JP5519569B2 - X-ray fluorescence analyzer and method - Google Patents

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Description

本発明は、蛍光X線を用いて分析対象に含まれる成分を分析する蛍光X線分析技術に関する。   The present invention relates to a fluorescent X-ray analysis technique for analyzing components contained in an analysis target using fluorescent X-rays.

分析の対象である分析対象に含まれる成分のうち、分析対象を構成する組成元素、または表面の付着元素を、非破壊で分析する手法の1つとして蛍光X線分析法がある。この蛍光X線分析法を実行する装置を蛍光X線分析装置と呼ぶ。
蛍光X線分析法は、分析対象中の多くの種類の元素について、定性分析、定量分析、化学状態分析、またはこれらのうちのいずれか複数を同時に行える分析法であり、液体そのものを分析する事例もあるが、分析対象は主として固体材料である。
One of the methods for non-destructively analyzing the constituent elements constituting the analysis target or the adhering elements on the surface among the components included in the analysis target, which is the analysis target, is a fluorescent X-ray analysis method. An apparatus that executes this X-ray fluorescence analysis method is called an X-ray fluorescence analyzer.
Fluorescence X-ray analysis is an analysis method that can perform qualitative analysis, quantitative analysis, chemical state analysis, or any one of these simultaneously for many types of elements in an analysis target. However, the object of analysis is mainly solid material.

上記分析法のうち、定量分析とは、組成分析、微量分析といった当該元素の濃度に関する分析であり、例えばめっき膜厚など、膜厚の測定などをも含む。本発明では、これらを量的情報と呼ぶことにする。
定量分析では、物理的または化学的定数の設定など、物理的または化学的前提をおいて、測定された元素の蛍光X線強度から、計算を経て、当該元素の量的情報を得る。量的情報は、濃度そのものを表すこともあるが、濃度の大小を示す相対値の場合もある。計算を経ないで、測定された元素の蛍光X線強度自体を、当該元素の量的情報として扱うこともあるが、本発明ではこれを含まない。
Among the above analysis methods, quantitative analysis is analysis relating to the concentration of the element such as composition analysis and trace analysis, and includes measurement of film thickness such as plating film thickness. In the present invention, these are called quantitative information.
In the quantitative analysis, quantitative information of the element is obtained through calculation from the measured fluorescent X-ray intensity of the element based on physical or chemical assumptions such as setting of physical or chemical constants. The quantitative information may indicate the density itself, but may be a relative value indicating the magnitude of the density. The fluorescent X-ray intensity of the measured element itself may be treated as quantitative information of the element without calculation, but this is not included in the present invention.

蛍光X線分析装置は、実験室に置かれる大型の装置が主流であるが、最近では携帯型蛍光X線分析装置も販売されている。例えば、株式会社堀場製作所が販売する携帯型蛍光X線分析装置がある(例えば、非特許文献1など参照)。
量的情報の応用として、建築構造物などの分析対象に対して、この分析対象が存在する現場での非破壊での定性分析、定量分析を挙げることができる。
Large-scale devices placed in laboratories are the mainstream of X-ray fluorescence analyzers, but recently portable X-ray fluorescence analyzers have also been sold. For example, there is a portable fluorescent X-ray analyzer sold by HORIBA, Ltd. (see, for example, Non-Patent Document 1).
Examples of the application of quantitative information include non-destructive qualitative analysis and quantitative analysis on an analysis object such as a building structure on the site where the analysis object exists.

一方、社会インフラである電力や電気通信の分野において、送電線や通信線を支える構造物の多くは屋外に設置させることから、塩害など、設置環境による腐食が生じることがあり、塩分は腐食を加速する要素であることから、塩分に含まれる塩素を現場で測定するニーズがある(例えば、非特許文献2など参照)。   On the other hand, in the field of electric power and telecommunications, which are social infrastructures, many structures that support transmission lines and communication lines are installed outdoors, so salt damage can cause corrosion due to the installation environment. Since it is an accelerating element, there is a need to measure chlorine contained in salinity on site (for example, see Non-patent Document 2).

http://www.horiba.com/jp/scientific/products-jp/x-ray-fluorescence-analysis/details/mesa-portable-8946/http://www.horiba.com/jp/scientific/products-jp/x-ray-fluorescence-analysis/details/mesa-portable-8946/ http://www.ourstex.co.jp/application/data029.htmlhttp://www.ourstex.co.jp/application/data029.html

このような従来の技術による蛍光X線分析法では、定量分析を行う場合、物理的または化学的前提の1つとして、分析対象の均一性を前提としている。分析対象の均一性とは、例えば、分析対象自体をそのままの状態で分析する場合、分析のための測定面が平坦であること、あるいは、分析対象からその場でサンプリングして測定する場合には、ある平面の上に均一に分散させることを指している。   In such a conventional fluorescent X-ray analysis method, when performing quantitative analysis, the uniformity of the analysis target is assumed as one of physical or chemical assumptions. The uniformity of the analysis target is, for example, when the analysis target itself is analyzed as it is, when the measurement surface for analysis is flat, or when sampling and measuring from the analysis target on the spot , Refers to uniformly distributing on a plane.

しかしながら、分析対象からその場でサンプリングして測定する場合、ある平面の上に均一に分散させることは、サンプリングにおいて分析対象を破壊することを意味する。例えば、コンクリート構造物の中の塩分を測定する場合、コンクリート構造物からコア抜きと呼ばれるサンプリングを行い、サンプリングされた試料(コア供試体)を粉砕して、分析対象の粉末を得て、平面状に均一に分散させて、蛍光X線分析装置により、塩素の蛍光X線強度を測定し、物理的または化学的前提をおいて、計算を経て、塩素および塩分の量的情報を得る。   However, when sampling and measuring in situ from an analysis object, even distribution on a plane means destroying the analysis object in sampling. For example, when measuring salinity in a concrete structure, sampling called “core removal” is performed from the concrete structure, and the sampled sample (core specimen) is pulverized to obtain a powder to be analyzed. The chlorine X-ray intensity of chlorine is measured by a fluorescent X-ray analyzer, and quantitative information on chlorine and salinity is obtained through calculation based on physical or chemical assumptions.

このとき、コンクリート構造物が、例えば、大規模な橋梁や橋脚であれば、埋め戻すなどの事後措置を講ずることでコア抜きに伴う支障はないが、小規模なコンクリート電柱などであれば、コア抜きに伴う支障が懸念されるため、このようなコア抜きに類したサンプリングは通常行われない。また、分析対象が金属製である場合、コンクリート製のように、分析対象の粉末を得ること事態が困難である。   At this time, if the concrete structure is, for example, a large-scale bridge or pier, there will be no problem with core removal by taking subsequent measures such as backfilling. Since there is a concern about the troubles associated with unplugging, sampling like this is usually not performed. In addition, when the analysis target is made of metal, it is difficult to obtain the analysis target powder as in the case of concrete.

