JP4237891B2 - Background correction method for fluorescent X-ray analyzer and fluorescent X-ray analyzer using the method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光X線分析装置のバックグラウンド補正方法及びその方法を用いる蛍光X線分析装置に関するものであり、より詳細には、X線照射範囲中の空気による散乱など試料以外の装置原因によるバックグラウンドを導出し、それを考慮に入れた演算によって正確な定量を実現する蛍光X線分析装置のバックグラウンド補正方法及び蛍光X線分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば原油や石油製品中に含まれる硫黄分などの測定対象成分の濃度を測定する方法として、励起法によるものがある。この分析方法を図4を用いて簡単に説明すると、図4において、1はX線管で、このX線管1において発生したX線(一次X線)2を、適宜の容器に収容された試料(例えば原油)3に照射すると、二次X線が発生する。すなわち、一次X線2の一部は試料3中の原子を励起して蛍光X線を発生させるが、残りの一次X線2の大部分は試料3で散乱される。図中の符号4は、これら蛍光X線と散乱X線からなる二次X線を表わしている。
【0003】
前記散乱X線は、一次X線2とほぼ同じエネルギーを持っており、チタンターゲットのX線管を用いている場合においては、その大部分が4.5keVのチタン特性X線である。そして、一次X線2の強度が同じであるとすれば、発生する硫黄の蛍光X線(エネルギー2.3keV)の量は、試料3に含まれている硫黄の量にほぼ比例する。
【0004】
そして、前記一次X線2の試料3への照射により試料3から発生した散乱X線と蛍光X線は、空気中のアルゴンによるX線を除去するための例えばニオブによって形成されたフィルタFを介して、比例係数管からなるX線検出器5に入射して、電気信号に変えられ、その後、アンプ6を経て波高分析器(シングルチャンンネルアナライザまたはマルチチャンネルアナライザ)7に入り、エネルギースペクトルが得られる。さらに、得られたエネルギースペクトルはCPU8によって処理されて試料3中の測定対象成分の濃度が求められる。
【0005】
図5は硫黄の蛍光X線を測定した場合のエネルギースペクトルを模式的に示すものであり、CPU8はこのスペクトルにおける硫黄の蛍光X線に相当する領域(符号Sで示す)と散乱X線に相当する領域(符号Bで示す)との比、すなわち、蛍光X線と散乱X線とのX線強度比から、前記試料3中の硫黄濃度を得ることができる。
【0006】
図6は蛍光X線と散乱X線とのX線強度比と硫黄濃度との関係を表わす検量線を示す図であり、硫黄濃度が既知の標準試料を用いて求めたものである。すなわち、この濃度測定方法は、蛍光X線と散乱X線が共に同じように共存元素による吸収影響を受けることを利用したものであり、このように演算することにより、共存元素の影響を少なくすることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年は汚染物質の規制水準が極めて高くなっており、はるかに低濃度の測定対象成分を分析する必要が生じている。そして、測定対象となる元素濃度が低いとき、蛍光X線強度は小さくなり、これに伴ってX線照射範囲中の空気による散乱など、試料以外の装置原因によるバックグラウンドbが無視できない大きさになっている。
【0008】
図7は低濃度の硫黄の蛍光X線を比例計数管で測定した場合のエネルギースペクトルを模式的に示している。このスペクトルにおいて硫黄の蛍光X線に相当する領域Sは試料3に含まれる硫黄が励起されることによって生じた要素Ssと、試料3によって散乱した散乱X線がフィルタFを励起して生じたバックグラウンドaと、空気等の装置要因によるバックグラウンドbとを含んでいる。
【0009】
前記バックグラウンドbは、図4に示すように、X線の照射範囲内の空気Aによって散乱したX線2’が前記ニオブフィルタFに当たることでニオブを励起させることによって生じたX線2fを含んでおり、このニオブの励起によって生じたX線2fは測定対象となっている硫黄とほぼ同じX線エネルギー特性を持っている。また、このバックグラウンドbには、その他にも様々な装置要因で発生するX線が含まれる。
【0010】
そして、前記バックグラウンドbは、バックグラウンドaとは異なり試料3の共存元素に影響されない部分であるため、共存元素による影響がX線の測定値に対してバックグランドbが占める割合になって現れることになり、前述の単純なX線強度比(S/B)では補正が不十分となっていた。つまり、試料3に含まれる共存元素による吸収が大きくなり散乱光が小さくなればなるほど、バックグラウンドbの影響が大きくなっていた。このために、従来は測定対象となる試料3の種類が変わるたびに、標準試料を用いて検量線を校正する必要があった。
【0011】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的とするところは、蛍光X線分析装置において、共存元素影響が小さく、低濃度の試料であっても正確に定量分析できる蛍光X線分析装置のバックグラウンド補正方法及びその方法を用いる蛍光X線分析装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の蛍光X線分析装置のバックグラウンド補正方法は、試料に対してX線を照射したときにX線検出器により測定された蛍光X線強度と散乱X線強度とのX線強度比と、標準試料を用いて得られる検量線とを用いて、試料の蛍光X線と散乱X線が共に試料中に含まれている共存元素による吸収影響を同じように受けることを利用して前記試料中の測定対象成分の濃度を算出するようにした蛍光X線分析装置において、測定対象成分濃度が等しく、かつ共存元素が異なる複数の定濃度試料の蛍光X線強度および散乱X線強度をそれぞれ測定し、各定濃度試料によるX線強度比が等しくなることを用いて試料以外の装置要因によって蛍光X線強度に影響を与えるバックグラウンドの大きさを求め、この求めたバックグラウンドを前記試料の蛍光X線強度の測定値から減算した値を蛍光X線強度として前記X線強度比を計算し、このX線強度比を用いて前記検量線を求め、この検量線を用いて試料中の測定対象成分の濃度を算出することを特徴としている(請求項1)。
