および
その化合物が混在し、これら２つの物質のうちいずれか
一方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料につい
て、前記特定元素単体または化合物に含まれた特定元素
を容易に定量できる。
【図１】本発明の第１，第２および第３実施形態に用い
る蛍光Ｘ線分析装置を示す側面図である。
る蛍光Ｘ線分析装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１，第３実施形態における鉄含有量
測定のための蛍光Ｘ線強度分析図である。
測定のための蛍光Ｘ線強度分析図である。
【図３】図２に示した分析図の第１実施形態に係る部分
の拡大図である。
の拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態における硫黄含有量測定
のための蛍光Ｘ線強度分析図である。
のための蛍光Ｘ線強度分析図である。
【図５】図４に示した分析図の拡大図である。
【図６】図２に示した分析図の第３実施形態に係る部分
である。
である。
【図７】本発明の第１実施形態における鉄酸化物中の鉄
の含有量測定のための相関関係を示す図である。
の含有量測定のための相関関係を示す図である。
【図８】従来の鉄の含有量測定のための相関関係を示す
図である。
図である。
１…Ｘ線源、３…分光素子、４…一次Ｘ線、１１…試
料、１２…試料ホルダ、１３…蛍光Ｘ線、１４…Ｘ線検
出器、１５…分析器、２１…第１の定量手段、２２…第
２の定量手段、２３…演算手段、２４…制御装置、３１
…表示器、３２…プリンタ。
料、１２…試料ホルダ、１３…蛍光Ｘ線、１４…Ｘ線検
出器、１５…分析器、２１…第１の定量手段、２２…第
２の定量手段、２３…演算手段、２４…制御装置、３１
…表示器、３２…プリンタ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 青木貞雄，「蛍光Ｘ線分析顕微鏡」,
防錆管理，1988年12月 １日，第32巻,
第12号，第389−392頁
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 23/00 - 23/227
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象である特定元素の単体およびそ
の化合物が混在し、これら２つの物質のうちいずれか一
方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料について、
前記特定元素単体または化合物に含まれた特定元素を定
量する方法であって、 励起Ｘ線を試料に照射して、前記各物質中の特定元素に
対してほぼ同一の発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度
を検出し、この強度にもとづいて試料中の特定元素の含
有率である第１含有率を求めるとともに、特定元素量が多い 前記一方の物質に含まれた特定元素に
対して他方の物質に含まれた特定元素に対するよりも高
い発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度を検出し、この
強度にもとづいて前記一方の物質に含まれた特定元素の
含有率である第２含有率を求め、 前記第１含有率から前記第２含有率を減算して前記他方
の物質に含まれた特定元素を定量する蛍光Ｘ線分析方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、特定元素は鉄であ
り、化合物は鉄酸化物である蛍光Ｘ線分析方法。 - 【請求項３】 測定対象である特定元素の単体およびそ
の化合物が混在し、これら２つの物質のうちいずれか一
方の物質の特定元素量が他方よりも多い試料について、
前記特定元素単体または化合物に含まれた特定元素を定
量する装置であって、 試料に励起Ｘ線を照射するＸ線照射装置と、 試料から発生する蛍光Ｘ線を分光する分光素子と、 分光された蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器と、 前記各物質中の特定元素に対してほぼ同一の発生効率で
ある波長の蛍光Ｘ線の強度にもとづいて試料中の特定元
素の含有率である第１含有率を求める第１の定量手段
と、特定元素量が多い 前記一方の物質に含まれた特定元素に
対して他方の物質に含まれた特定元素に対するよりも高
い発生効率である波長の蛍光Ｘ線の強度にもとづいて前
記一方の物質に含まれた特定元素の含有率である第２含
有率を求める第２の定量手段と、 前記第１含有率から前記第２含有率を減算して前記他方
の物質に含まれた特定元素を定量する演算手段とを備え
た蛍光Ｘ線分析装置。 - 【請求項４】 請求項３において、特定元素は鉄であ
り、化合物は鉄酸化物である蛍光Ｘ線分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25297097A JP3455659B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 蛍光ｘ線分析方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25297097A JP3455659B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 蛍光ｘ線分析方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1194774A JPH1194774A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3455659B2 true JP3455659B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=17244694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25297097A Expired - Fee Related JP3455659B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 蛍光ｘ線分析方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455659B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102636509A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-15 | 中华人民共和国北仑出入境检验检疫局 | 基于x荧光光谱的铁矿石中二价铁的分析方法 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP25297097A patent/JP3455659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 青木貞雄，「蛍光Ｘ線分析顕微鏡」，防錆管理，１９８８年１２月 １日，第３２巻，第１２号，第３８９−３９２頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1194774A (ja) | 1999-04-09 |
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