一方で、分析対象自体をそのままの状態で分析する場合、蛍光X線分析装置により、表面における元素の蛍光X線強度を測定し、分析のための測定面が平坦であることを前提として、元素の量的情報を得る。この場合、例えば、分析対象の測定面が橋脚の平坦な面であれば、その前提が十分に成り立つものと見なせるが、例えば、分析対象が鋼棒であれば、測定面はある曲率を有するため、このような前提は成り立たない。この前提が成り立たない場合、分析対象に含まれる成分の被分析元素の量についての情報を正確に得ることはできない。   On the other hand, when analyzing the analysis object itself as it is, the fluorescent X-ray intensity of the element on the surface is measured by a fluorescent X-ray analyzer, and the element is assumed to have a flat measurement surface for analysis. Get quantitative information. In this case, for example, if the measurement surface to be analyzed is a flat surface of the pier, the premise can be considered to be sufficient, but for example, if the analysis target is a steel rod, the measurement surface has a certain curvature. Such a premise does not hold. If this assumption is not satisfied, it is impossible to accurately obtain information about the amount of the element to be analyzed included in the analysis target.

屋外構造物として鋼棒を材料とするものとしては、例えば、送電線や通信線が架かるコンクリート電柱を支える支線と呼ばれるものがある。支線には、様々な規格があり、規格によっては、鋼棒の部分の直径は異なり、すなわち曲率は異なる。曲率が変われば、曲率以外の物理的化学的性質が同一の複数の分析対象であっても、被分析元素の蛍光X線強度は変化する。すなわち、曲率が異なる条件では、被分析元素の蛍光X線強度自体は、当該元素の量に比例しない。すなわち相対値であっても、被分析元素の蛍光X線強度の多寡をもって論ずることはできない。   As what uses a steel bar as an outdoor structure, there exists what is called a branch line which supports the concrete electric pole on which a power transmission line and a communication line are spanned, for example. There are various standards for the branch line, and depending on the standard, the diameter of the steel bar portion is different, that is, the curvature is different. If the curvature changes, the fluorescent X-ray intensity of the element to be analyzed changes even if the analysis target is a plurality of analysis objects having the same physical and chemical properties other than the curvature. That is, under conditions where the curvature is different, the fluorescent X-ray intensity itself of the element to be analyzed is not proportional to the amount of the element. That is, even if it is a relative value, it cannot be discussed with the amount of fluorescent X-ray intensity of the element to be analyzed.

以上のように、従来の技術による蛍光X線分析法および蛍光X線分析装置では、分析対象の測定面が曲率を有する場合、分析対象に含まれる成分の被分析元素の量についての情報を正確に得ることができないという問題点があった。   As described above, in the conventional X-ray fluorescence analysis method and X-ray fluorescence analyzer, when the measurement surface of the analysis target has a curvature, information about the amount of the element to be analyzed of the component included in the analysis target is accurate. There was a problem that could not be obtained.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、分析対象の測定面が曲率を有する場合でも、分析対象に含まれる成分の被分析元素の量についての情報を正確に得ることができる蛍光X線分析技術を提供することを目的としている。   The present invention is for solving such problems, and even when the measurement surface of the analysis target has a curvature, information on the amount of the element to be analyzed of the component included in the analysis target can be accurately obtained. The object is to provide a fluorescent X-ray analysis technique.

このような目的を達成するために、本発明にかかる蛍光X線分析装置は、X線を発生させて分析対象へ照射するX線発生部と、X線に応じて分析対象の表面から発生した蛍光X線を検出してその強度を計測するX線検出器と、X線検出器で計測した蛍光X線強度に基づいて、分析対象の表面に存在する元素に関する量的情報を算出する制御部とを備え、制御部で、分析対象表面の曲率または半径に基づいて、蛍光X線強度から算出される量的情報を補正するものとし、具体的には、分析対象表面は、曲率1/Rを持つ曲面からなり、X線検出部は、曲面と対向する位置に配置されて、曲面からの蛍光X線を検出する検出面を有し、制御部で、曲面の半径方向と平行する仮想平面において、検出面のうち仮想平面と交差する交差線分の長さをDとし、交差線分の中央点Pから曲面の中心点へ延びる検出面の法線が曲面と直交する位置を点Aとし、中央点Pから点Aまでの距離をLとし、中心点を中心として回転する動径が曲面と直交する任意の位置を点Bとし、中心点に対して点Aと点Bとがなす角度をθとし、点Bと点Pとを結ぶ線分の長さをdとし、線分と点Bの接線とがなす角度をαとした場合、後述する式(12)で表される補正係数により、量的情報を補正するようにしたものである。 In order to achieve such an object, an X-ray fluorescence analyzer according to the present invention generates an X-ray generated from an X-ray generation unit that irradiates an analysis target and the surface of the analysis target according to the X-ray. An X-ray detector that detects fluorescent X-rays and measures the intensity thereof, and a control unit that calculates quantitative information about elements present on the surface of the analysis target based on the fluorescent X-ray intensity measured by the X-ray detector And the control unit corrects the quantitative information calculated from the fluorescent X-ray intensity based on the curvature or radius of the analysis target surface. Specifically, the analysis target surface has the curvature 1 / R. The X-ray detection unit is arranged at a position facing the curved surface, has a detection surface for detecting fluorescent X-rays from the curved surface, and the control unit is a virtual plane parallel to the radial direction of the curved surface , The length of the intersecting line segment that intersects the virtual plane of the detection surface is D The position where the normal of the detection surface extending from the center point P of the intersecting line segment to the center point of the curved surface is orthogonal to the curved surface is point A, the distance from the center point P to point A is L, and the center point is the center. An arbitrary position where the radius of rotation is perpendicular to the curved surface is defined as point B, the angle formed by point A and point B with respect to the center point is defined as θ, and the length of the line segment connecting point B and point P is defined as d. When the angle formed by the line segment and the tangent to the point B is α, the quantitative information is corrected by a correction coefficient expressed by the equation (12) described later.

この際、分析対象表面の曲率を計測する曲率計測部をさらに備え、制御部で、曲率計測部で得られた曲率に基づいて、蛍光X線強度から算出される量的情報を補正するようにしてもよい。   At this time, a curvature measuring unit that measures the curvature of the surface to be analyzed is further provided, and the control unit corrects the quantitative information calculated from the fluorescent X-ray intensity based on the curvature obtained by the curvature measuring unit. May be.