また、上記バックグランド補正方法を用いる本発明の蛍光X線分析装置は、試料に対してX線を照射したときに試料から発生する蛍光X線強度と散乱X線強度を測定するX線検出器と、このX線検出器により測定された蛍光X線強度と散乱X線強度とのX線強度比と標準試料を用いて得られる検量線とを用いて、試料の蛍光X線と散乱X線が共に試料中に含まれている共存元素による吸収影響を同じように受けることを利用して前記試料中の測定対象成分の濃度を算出処理するCPUとを有する蛍光X線分析装置において、前記CPUは、前記試料中の測定対象成分の濃度を算出処理する手段の他に、測定対象成分濃度が等しく、かつ共存元素が異なり当該蛍光X線分析装置に搭載される複数の定濃度試料の蛍光X線強度および散乱X線強度とこれら両X線強度に影響を与えるバックグラウンドとの関係式を有し、かつ、この関係式に前記X線検出器により測定される各定濃度試料の蛍光X線強度および散乱X線強度の測定値を代入して、試料以外の装置要因によって蛍光X線強度に影響を与えるバックグラウンドの大きさを求める手段及びこの求めたバックグラウンドを未知濃度の前記試料の蛍光X線強度の測定値から減算した値を未知濃度の試料の蛍光X線強度として該未知濃度の試料の前記X線強度比を計算する手段並びにその計算されたX線強度比と標準試料を用いて前記検量線を求める手段を有していることを特徴としている(請求項2)。
【0013】
したがって、上述のバックグランド補正方法を用いることにより、バックグラウンドによる影響をほぼ確実に取り除くことができるので、極めて低濃度の試料であっても正確に定量分析することができる。また、試料に含まれる共存元素の量に影響されることなくバックグラウンドを除去できるので、共存元素の量に関係なく重油・軽油・灯油・ガソリン・アルコール入りガソリンなど油種による影響の少ない、正確な定量分析を行なうことができるとともに、油種毎に検量線を作成する必要もなくなる。
【0014】
また、前記X線強度比を、蛍光X線強度の測定値からバックグラウンドを減算した値と散乱X線強度の測定値との比として計算する場合には、より簡潔な計算でほぼ正確な演算を行なうことができる。
【0015】
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は本発明を説明する図であり、図4において既に詳述した蛍光X線分析装置の部分拡大図である。なお、以下の説明において、図1,2に開示するエネルギースペクトルは説明を簡単にするための模式図であり、実際の測定結果ではない。
【0017】
図1に示すように、X線管1から出射するX線2は例えば4.5keVにピークを持つエネルギー特性を有している。このX線2は測定対象試料3に例えば25mmφの直径で照射されて、試料3内の硫黄を励起する。試料3による散乱X線4bおよび蛍光X線4sからなる二次X線4はニオブフィルタFを介してX線検出器5に入射して、これが電気信号に変換される。前記散乱X線4bはチタン特性X線を散乱させるものであるから4.5keV付近にピークを持つエネルギー特性を有しており、蛍光X線4sは硫黄のエネルギー2.3keVにピークを持つエネルギー特性を有する。
【0018】
また、前記X線2はその照射領域に存在する空気A(図1には1点のみ図示しているが実際はあらゆる位置から散乱する)によって散乱して散乱光2’を生じさせ、その散乱光2’がニオブフィルタFを励起する。ニオブフィルタFが励起されて生じたX線2fは硫黄とほぼ同じエネルギー2.3keV付近にピークを持つエネルギー特性を有している。
【0019】
なお、空気による散乱光2’のエネルギー特性はX線2と同じ4.5keVにピークを持っており、これらの試料3以外の様々な装置要因によるバックグラウンドbがX線検出器5に入力される。一方、散乱X線4bは試料3によるバックグラウンドaを生じさせる。
【0020】
そして、X線検出器5に入力されたX線は、エネルギー2.3keVを有する蛍光X線強度Sとエネルギー4.5keVを有する蛍光X線強度Bに分離されてそれぞれ測定されて、処理される。
【0021】
本発明の蛍光X線分析装置のバックグラウンド補正方法は、前記CPU8によって前記試料3以外の装置原因によるバックグラウンドbを導出することにより、より正確な濃度を計算するものである。すなわち、従来のような蛍光X線強度Sと散乱X線強度Bによる単純なX線強度比(S/B)ではなく、以下の式(1)に示すように、蛍光X線強度Sからこのバックグラウンドbを減算したものに対して散乱X線強度Bを分母としたX線強度比Rを計算するものである。
R=S−b/B … 式(1)
【0022】
すなわち、前記蛍光X線強度Sの測定値から試料以外の装置要因によるバックグラウンドbを減算した値と前記散乱X線強度BとによりX線強度比Rを求めている。なお、上述の式(1)では、4.5keVのエネルギー特性を有する散乱X線強度Bの測定値に影響を与えているバックグラウンドの大きさを無視できるものとして計算しており、以下の説明においても、前記式(1)を基本として説明しているが、本発明はこの点を限定するものではない。
【0023】
より厳密な計算を行なう場合は、バックグラウンドbの大きさを蛍光X線強度Sに影響を与えるバックグラウンドb1 と、散乱X線強度Bに影響を与えるバックグラウンドb2 とに分けて、前記X線強度比をR=(S−b1 )/(B−b2 )として計算することも可能である。
【0024】
次に、図2を用いて前記バックグラウンドbの導出方法を説明する。バックグラウンドの導出は、測定対象の元素濃度が0(濃度が等しい例)であり、共存元素が大きく異なる2つの定濃度試料3d,3m(本例では、一例としてデカリン3dと、メタノール3mである)を用いて行う。なお、前述のより厳密な計算を行う場合は3つの定濃度試料を用いてバックグランドb1 ,b2 を求めることができる。
【0025】
両定濃度試料3d,3mのそれぞれを図1に示した測定対象試料3として蛍光X線分析装置に搭載し、それぞれの場合の散乱X線強度Bd,Bmと蛍光X線強度Sd,Smの測定値を求める。両定濃度試料3d,3mを測定対象試料3として測定したX線強度Sd,Bd,Sm,Bmの測定値は以下に示すそれぞれの要素を含んでいる。
【0026】
すなわち、各蛍光X線強度Sd,Sm(デカリン中蛍光X線強度Sd,メタノール中蛍光X線強度Sm)の測定値は、試料3d,3mの蛍光による蛍光X線強度およびチタン特性X線を照射するX線管1からわずかに出射しており試料3d,3mによって散乱したエネルギー2.3keV(硫黄特性)のX線を含む試料3に起因するバックグラウンドaと、空気の散乱やニオブフィルタFの励起などの様々な装置要因によって生じるバックグラウンドb1(以下、バックグランドbと表わす)の和となる。ここで今、両定濃度試料3d,3mは何れも測定対象成分を全く含んでいないので、前記試料3d,3mの蛍光による蛍光X線強度は0とすることができる。
【0027】
また、前記散乱X線強度Bd,Bm(デカリン中散乱X線強度Bd,メタノール中散乱X線強度Bm)の測定値は、試料3d,3mによって散乱したエネルギー4.5keVのX線と、空気の散乱などの様々な装置要因によって生じるバックグラウンドb2 の和となる。なお、バックグラウンドb2 の大きさは試料3d,3mによって散乱したエネルギー4.5keVのX線に比べて十分に小さいので、これを無視することができる。
【0028】
したがって、各X線強度Sd,Bd,Sm,Bmの測定値とバックグラウンドbとの関係は、以下の式(2)によって表すことができる。なお、前記バックグラウンドaについては、試料3d,3mの共存元素影響を受けるものであるから、式(2)において減算する必要はない。
Sm−b/Bm=Sd−b/Bd … 式(2)
【0029】
次いで、上述の式(2)に両定濃度試料3d,3mを用いて測定された二次X線強度Sd,Bd,Sm,Bmの測定値を代入して計算することにより、試料3に依存しない装置要因によるバックグラウンドbの大きさを求めることができる。また、このようにして求めたバックグラウンドbを前記式(1)に代入して、未知濃度の試料3におけるX線強度比Rを求めることにより、このX線強度比Rは試料3に含まれる共存元素の量に関係なく正確に求めることができる。
【0030】
ここで、前記バックグラウンドbには、空気Aによって散乱するX線2’の影響によるものだけでなく、ニオブフィルタFの励起など装置に起因するシステムピークや、検出器の分解能の限界によって分離できなかった測定対象ではないエネルギーなども含まれている。したがって、本発明はX線強度の測定値から試料3以外のすべての装置要因によるこれらのバックグラウンドbを減算したものを用いてX線強度比Rを求めることにより、さまざまな装置要因によるバックグラウンドbの影響を一切なくすることができる。つまり、バックグラウンドbが1個の試料3を測定するだけでは決定できないときにもその影響をほぼ完全に除去できる。
【0031】
次いで、図3に前記X線強度比Rを用いた検量線Cの一例を示し、以下にこの検量線Cの求め方を説明する。すなわち、図3に示す検量線Cは既知濃度の標準試料3sの蛍光X線強度Sおよび散乱X線強度Bを測定し、各X線強度の測定値S,Bを既に求めたバックグラウンドbと共に前記式(1)に代入することにより、前記X線強度比Rを用いて作成することができる。
【0032】
前記検量線Cは例えば2次曲線で表せるとすると、以下の式(3)のようになる。
C=α×R2 +β×R+γ
=α×(S−b/B)2 +β×(S−b/B)+γ …式(3)
【0033】
なお、本例では検量線Cを2次式で表わしているので、標準試料3sとして異なる既知濃度C1 ,C2 ,C3 を有する3個以上の標準試料3s1 〜3s3 を用いてそのときのX線強度比R1 ,R2 ,R3 を測定し、これらから各係数α,β,γを求めることができる。また、この標準試料3sの数は前記検量線Cが1次式の場合には2個以上、検量線Cが3次式以上である場合は4個以上、つまり、その次数より一つ多い数の標準試料3sを用いてその係数を求めることができる。
【0034】
そして、上述のようにして検量線Cを求めることにより、未知濃度の試料3xについてその濃度Cxを算出することができる。なお、既に詳述したように、前記検量線Cは試料3に含まれる共存元素の量に関係なく同じものを用いることができるので、試料3の種類が変わる毎に作成しなおす必要はないが、装置要因によって生じるバックグラウンドbの大きさが経時変化することを考えて上述の方法で定濃度試料3d,3mや標準試料3sを用いて校正することができる。
【0035】