また、本発明にかかる蛍光X線分析方法は、分析対象へ照射したX線に応じて分析対象の表面から発生した蛍光X線を検出してその強度を計測し、当該蛍光X線強度に基づいて、分析対象の表面に存在する元素に関する量的情報を算出する際、分析対象表面の曲率または半径に基づいて量的情報を補正するものとし、具体的には、分析対象表面は、曲率1/Rを持つ曲面からなり、X線を検出する際、曲面と対向する位置に配置された検出面で、曲面からの蛍光X線を検出し、量的情報を補正する際は、曲面の半径方向と平行する仮想平面において、検出面のうち仮想平面と交差する交差線分の長さをDとし、交差線分の中央点Pから曲面の中心点へ延びる検出面の法線が曲面と直交する位置を点Aとし、中央点Pから点Aまでの距離をLとし、中心点を中心として回転する動径が曲面と直交する任意の位置を点Bとし、中心点に対して点Aと点Bとがなす角度をθとし、点Bと点Pとを結ぶ線分の長さをdとし、線分と点Bの接線とがなす角度をαとした場合、後述する式(12)で表される補正係数により、量的情報を補正するようにしたものである。 Moreover, the fluorescent X-ray analysis method according to the present invention detects fluorescent X-rays generated from the surface of the analysis target according to the X-rays irradiated to the analysis target, measures the intensity, and based on the fluorescent X-ray intensity. Thus, when calculating quantitative information regarding an element present on the surface of the analysis target, the quantitative information is corrected based on the curvature or radius of the analysis target surface. Specifically, the analysis target surface has a curvature of 1 When detecting X-rays, a detection surface arranged at a position opposite to the curved surface detects fluorescent X-rays from the curved surface and corrects quantitative information. In the virtual plane parallel to the direction, the length of the crossing line segment that intersects the virtual plane in the detection surface is D, and the normal line of the detection surface extending from the center point P of the crossing line segment to the center point of the curved surface is orthogonal to the curved surface The position to be performed is point A, and the distance from the center point P to point A is L An arbitrary position where the radius of rotation that rotates around the center point is orthogonal to the curved surface is defined as point B, an angle formed by point A and point B with respect to the center point is defined as θ, and a line connecting point B and point P When the length of the minute is d and the angle between the line segment and the tangent of the point B is α, the quantitative information is corrected by the correction coefficient expressed by the equation (12) described later. is there.

この際、分析対象表面の曲率を計測し、当該曲率に基づいて量的情報を補正するようにしてもよい   At this time, the curvature of the analysis target surface may be measured, and the quantitative information may be corrected based on the curvature.

本発明によれば、分析対象の測定面が曲率を有する場合でも、分析対象に含まれる成分の被分析元素の量についての情報を正確に得ることができる。   According to the present invention, even when the measurement surface to be analyzed has a curvature, it is possible to accurately obtain information on the amount of an element to be analyzed that is a component included in the analysis target.

一実施の形態にかかる蛍光X線分析装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the fluorescent-X-ray-analysis apparatus concerning one Embodiment. 一実施の形態にかかる蛍光X線分析処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fluorescent X ray analysis process concerning one Embodiment. テンプレートを用いた曲率計測機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the curvature measuring mechanism using a template. 分析対象とX線検出器との位置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the positional relationship of an analysis object and an X-ray detector. 分析対象とX線検出器との位置関係(仮想平面上)を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship (on a virtual plane) with an analysis object and an X-ray detector. 従来の蛍光X線分析法における量的情報の算出手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation procedure of the quantitative information in the conventional fluorescent X ray analysis method.

[発明の原理]
蛍光X線分析方法では、分析対象にX線を照射し、分析対象に含まれる元素の元素種に特有の波長の蛍光X線について、蛍光X線強度を得る。このとき、直接目的とするのは被分析元素であるが、被分析元素に関する量的情報を得るために、分析対象に含まれる被分析元素以外の元素を測定し、当該元素の蛍光X線強度を得ることが必要な場合もある。
[Principle of the Invention]
In the X-ray fluorescence analysis method, X-rays are irradiated to an analysis object, and the X-ray fluorescence intensity is obtained for the X-ray fluorescence having a wavelength specific to the element type of the element included in the analysis object. At this time, the target element is directly the element to be analyzed, but in order to obtain quantitative information about the element to be analyzed, elements other than the element to be analyzed included in the analysis target are measured, and the fluorescent X-ray intensity of the element It may be necessary to get

図6は、従来の蛍光X線分析法における量的情報の算出手順を示すフローチャートである。
従来の蛍光X線分析法では、まず、分析対象にX線を照射して得られる蛍光X線の強度を計測し(ステップ200)、得られた蛍光X線強度を演算処理して、被分析元素の量的情報を算出し(ステップ201)、得られた量的情報を出力する(ステップ202)、ものとなっている。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for calculating quantitative information in the conventional fluorescent X-ray analysis method.
In the conventional fluorescent X-ray analysis method, first, the intensity of fluorescent X-rays obtained by irradiating an analysis object with X-rays is measured (step 200), and the obtained fluorescent X-ray intensity is processed and analyzed. The quantitative information of the element is calculated (step 201), and the obtained quantitative information is output (step 202).

一般に、上記演算処理のうち最も簡単なものの1つは、元素の蛍光X線強度が元素の量に比例するとして、被分析元素の量が既知の標準試料における被分析元素の量とこの被分析元素の蛍光X線強度との比例定数による除算ないし乗算を、分析対象に含まれる量が未知の被分析元素の蛍光X線強度に対して施すものである。   In general, one of the simplest of the above arithmetic processes is that the fluorescent X-ray intensity of an element is proportional to the amount of the element, and the amount of the analyzed element in the standard sample whose amount of the analyzed element is known and this analyzed Division or multiplication by a proportional constant with the fluorescent X-ray intensity of the element is performed on the fluorescent X-ray intensity of the element to be analyzed whose amount contained in the analysis target is unknown.

このような従来法では、分析対象の曲率が変化した場合、曲率に応じた補正を行わないため、被分析元素の量とこの被分析元素の蛍光X線強度との対応関係は1対1ではなく、すなわち、分析元素の蛍光X線強度から被分析元素の量的情報を得ることは、曲率の値の範囲を限定しなければ、困難である。   In such a conventional method, when the curvature of the analysis target changes, correction according to the curvature is not performed, so the correspondence between the amount of the analyzed element and the fluorescent X-ray intensity of the analyzed element is not 1: 1. In other words, it is difficult to obtain quantitative information on the element to be analyzed from the fluorescent X-ray intensity of the element to be analyzed unless the range of curvature values is limited.

これに対して、本発明では、演算処理の一部分として曲率による量的情報の補正を含み、変数である曲率を入力した後、元素の蛍光X線強度に演算を施して元素の量的情報を得るようにしたものである。したがって、本発明によれば、被分析元素を含む分析対象の曲率に合わせて、被分析元素の量的情報を得るための補正を行うようにしたので、被分析元素の蛍光X線強度から、曲率に応じた補正を経て、被分析元素の量についての情報を正確に得ることができる。   On the other hand, the present invention includes correction of quantitative information by curvature as a part of calculation processing, and after inputting a curvature that is a variable, performs calculation on the fluorescent X-ray intensity of the element to obtain quantitative information of the element. It ’s what you get. Therefore, according to the present invention, in order to obtain the quantitative information of the analyzed element in accordance with the curvature of the analysis target including the analyzed element, the fluorescent X-ray intensity of the analyzed element is used. Through correction according to the curvature, information on the amount of the element to be analyzed can be obtained accurately.

[蛍光X線分析装置]
次に、図1および図2を参照して、本発明の一実施の形態にかかる蛍光X線分析装置について説明する。図1は、一実施の形態にかかる蛍光X線分析装置の構成を示す説明図である。図2は、一実施の形態にかかる蛍光X線分析処理を示すフローチャートである。
[X-ray fluorescence analyzer]
Next, a fluorescent X-ray analyzer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a fluorescent X-ray analyzer according to an embodiment. FIG. 2 is a flowchart showing a fluorescent X-ray analysis process according to an embodiment.

蛍光X線分析装置10は、全体として、ハンドヘルドでの利用を考慮したガン型をなしており、分析対象にX線を照射して得られる蛍光X線の強度を計測し、この計測結果に基づいて、分析対象を構成する元素に関する、例えば濃度などの量的情報を算出する装置である。   The X-ray fluorescence analyzer 10 as a whole is a cancer type considering use in handheld, measures the intensity of X-ray fluorescence obtained by irradiating an analysis target with X-rays, and based on the measurement result. Thus, it is a device for calculating quantitative information such as concentration, for example, regarding elements constituting the analysis target.

分析対象20は、蛍光X線分析を行う対象である。具体例としては、通信に関わる線路設備として、鋼管柱、つり線、支線など、曲面を有する屋外設備がある。
この種の設備に付着した塩分は、設備の腐食に大きな影響を及ぼすため、塩分付着量を評価する必要がある。蛍光X線分析は、設備が設置されている現場での非破壊測定が可能であることから、蛍光X線分析装置10を用いた塩分測定方法が用いられる。
The analysis target 20 is a target for performing fluorescent X-ray analysis. As a specific example, there is an outdoor facility having a curved surface, such as a steel pipe column, a suspension line, and a branch line, as a line facility related to communication.
The salinity adhering to this kind of equipment has a great influence on the corrosion of the equipment, so it is necessary to evaluate the amount of salt adhering. Since X-ray fluorescence analysis enables nondestructive measurement at a site where equipment is installed, a salinity measurement method using the X-ray fluorescence analyzer 10 is used.

この蛍光X線分析装置10は、主に、本体11、X線出入口12、曲率計測部13、表示部14、把持部15、およびX線出射ボタン16から構成されている。   The X-ray fluorescence analyzer 10 mainly includes a main body 11, an X-ray entrance / exit 12, a curvature measurement unit 13, a display unit 14, a grip unit 15, and an X-ray emission button 16.

本体11には、X線発生部11A、X線検出器11B、および制御部11Cが内包されている。
X線発生部11Aは、X線発生ボタン16の操作に応じて照射X線21を発生させて、X線出入口12から分析対象20へ出射する機能を有している。
X線検出器11Bは、照射X線21が分析対象20に照射した照射X線21により分析対象20から発生した蛍光X線22の強度を、各波長ごと、すなわちX線の光子エネルギーごとに計測する機能を有している。この蛍光X線22は、分析対象20に含まれる元素に特有の波長、すなわち光子エネルギーを有している。
The main body 11 includes an X-ray generator 11A, an X-ray detector 11B, and a controller 11C.
The X-ray generation unit 11 </ b> A has a function of generating irradiation X-rays 21 in accordance with the operation of the X-ray generation button 16 and emitting the irradiation X-rays 21 from the X-ray entrance 12 to the analysis target 20.
The X-ray detector 11B measures the intensity of the fluorescent X-rays 22 generated from the analysis target 20 by the irradiation X-rays 21 irradiated by the irradiation X-rays 21 for each wavelength, that is, for each photon energy of the X-rays. It has a function to do. This fluorescent X-ray 22 has a wavelength peculiar to the element contained in the analysis target 20, that is, photon energy.

制御部11Cは、CPUなどの演算処理回路からなり、X線検出器11Bで得られた計測結果に基づいて、分析対象20を構成する元素の濃度などの量的情報を算出する機能と、分析対象20の曲率や当該装置に固有の装置定数に基づいて量的情報を補正するための補正係数を算出する機能と、この補正係数により量的情報を補正する機能と、計測結果や量的情報などの各種情報を表示部14で表示する機能を有している。   The control unit 11C includes an arithmetic processing circuit such as a CPU, and based on the measurement result obtained by the X-ray detector 11B, calculates a quantitative information such as the concentration of an element constituting the analysis target 20, and an analysis A function for calculating a correction coefficient for correcting quantitative information based on the curvature of the object 20 or a device constant specific to the apparatus, a function for correcting quantitative information by this correction coefficient, and a measurement result or quantitative information The display unit 14 has a function of displaying various types of information.

X線出入口部12は、本体11の先端部に設けられた開口部からなり、X線発生部11Aからの照射X線21や分析対象20からの蛍光X線22が出入りする。   The X-ray entrance / exit part 12 includes an opening provided at the tip of the main body 11, and the irradiation X-ray 21 from the X-ray generation part 11 </ b> A and the fluorescent X-ray 22 from the analysis target 20 enter and exit.

曲率計測部13は、X線出入口部12の先端部に設けられて、分析対象20の曲率を計測する機能を有している。曲率計測部13の具体的な機構としては、例えば、複数の曲率を有するテンプレートを用いて、これらと分析対象20を密着させ、もっとも密着性のよいテンプレートの曲率を採用する機構がある。   The curvature measuring unit 13 is provided at the distal end portion of the X-ray entrance / exit portion 12 and has a function of measuring the curvature of the analysis target 20. As a specific mechanism of the curvature measuring unit 13, for example, there is a mechanism that uses a template having a plurality of curvatures and closely contacts the analysis target 20 and adopts the curvature of the template having the best adhesion.

図3は、テンプレートを用いた曲率計測機構を示す説明図であり、図3(a)は、外観図、図3(b)は平面図である。
曲率計測部13の先端には、ある曲率を有する凹部13Bが形成されたテンプレート13Aが取り付けられており、図3に示すように、円柱棒状の分析対象20にテンプレート13Aの凹部13Bを密着させる。これにより、分析対象20の曲率と凹部13Bの曲率が一致した場合、分析対象20の曲率を把握できる。
3A and 3B are explanatory views showing a curvature measuring mechanism using a template. FIG. 3A is an external view and FIG. 3B is a plan view.
A template 13A in which a concave portion 13B having a certain curvature is formed is attached to the tip of the curvature measuring unit 13, and as shown in FIG. 3, the concave portion 13B of the template 13A is brought into close contact with a cylindrical rod-shaped analysis target 20. Thereby, when the curvature of the analysis object 20 and the curvature of the recessed part 13B correspond, the curvature of the analysis object 20 can be grasped | ascertained.

したがって、任意の曲率の分析対象20に対応するには、異なる曲率のテンプレート13Aを複数用意しておき、これらテンプレート13Aを交換して分析対象20に密着させ、最も密着性のよいテンプレート13Aの曲率を採用すればよい。この際、曲率計測部13に取り付けられたテンプレート13Aを識別して識別信号を制御部11Cへ出力する識別回路を設けておけば、このテンプレート13Aの識別結果、すなわち分析対象20の曲率を制御部11Cで自動的に検出することが可能となる。   Therefore, in order to correspond to the analysis object 20 having an arbitrary curvature, a plurality of templates 13A having different curvatures are prepared, and these templates 13A are exchanged to be closely attached to the analysis object 20, so that the curvature of the template 13A having the best adhesion is obtained. Should be adopted. At this time, if an identification circuit for identifying the template 13A attached to the curvature measuring unit 13 and outputting an identification signal to the control unit 11C is provided, the identification result of the template 13A, that is, the curvature of the analysis target 20 is controlled by the control unit. It becomes possible to detect automatically by 11C.