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バックグラウンドによる影響を共存元素の量や試料の種類に関係なくほぼ確実に取り除くことができるので、極めて低濃度の試料であっても正確に定量分析することができると共に、共存元素の量の異なる重油・軽油・灯油・ガソリン・アルコール入りガソリンなど油種を変えても、正確な定量分析を行なうことができる。また、油種毎に検量線を作成する必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の蛍光X線分析装置の要部を示す説明図である。
【図2】 定濃度試料による二次X線の測定値を示す図である。
【図3】 検量線の一例を示す図である。
【図4】 蛍光X線分析装置の全体構成を示す図である。
【図5】 前記蛍光X線分析装置によって測定される二次X線の測定値を示す図である。
【図6】 従来の検量線の一例を示す図である。
【図7】 低濃度の測定対象試料を測定したときの二次X線の測定値を示す図である。
【符号の説明】
2…X線、3…試料、3d,3m…定濃度試料、3s…標準試料、5…X線検出器、8…CPU、R…X線強度比、b…バックグラウンド、B,Bd,Bm…散乱X線強度、C…検量線、S,Sd,Sm…蛍光X線強度。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a background correction method for a fluorescent X-ray analyzer and a fluorescent X-ray analyzer using the method, and more specifically, due to a device cause other than a sample such as scattering by air in an X-ray irradiation range. The present invention relates to a method for correcting a background of a fluorescent X-ray analyzer and a fluorescent X-ray analyzer that realizes accurate quantification by deriving a background and taking into account the calculation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is an excitation method as a method for measuring the concentration of a component to be measured such as sulfur contained in crude oil or petroleum products. This analysis method will be briefly described with reference to FIG. 4. In FIG. 4, 1 is an X-ray tube, and X-rays (primary X-rays) 2 generated in the
[0003]
The scattered X-rays have substantially the same energy as the
[0004]
The scattered X-rays and fluorescent X-rays generated from the
[0005]
FIG. 5 schematically shows an energy spectrum when sulfur fluorescent X-rays are measured, and the
[0006]
FIG. 6 is a diagram showing a calibration curve representing the relationship between the X-ray intensity ratio between fluorescent X-rays and scattered X-rays and the sulfur concentration, and was obtained using a standard sample with a known sulfur concentration. In other words, this concentration measurement method utilizes the fact that both fluorescent X-rays and scattered X-rays are similarly affected by absorption by the coexisting elements, and this calculation reduces the influence of the coexisting elements. be able to.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, the regulation level of pollutants has become extremely high, and it has become necessary to analyze components to be measured at a much lower concentration. When the concentration of the element to be measured is low, the fluorescent X-ray intensity decreases, and accordingly, the background b caused by the apparatus other than the sample, such as scattering by air in the X-ray irradiation range, cannot be ignored. It has become.