また、設備の断面形状が円であることが明らかな場合は、テンプレートを用いず、外周すなわち円周を計測するか、あるいは直径を計測して、半径Rを得て、曲率1/Rを得てもよい。また、以上の操作を自動化する機構を備えてもよい。
なお、曲率を計測する具体的な機構としては、前述したテンプレートを用いる機構のほか、レーザ光のスキャニングを用いた分析対象20の形状測定を行い、この形状に近似できる球面あるいは円筒面を得て曲率を得る機構、カメラの機械的な絞りに見られるような調整機能により分析対象20の直径を得て曲率を得る機構など、公知の技術を利用すればよい。
If it is clear that the cross-sectional shape of the equipment is a circle, the outer circumference, that is, the circumference is measured without using a template, or the diameter is measured to obtain the radius R, and the curvature 1 / R is obtained. May be. Moreover, you may provide the mechanism which automates the above operation.
As a specific mechanism for measuring the curvature, in addition to the mechanism using the template described above, the shape of the analysis target 20 is measured using laser beam scanning, and a spherical surface or a cylindrical surface that can approximate this shape is obtained. A known technique such as a mechanism for obtaining a curvature and a mechanism for obtaining a curvature by obtaining the diameter of the analysis target 20 by an adjustment function such as that found in a mechanical aperture of a camera may be used.

表示部14は、本体11の上部に設けられて、LCDやLEDなどの表示装置からなり、制御部11Cから出力された各種情報を表示する機能を有している。この表示部14に、タッチパネルやカーソルキーなどの操作入力部を設けて、例えばテンプレートで計測した曲率などの各種情報を制御部11Cへ入力するようにしてもよい。また、曲率計測部13で計測した曲率などの各種情報を表示部14で表示するようにしてもよい。   The display unit 14 is provided in the upper part of the main body 11 and is composed of a display device such as an LCD or LED, and has a function of displaying various information output from the control unit 11C. The display unit 14 may be provided with an operation input unit such as a touch panel or a cursor key, and various information such as a curvature measured with a template may be input to the control unit 11C. Various information such as the curvature measured by the curvature measuring unit 13 may be displayed on the display unit 14.

把持部15は、本体11の下部に設けられて、蛍光X線分析を行う際に利用者に把持されて、分析対象20と対向する位置に蛍光X線分析装置10を保持する機能を有している。
X線発生ボタン16は、押しボタンや操作レバーなどの操作部からなり、利用者のX線発生操作を検出して、X線照射部11Aや制御部11Cへ通知する機能を有している。
The grip portion 15 is provided at the lower portion of the main body 11 and has a function of being held by the user when performing fluorescent X-ray analysis and holding the fluorescent X-ray analyzer 10 at a position facing the analysis target 20. ing.
The X-ray generation button 16 includes an operation unit such as a push button or an operation lever, and has a function of detecting an X-ray generation operation of the user and notifying the X-ray irradiation unit 11A and the control unit 11C.

[蛍光X線分析処理]
次に、図2を参照して、本発明の一実施の形態にかかる蛍光X線分析装置10における蛍光X線分析処理について説明する。ここでは、曲率計測部13で計測した分析対象20の曲率に基づき、量的情報を補正する場合を例として説明する。
[X-ray fluorescence analysis]
Next, with reference to FIG. 2, the X-ray fluorescence analysis process in the X-ray fluorescence analyzer 10 according to the embodiment of the present invention will be described. Here, a case where quantitative information is corrected based on the curvature of the analysis target 20 measured by the curvature measuring unit 13 will be described as an example.

X線発生ボタン16の押下に応じて、本体11に内包されているX線発生部11Aから、X線出入口12を介して、照射X線21が分析対象20に照射される。図1では、説明の都合上、X線出入口12との間に距離があるように見えるが、実際には近接している。
これにより、分析対象20に含まれる元素に特有の波長、すなわち光子エネルギーを有する蛍光X線22が、X線出入口12を介して、本体11に内包されているX線検出器11Bで検出され、X線の光子エネルギーごとに強度が計測される(ステップ100)。
In response to pressing of the X-ray generation button 16, the X-ray generation unit 11 </ b> A included in the main body 11 irradiates the analysis target 20 with the irradiation X-ray 21 through the X-ray entrance 12. In FIG. 1, it seems that there is a distance from the X-ray entrance 12 for the convenience of explanation, but it is actually close.
Thereby, the fluorescent X-ray 22 having a wavelength peculiar to the element included in the analysis target 20, that is, photon energy, is detected by the X-ray detector 11B included in the main body 11 through the X-ray entrance 12. The intensity is measured for each photon energy of the X-ray (step 100).

次に、曲率計測部13は、分析対象20の曲率を計測する(ステップ101)。
また、本体11に内包されている制御部11Cは、制御部11Cの記憶部に予め登録されている、X線検出器11Bの検出器の大きさなど、量的情報の補正に用いる蛍光X線分析装置10に固有の装置定数を取得する(ステップ102)。
続いて、制御部11Cは、曲率計測部13で得られた分析対象20の曲率、および記憶部から取得した装置定数に基づいて、量的情報を補正するための補正係数を算出する(ステップ103)。
Next, the curvature measuring unit 13 measures the curvature of the analysis target 20 (step 101).
In addition, the control unit 11C included in the main body 11 is used for correcting quantitative information such as the size of the detector of the X-ray detector 11B registered in advance in the storage unit of the control unit 11C. An apparatus constant specific to the analyzer 10 is acquired (step 102).
Subsequently, the control unit 11C calculates a correction coefficient for correcting the quantitative information based on the curvature of the analysis target 20 obtained by the curvature measurement unit 13 and the device constant obtained from the storage unit (step 103). ).

この後、制御部11Cは、X線検出器11Bで得られたX線の光子エネルギーごとに強度に基づき、分析対象20の量的情報を算出して(ステップ104)、これを補正係数で補正し(ステップ105)、表示部14で表示する(ステップ106)。   Thereafter, the control unit 11C calculates quantitative information of the analysis target 20 based on the intensity for each photon energy of the X-rays obtained by the X-ray detector 11B (step 104), and corrects this with a correction coefficient. (Step 105) and displayed on the display unit 14 (Step 106).

[量的情報の補正]
次に、図4および図5を参照して、本発明の一実施の形態にかかる蛍光X線分析装置10における量的情報の補正について説明する。図4は、分析対象とX線検出器との位置関係を示す斜視図である。図5は、分析対象とX線検出器との位置関係(仮想平面上)を示す平面図である。
ここでは、図4に示すように、分析対象20が柱形状をなし、分析対象20の表面が、一定の半径R(曲率1/R)を持つ曲面Cからなる場合を例として説明する。
[Correction of quantitative information]
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, correction of quantitative information in the fluorescent X-ray analysis apparatus 10 according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a perspective view showing the positional relationship between the analysis target and the X-ray detector. FIG. 5 is a plan view showing the positional relationship (on a virtual plane) between the analysis target and the X-ray detector.
Here, as shown in FIG. 4, an example in which the analysis target 20 has a columnar shape and the surface of the analysis target 20 is a curved surface C having a constant radius R (curvature 1 / R) will be described as an example.

曲面Cの半径Rの半径方向と平行する仮想平面Zを想定した場合、分析対象とX線検出器とは、図5に示す位置関係となる。
X線検出部11Bの検出面11Sは、曲面Cと対向する位置に配置されており、曲面Cの長手方向Yに沿って延びる矩形形状をなしている。したがって、検出面11Sは仮想平面Zと交差線分Sで交差し、この交差線分Sの長さ、すなわち仮想平面Zにおける蛍光X線の有効検出領域の長さをDとする。換言すれば、検出面11Sのうち、曲面Cの湾曲方向Qと対向する幅がDとなる。なお、図4において、X線検出部11Bは、厚みを持つよう描かれているが、X線の検出に寄与する部分は検出面11Sのみである。
Assuming a virtual plane Z parallel to the radial direction of the radius R of the curved surface C, the analysis target and the X-ray detector have the positional relationship shown in FIG.
The detection surface 11S of the X-ray detection unit 11B is disposed at a position facing the curved surface C, and has a rectangular shape extending along the longitudinal direction Y of the curved surface C. Therefore, the detection surface 11S intersects the virtual plane Z at the intersection line segment S, and the length of the intersection line segment S, that is, the length of the effective detection region of fluorescent X-rays in the virtual plane Z is defined as D. In other words, the width of the detection surface 11S that faces the bending direction Q of the curved surface C is D. In FIG. 4, the X-ray detection unit 11 </ b> B is drawn to have a thickness, but only the detection surface 11 </ b> S contributes to X-ray detection.

検出面11Sのうち、交差線分Sの中央点を点Pとし、この中央点Pの位置に、X線発生部11Aの光源が点光源として配置されているものとする。この際、点光源の位置は、実際には、中央点Pを通過して仮想平面Zと直交する線上であって、検出面11SでのX線検出の妨げとならない、中央点Pから直近の位置に配置するようにしてもよい。なお、ここでは、説明を容易とするため、長手方向Yについては考えず、照射X線、蛍光X線の両方について空間での吸収も考えないものとする。   In the detection surface 11S, the center point of the intersection line segment S is set as a point P, and the light source of the X-ray generation unit 11A is arranged as a point light source at the position of the center point P. At this time, the position of the point light source is actually on a line that passes through the central point P and is orthogonal to the virtual plane Z, and does not interfere with X-ray detection on the detection surface 11S. You may make it arrange | position to a position. Here, for ease of explanation, it is assumed that the longitudinal direction Y is not considered and absorption in space is not considered for both irradiation X-rays and fluorescent X-rays.

図5において、交差線分Sの中央点Pから曲面Cの中心点Oへ延びる検出面11Sの法線Tが曲面Cと直交する位置を点Aとし、中央点Pから点Aまでの距離をLとする。したがって、距離Lは、検出面11Sと曲面Cとの最短距離となる。この距離Lは装置定数として、あるいは装置定数と半径Rから与えられる。また、横幅Dは装置定数として与えられる。   In FIG. 5, the position where the normal line T of the detection surface 11S extending from the center point P of the intersecting line segment S to the center point O of the curved surface C is orthogonal to the curved surface C is defined as a point A, and the distance from the central point P to the point A is defined. Let L be. Therefore, the distance L is the shortest distance between the detection surface 11S and the curved surface C. This distance L is given as a device constant or from the device constant and the radius R. The lateral width D is given as a device constant.

また、曲面Cのうち、任意の点で発生した蛍光X線が検出面11Sで検出されうる領域を有効領域Wとする。また、この有効領域Wのうち、中心点Oを中心として回転する動径Vが曲面Cと直交する任意の位置を点Bとし、中心点Oに対して点Aと点Bとがなす角度をθとする。
また、点Bと点Pとを結ぶ線分Dの長さをdとし、線分Dと点Bの接線Hとがなす角度をαとする。
また、点Bのうち、有効領域Wの両側端部に位置する点を限界点とする。このうち、点Aから反時計回りに動径Vが正の角度θMAXだけ回転した位置にある限界点をBMAXとし、点Aから時計回りに動径Vが負の角度−θMAXだけ回転した位置にある限界点をB−MAXとする。
Further, an area where the fluorescent X-rays generated at an arbitrary point on the curved surface C can be detected by the detection surface 11S is defined as an effective area W. Further, in this effective area W, an arbitrary position where a radius vector V rotating around the center point O is perpendicular to the curved surface C is defined as a point B, and an angle formed by the point A and the point B with respect to the center point O is defined as an angle. Let θ.
In addition, the length of the line segment D connecting the point B and the point P is d, and the angle formed by the line segment D and the tangent line H of the point B is α.
Further, of the points B, the points located at both end portions of the effective area W are defined as limit points. Among these, the limit point at which the radius V is rotated counterclockwise from the point A by a positive angle θMAX is defined as BMAX, and the radius V is rotated clockwise from the point A by a negative angle −θMAX. A certain limit point is defined as B-MAX.

図5において、点Bと点Pとを結ぶ線分Dの長さdは、次の式(1)で求められる。

Figure 0005519569
In FIG. 5, the length d of the line segment D connecting the point B and the point P is obtained by the following equation (1).
Figure 0005519569

また、法線Tと線分Dとのなす角度をβとすると、接線Hと線分Dとのなす角度αと、式(1)の長さdを用いて、最短距離Lと曲率半径Rとの和L+Rは、次の式(2)で求められる。

Figure 0005519569
If the angle formed between the normal line T and the line segment D is β, the shortest distance L and the radius of curvature R are calculated using the angle α formed between the tangent line H and the line segment D and the length d in Expression (1). The sum L + R is obtained by the following equation (2).
Figure 0005519569

ここで、照射X線21が分析対象20の曲面Cに照射された場合、曲面Cのうち蛍光X線が検出面11Sで検出されうる有効領域Wについて、曲面C上の角度領域を示すθMAXは、次の式(3)で与えられる。

Figure 0005519569
Here, when the irradiated X-ray 21 is irradiated onto the curved surface C of the analysis target 20, for the effective area W in which the fluorescent X-ray can be detected by the detection surface 11S in the curved surface C, θMAX indicating the angle region on the curved surface C is Is given by the following equation (3).
Figure 0005519569

点Bのある円周上のごく短い円弧の長さを微小な角度dθを用いて、Rdθで表す。照射X線21が距離の二乗で減衰するとすれば、点BにおけるRdθでの照射X線強度dIについて、次の式(4)が成り立つ。

Figure 0005519569
The length of a very short arc on the circumference with the point B is represented by Rdθ using a minute angle dθ. If the irradiation X-ray 21 is attenuated by the square of the distance, the following equation (4) is established for the irradiation X-ray intensity dI at Rdθ at the point B.
Figure 0005519569