[0008]
FIG. 7 schematically shows an energy spectrum when fluorescent X-rays of low concentration sulfur are measured with a proportional counter. In this spectrum, a region S corresponding to sulfur fluorescent X-rays is an element Ss generated by excitation of sulfur contained in the
[0009]
As shown in FIG. 4, the background b includes
[0010]
Since the background b is a portion that is not influenced by the coexisting elements of the
[0011]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and the object of the present invention is to accurately quantify even a low-concentration sample in a fluorescent X-ray analyzer with little influence of coexisting elements. An object of the present invention is to provide a method for correcting the background of a fluorescent X-ray analyzer that can be analyzed, and a fluorescent X-ray analyzer using the method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the background correction method of the X-ray fluorescence analyzer of the present invention is the X-ray fluorescence intensity and scattered X-rays measured by the X-ray detector when the sample is irradiated with X-rays. Using the X-ray intensity ratio with the intensity and the calibration curve obtained using the standard sample, the absorption effect of the coexisting elements contained in the sample in the same manner as both the fluorescent X-rays and the scattered X-rays of the sample is made the same. In the fluorescent X-ray analyzer configured to calculate the concentration of the measurement target component in the sample by using the received X-ray fluorescence intensities of a plurality of constant concentration samples having the same measurement target component concentration and different coexisting elements The scattered X-ray intensity is measured, and the X-ray intensity ratio of each constant-concentration sample is equalized to determine the size of the background that affects the fluorescent X-ray intensity due to apparatus factors other than the sample. T The X-ray intensity ratio is calculated using the value obtained by subtracting the ground from the measured value of the fluorescent X-ray intensity of the sample as the fluorescent X-ray intensity, and the calibration curve is obtained using the X-ray intensity ratio. Then, the concentration of the measurement target component in the sample is calculated (claim 1).
Further, the X-ray fluorescence analyzer of the present invention using the background correction method described above is an X-ray detector that measures the fluorescent X-ray intensity and scattered X-ray intensity generated from a sample when the sample is irradiated with X-rays. And the X-ray intensity ratio between the fluorescent X-ray intensity measured by the X-ray detector and the scattered X-ray intensity and the calibration curve obtained using the standard sample, the fluorescent X-ray and scattered X-ray of the sample In the X-ray fluorescence analysis apparatus, the CPU includes a CPU that calculates the concentration of the component to be measured in the sample using the same effect of absorption by the coexisting elements contained in the sample. the fluorescence of the addition, the equal measurement target component concentration, and a plurality of constant density sample coexisting elements are mounted on different Do Ri the fluorescent X-ray analyzer means for calculating process the concentration of the measurement target component in the sample X-ray intensity and scattered X-ray intensity Has a relationship with the background affect these two X-ray intensity, and the measurement of the fluorescent X-ray intensity and the scattered X-ray intensity of each constant density sample to be measured by the X-ray detector in this equation Means for substituting the value and determining the magnitude of the background that affects the fluorescent X-ray intensity due to apparatus factors other than the sample, and subtracting the determined background from the measured value of the fluorescent X-ray intensity of the sample of unknown concentration means as well as means asking you to the calibration curve using the calculated X-ray intensity ratio and the standard sample to calculate the the the unknown concentration the X-ray intensity ratio of the sample value as a fluorescent X-ray intensity of a sample of unknown concentration It is characterized by having a (claim 2).
[0013]
Therefore, by using the above-described background correction method, the influence of the background can be almost certainly removed, so that even a very low concentration sample can be accurately quantitatively analyzed. In addition, since the background can be removed without being affected by the amount of coexisting elements contained in the sample, there is little influence from oil types such as heavy oil, light oil, kerosene, gasoline, and gasoline with alcohol, regardless of the amount of coexisting elements. Accurate quantitative analysis can be performed, and there is no need to create a calibration curve for each oil type.
[0014]
In addition, when calculating the X-ray intensity ratio as a ratio of a value obtained by subtracting the background from a measured value of fluorescent X-ray intensity and a measured value of scattered X-ray intensity, an almost accurate calculation is performed with a simpler calculation. Can be performed.
[0015]
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram illustrating the present invention, and is a partially enlarged view of the fluorescent X-ray analyzer already described in detail with reference to FIG. In the following description, the energy spectrum disclosed in FIGS. 1 and 2 is a schematic diagram for simplifying the description and is not an actual measurement result.
[0017]
As shown in FIG. 1, the
[0018]
Further, the
[0019]
Note that the energy characteristic of the
[0020]
Then, the X-ray input to the
[0021]
In the background correction method of the fluorescent X-ray analysis apparatus of the present invention, the
R = S−b / B Formula (1)
[0022]
That is, the X-ray intensity ratio R is obtained from the value obtained by subtracting the background b due to apparatus factors other than the sample from the measured value of the fluorescent X-ray intensity S and the scattered X-ray intensity B. In the above formula (1), the calculation is performed assuming that the background size affecting the measured value of the scattered X-ray intensity B having an energy characteristic of 4.5 keV is negligible. However, the present invention is not limited to this point.
[0023]
When performing a more rigorous calculation, the size of the background b is divided into a background b 1 that affects the fluorescent X-ray intensity S and a background b 2 that affects the scattered X-ray intensity B. It is also possible to calculate the X-ray intensity ratio as R = (S−b 1 ) / (B−b 2 ).