また、分析対象20の表面に均一に薄く被分析元素が存在する場合、単位面積あたりの被分析元素の濃度cを用いて、点BにおけるRdθで発生する被分析元素の蛍光X線強度dI’について、同様に次の式(5)が成り立つ。

Figure 0005519569
Further, when the element to be analyzed exists uniformly and thinly on the surface of the analysis target 20, the fluorescent X-ray intensity dI ′ of the element to be analyzed generated at Rdθ at the point B using the concentration c of the element to be analyzed per unit area. Similarly, the following equation (5) holds.
Figure 0005519569

ここで、点BにおけるRdθで発生する被分析元素の蛍光X線は等方的に広がるものとすれば、X線検出器11Bで検出される被分析元素の蛍光X線強度dFは、X線検出器11Bの検出部が点Bに対して張る立体角に比例する。図5の例では、分析対象20が円柱状であるものとしているので、立体角の代わりに角度γを用いる。このとき、蛍光X線強度dFについて、次のような近似式(6)を得る。Kは、濃度cと蛍光X線強度Fとの比例定数である。

Figure 0005519569
Here, if the fluorescent X-ray of the element to be analyzed generated at Rdθ at the point B isotropically spread, the fluorescent X-ray intensity dF of the analyzed element detected by the X-ray detector 11B is X-ray. The detection unit of the detector 11B is proportional to the solid angle stretched with respect to the point B. In the example of FIG. 5, since the analysis target 20 is assumed to be cylindrical, the angle γ is used instead of the solid angle. At this time, the following approximate expression (6) is obtained for the fluorescent X-ray intensity dF. K is a proportional constant between the concentration c and the fluorescent X-ray intensity F.
Figure 0005519569

したがって、X線検出器11Bで検出される被分析元素の全蛍光X線強度Fは、次の式(7)で与えられる。

Figure 0005519569
Therefore, the total fluorescent X-ray intensity F of the analysis element detected by the X-ray detector 11B is given by the following formula (7).
Figure 0005519569

ここで、前述した式(1)と式(2)を参照すれば、式(7)におけるα、dは、Rを含むθの関数であるので、次の式(8)に示すように、被積分関数もRを含むθの関数として表される。

Figure 0005519569
Here, referring to the expressions (1) and (2) described above, α and d in the expression (7) are functions of θ including R. Therefore, as shown in the following expression (8), The integrand is also expressed as a function of θ including R.
Figure 0005519569

したがって、式(8)をθで積分した関数をG(R,θ)とすれば、式(7)は、次の式(9)となる。

Figure 0005519569
Therefore, if a function obtained by integrating Expression (8) with θ is G (R, θ), Expression (7) becomes the following Expression (9).
Figure 0005519569

また、式3により、θMAXもRの関数であるので、式(9)を改めて、次の式(10)のように表記する。

Figure 0005519569
Further, according to Equation 3, θMAX is also a function of R, so Equation (9) is rewritten as the following Equation (10).
Figure 0005519569

これにより、通常、比例定数Kを介して蛍光X線強度Fと比例関係を有する単位面積あたりの被分析元素の濃度c、すなわち量的情報が、分析対象20の曲率Rによって変化する関数G(R)からなる補正係数で補正されることを示す式(11)が得られる。

Figure 0005519569
As a result, the concentration G of the element to be analyzed per unit area that has a proportional relationship with the fluorescent X-ray intensity F via the proportional constant K, that is, quantitative information, varies depending on the curvature R of the analysis target 20. Expression (11) indicating that correction is performed with the correction coefficient consisting of R) is obtained.
Figure 0005519569

したがって、式(11)において、蛍光X線強度Fおよび比例定数Kで算出される濃度cが、曲率Rで特定される関数G(R)で補正されることがわかる。
これにより、このような補正方法を用いて、X線検出器11Bで計測した全蛍光X線強度Fから、単位面積あたりの被分析元素の濃度c、すなわち、被分析元素の量についての量的情報を正確に得ることができる。
Therefore, it can be seen that the concentration c calculated by the fluorescent X-ray intensity F and the proportionality constant K is corrected by the function G (R) specified by the curvature R in the equation (11).
Thereby, using such a correction method, from the total fluorescent X-ray intensity F measured by the X-ray detector 11B, the concentration c of the element to be analyzed per unit area, that is, the quantity of the element to be analyzed is quantitative. Information can be obtained accurately.

前述したように、一般的には、分析対象が平面の場合、蛍光X線強度Fと濃度cとは、比例係数Kを用いて、F=cKという比例関係で表現できる。このため、前述した式(7)のうちの積分項と前述した式(3)とを用いて、曲面Cの場合の係数、すなわち補正係数G(R)を、次の式(12)で表すこともできる。

Figure 0005519569
As described above, generally, when the analysis target is a plane, the fluorescent X-ray intensity F and the concentration c can be expressed by a proportional relationship of F = cK using the proportional coefficient K. For this reason, the coefficient in the case of the curved surface C, that is, the correction coefficient G (R) is expressed by the following expression (12) using the integral term in the expression (7) and the expression (3). You can also.
Figure 0005519569

[本実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、制御部11Cで、分析対象20の表面の曲率1/Rまたは半径Rに基づいて、蛍光X線強度から算出される量的情報を補正するようにしたので、分析対象の測定面が曲率を有する場合でも、分析対象に含まれる成分の被分析元素の量についての情報を正確に得ることができる。
[Effects of the present embodiment]
Thus, in the present embodiment, the control unit 11C corrects the quantitative information calculated from the fluorescent X-ray intensity based on the curvature 1 / R or the radius R of the surface of the analysis target 20. Even when the measurement target measurement surface has a curvature, information on the amount of the element to be analyzed of the component included in the analysis target can be obtained accurately.

また、本実施の形態では、曲率計測部13で、分析対象20の表面の曲率を計測し、制御部は、曲率計測部で得られた曲率に基づいて、蛍光X線強度から算出される量的情報を補正するようにしたので、表面の曲率を予め調べて置く必要がなくなり、蛍光X線分析に要する作業負担を軽減することができる。   Moreover, in this Embodiment, the curvature measurement part 13 measures the curvature of the surface of the analysis target 20, and a control part is the quantity calculated from fluorescence X-ray intensity based on the curvature obtained in the curvature measurement part. Since the target information is corrected, it is not necessary to check the curvature of the surface in advance, and the work load required for the fluorescent X-ray analysis can be reduced.