[0024]
Next, a method for deriving the background b will be described with reference to FIG. The derivation of the background is two constant-concentration samples 3d and 3m (in this example, decalin 3d and methanol 3m as an example) where the concentration of the element to be measured is 0 (an example where the concentrations are equal) and the coexisting elements are greatly different. ). In addition, when performing the above-mentioned stricter calculation, the backgrounds b 1 and b 2 can be obtained using three constant concentration samples.
[0025]
Both the constant concentration samples 3d and 3m are mounted on a fluorescent X-ray analyzer as the
[0026]
That is, the measured values of the fluorescent X-ray intensities Sd and Sm (fluorescent X-ray intensity Sd in decalin, fluorescent X-ray intensity Sm in methanol) are irradiated with the fluorescent X-ray intensity and titanium characteristic X-rays due to the fluorescence of the samples 3d and 3m. The background a caused by the
[0027]
The measured values of the scattered X-ray intensities Bd and Bm (scattered X-ray intensity in decalin Bd and scattered X-ray intensity in methanol Bm) are X-rays of energy 4.5 keV scattered by the samples 3d and 3m, This is the sum of the background b 2 caused by various device factors such as scattering. Note that the size of the background b 2 is sufficiently smaller than the X-ray having an energy of 4.5 keV scattered by the samples 3d and 3m, and can be ignored.
[0028]
Therefore, the relationship between the measured values of the X-ray intensities Sd, Bd, Sm, and Bm and the background b can be expressed by the following equation (2). Since the background a is affected by the coexisting elements of the samples 3d and 3m, it is not necessary to subtract in the equation (2).
Sm−b / Bm = Sd−b / Bd (2)
[0029]
Next, depending on the
[0030]
Here, the background b can be separated not only by the influence of the X-ray 2 'scattered by the air A but also by the system peak caused by the apparatus such as the excitation of the niobium filter F and the limit of the resolution of the detector. It also includes energy that was not measured. Therefore, the present invention obtains the X-ray intensity ratio R by subtracting these backgrounds b due to all apparatus factors other than the
[0031]
Next, FIG. 3 shows an example of a calibration curve C using the X-ray intensity ratio R, and how to find the calibration curve C will be described below. That is, the calibration curve C shown in FIG. 3 measures the fluorescent X-ray intensity S and the scattered X-ray intensity B of the
[0032]
If the calibration curve C can be expressed by, for example, a quadratic curve, the following equation (3) is obtained.
C = α × R 2 + β × R + γ
= Α × (S−b / B) 2 + β × (S−b / B) + γ (3)
[0033]
In this example, since the calibration curve C is expressed by a quadratic equation, three or more
[0034]
Then, by obtaining the calibration curve C as described above, the concentration Cx can be calculated for the
[0035]
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the influence of the background can be almost certainly removed regardless of the amount of coexisting elements and the type of sample, so that even a very low concentration sample can be quantitatively analyzed accurately. In addition, accurate quantitative analysis can be performed even if the oil type such as heavy oil, light oil, kerosene, gasoline, gasoline with alcohol, etc., with different amounts of coexisting elements is changed. In addition, it is not necessary to create a calibration curve for each oil type.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a main part of a fluorescent X-ray analyzer of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing measured values of secondary X-rays from a constant concentration sample.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a calibration curve.
FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of a fluorescent X-ray analyzer.
FIG. 5 is a diagram showing measured values of secondary X-rays measured by the X-ray fluorescence analyzer.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional calibration curve.
FIG. 7 is a diagram showing measured values of secondary X-rays when a low concentration measurement target sample is measured.
[Explanation of symbols]
2 ... X-ray, 3 ... sample, 3d, 3m ... constant concentration sample, 3s ... standard sample, 5 ... X-ray detector, 8 ... CPU, R ... X-ray intensity ratio, b ... background, B , Bd, Bm ... scattered X-ray intensity, C ... calibration curve,
Claims (3)
測定対象成分濃度が等しく、かつ共存元素が異なる複数の定濃度試料の蛍光X線強度および散乱X線強度をそれぞれ測定し、各定濃度試料によるX線強度比が等しくなることを用いて試料以外の装置要因によって蛍光X線強度に影響を与えるバックグラウンドの大きさを求め、この求めたバックグラウンドを前記試料の蛍光X線強度の測定値から減算した値を蛍光X線強度として前記X線強度比を計算し、このX線強度比を用いて前記検量線を求め、この検量線を用いて試料中の測定対象成分の濃度を算出することを特徴とする蛍光X線分析装置のバックグラウンド補正方法。Using the X-ray intensity ratio between the fluorescent X-ray intensity measured by the X-ray detector when the sample is irradiated with X-rays and the scattered X-ray intensity, and the calibration curve obtained using the standard sample, Fluorescence X in which the concentration of the measurement target component in the sample is calculated using the fact that both the fluorescent X-ray and the scattered X-ray of the sample are similarly affected by the absorption effect of the coexisting elements contained in the sample. In the line analyzer,
Measure fluorescence X-ray intensity and scattered X-ray intensity of a plurality of constant concentration samples with the same concentration of components to be measured and different coexisting elements, and use the fact that the X-ray intensity ratio of each constant concentration sample is equal. The intensity of the background that affects the fluorescent X-ray intensity due to the factors of the apparatus is obtained, and the X-ray intensity is obtained by subtracting the obtained background from the measured value of the fluorescent X-ray intensity of the sample as the fluorescent X-ray intensity. The background correction of the fluorescent X-ray analyzer characterized by calculating the ratio, obtaining the calibration curve using the X-ray intensity ratio, and calculating the concentration of the component to be measured in the sample using the calibration curve Method.
前記CPUは、前記試料中の測定対象成分の濃度を算出処理する手段の他に、測定対象成分濃度が等しく、かつ共存元素が異なり当該蛍光X線分析装置に搭載される複数の定濃度試料の蛍光X線強度および散乱X線強度とこれら両X線強度に影響を与えるバックグラウンドとの関係式を有し、かつ、この関係式に前記X線検出器により測定される各定濃度試料の蛍光X線強度および散乱X線強度の測定値を代入して、試料以外の装置要因によって蛍光X線強度に影響を与えるバックグラウンドの大きさを求める手段及びこの求めたバックグラウンドを未知濃度の前記試料の蛍光X線強度の測定値から減算した値を未知濃度の試料の蛍光X線強度として該未知濃度の試料の前記X線強度比を計算する手段並びにその計算されたX線強度比と標準試料を用いて前記検量線を求める手段を有していることを特徴とする蛍光X線分析装置。X-ray detector for measuring fluorescent X-ray intensity and scattered X-ray intensity generated from the sample when the sample is irradiated with X-ray, and fluorescent X-ray intensity and scattered X-ray measured by the X-ray detector Using the X-ray intensity ratio with respect to the intensity and the calibration curve obtained using the standard sample, both the fluorescent X-ray and scattered X-ray of the sample are similarly affected by absorption by the coexisting elements contained in the sample. In a fluorescent X-ray analyzer having a CPU that calculates the concentration of the measurement target component in the sample by using
Wherein the CPU, in addition to the means for calculation the concentration of the measurement target component in the sample, equal measurement target component concentration, and a plurality of constant density sample coexisting elements are mounted on different Do Ri the fluorescent X-ray analyzer The relationship between the fluorescent X-ray intensity and scattered X-ray intensity and the background that affects both X-ray intensities, and each constant concentration sample measured by the X-ray detector in this relational expression. Means for substituting the measured values of the fluorescent X-ray intensity and scattered X-ray intensity to determine the size of the background that affects the fluorescent X-ray intensity due to apparatus factors other than the sample , and the calculated background for the unknown concentration means and the calculated X-ray intensity ratio and the standard thereof calculating the X-ray intensity ratio of the sample of the unknown concentration values obtained by subtracting from the measured value of the fluorescent X-ray intensity of the sample as a fluorescent X-ray intensity of a sample of unknown concentration X-ray fluorescence spectrometer, characterized in that a means asking you to the calibration curve using the fee.
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