また、本実施の形態では、分析対象20の表面が、曲率1/Rを持つ曲面からなり、X線検出部11Bが、曲面と対向する位置に配置されて、曲面からの蛍光X線を検出する検出面11Sを有する場合、曲面Cの半径方向と平行する仮想平面Zにおいて、検出面のうち仮想平面と交差する交差線分の長さをDとし、交差線分の中央点Pから曲面の中心点へ延びる検出面の法線が曲面と直交する位置を点Aとし、中央点Pから点Aまでの距離をLとし、中心点を中心として回転する動径が曲面と直交する任意の位置を点Bとし、中心点に対して点Aと点Bとがなす角度をθとし、点Bと点Pとを結ぶ線分の長さをdとし、線分と点Bの接線とがなす角度をαとした場合、補正係数は、前述した式(12)で求めるようにしたので、極めて精度良く量的情報を補正することが可能となる。   In the present embodiment, the surface of the analysis target 20 is a curved surface having a curvature 1 / R, and the X-ray detection unit 11B is arranged at a position facing the curved surface to detect fluorescent X-rays from the curved surface. In the virtual plane Z parallel to the radial direction of the curved surface C, the length of the intersecting line segment that intersects the virtual plane is D, and the length of the curved surface from the center point P of the intersecting line segment The position where the normal of the detection surface extending to the center point is orthogonal to the curved surface is point A, the distance from the center point P to point A is L, and the radius of rotation about the center point is an arbitrary position orthogonal to the curved surface Is the point B, the angle between the point A and the point B with respect to the center point is θ, the length of the line segment connecting the point B and the point P is d, and the line segment and the tangent line of the point B form When the angle is α, the correction coefficient is obtained by the above-described equation (12), so it is extremely accurate. It becomes possible to correct quantitative information.

なお、本実施の形態において、曲率の補正に必要な装置定数は測定時に入力してもよいが、装置固有の定数なので、予め、計算機の記憶部などに保持していたほうがよい。曲率は、曲率が異なる場合ごとに入力すればよいようにすることもできる。その場合、曲率が同一で、異なる分析対象を測定する場合は、曲率を入力せず、前の測定で入力した曲率をそのまま用いてもよい。曲率の代わりに、曲率の逆数である曲率半径を入力する方式としてもよい。また、曲率については、分析対象の形状の自動計測あるいは手計測、またはその両方を用いて得るようにしてもよい。また、曲率を表示するようにしてもよい。   In the present embodiment, device constants necessary for correction of curvature may be input at the time of measurement, but since they are device-specific constants, it is better to store them in advance in a storage unit of a computer. The curvature may be input every time the curvature is different. In this case, when measuring different analysis objects having the same curvature, the curvature input in the previous measurement may be used as it is without inputting the curvature. Instead of the curvature, a method of inputting a radius of curvature that is the reciprocal of the curvature may be used. Further, the curvature may be obtained by using automatic measurement of the shape to be analyzed, manual measurement, or both. Further, the curvature may be displayed.

[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

10…蛍光X線分析装置、11…本体、12…X線出入口部、13…曲率計測部、13A…テンプレート、13B…凹部、14…表示部、15…把持部、16…X線発生ボタン、20…分析対象、21…照射X線、22…蛍光X線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray fluorescence analyzer, 11 ... Main body, 12 ... X-ray entrance / exit part, 13 ... Curvature measuring part, 13A ... Template, 13B ... Recessed part, 14 ... Display part, 15 ... Gripping part, 16 ... X-ray generation button, 20 ... analytical object, 21 ... irradiated X-ray, 22 ... fluorescent X-ray.

Claims (4)

X線を発生させて分析対象へ照射するX線発生部と、
前記X線に応じて前記分析対象の表面から発生した蛍光X線を検出してその強度を計測するX線検出器と、
前記X線検出器で計測した蛍光X線強度に基づいて、前記分析対象の表面に存在する元素に関する量的情報を算出する制御部と
を備え、
前記分析対象表面は、曲率1/Rを持つ曲面からなり、
前記X線検出部は、前記曲面と対向する位置に配置されて、前記曲面からの蛍光X線を検出する検出面を有し、
前記制御部は、
前記曲面の前記半径方向と平行する仮想平面において、
前記検出面のうち前記仮想平面と交差する交差線分の長さをDとし、
前記交差線分の中央点Pから前記曲面の中心点へ延びる前記検出面の法線が前記曲面と直交する位置を点Aとし、
前記中央点Pから前記点Aまでの距離をLとし、
前記中心点を中心として回転する動径が前記曲面と直交する任意の位置を点Bとし、
前記中心点に対して前記点Aと前記点Bとがなす角度をθとし、
前記点Bと前記点Pとを結ぶ線分の長さをdとし、
前記線分と前記点Bの接線とがなす角度をαとした場合、
次の式
Figure 0005519569
で表される補正係数により、前記蛍光X線強度から算出される前記量的情報を補正する
ことを特徴とする蛍光X線分析装置。
An X-ray generator that generates X-rays and irradiates the analysis target;
An X-ray detector that detects fluorescent X-rays generated from the surface of the analysis object according to the X-rays and measures the intensity thereof;
A controller that calculates quantitative information on the elements present on the surface of the analysis target based on the fluorescent X-ray intensity measured by the X-ray detector;
The analysis target surface is a curved surface having a curvature 1 / R,
The X-ray detection unit is disposed at a position facing the curved surface, and has a detection surface for detecting fluorescent X-rays from the curved surface,
The controller is
In a virtual plane parallel to the radial direction of the curved surface,
Let D be the length of the intersecting line segment that intersects the virtual plane of the detection surface,
A point where the normal of the detection surface extending from the center point P of the intersecting line segment to the center point of the curved surface is orthogonal to the curved surface is a point A,
The distance from the center point P to the point A is L,
An arbitrary position where a radius of rotation that rotates around the center point is orthogonal to the curved surface is a point B,
An angle formed by the point A and the point B with respect to the center point is θ,
The length of the line segment connecting the point B and the point P is d,
When the angle formed by the line segment and the tangent of the point B is α,
The following formula
Figure 0005519569
The fluorescent X-ray analyzer is characterized in that the quantitative information calculated from the fluorescent X-ray intensity is corrected by a correction coefficient represented by:
請求項1に記載の蛍光X線分析装置において、
前記分析対象表面の曲率を計測する曲率計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記曲率計測部で得られた前記曲率に基づいて、前記蛍光X線強度から算出される前記量的情報を補正する
ことを特徴とする蛍光X線分析装置。
The X-ray fluorescence analyzer according to claim 1,
A curvature measuring unit for measuring the curvature of the surface to be analyzed;
The said control part correct | amends the said quantitative information calculated from the said fluorescence X-ray intensity based on the said curvature obtained in the said curvature measurement part. The fluorescent X-ray-analysis apparatus characterized by the above-mentioned.
分析対象へ照射したX線に応じて前記分析対象の表面から発生した蛍光X線を検出してその強度を計測し、当該蛍光X線強度に基づいて、前記分析対象の表面に存在する元素に関する量的情報を算出し、
前記分析対象表面は、曲率1/Rを持つ曲面からなり、
前記X線を検出する際、前記曲面と対向する位置に配置された検出面で、前記曲面からの蛍光X線を検出し、
前記量的情報を補正する際は、
前記曲面の前記半径方向と平行する仮想平面において、
前記検出面のうち前記仮想平面と交差する交差線分の長さをDとし、
前記交差線分の中央点Pから前記曲面の中心点へ延びる前記検出面の法線が前記曲面と直交する位置を点Aとし、
前記中央点Pから前記点Aまでの距離をLとし、
前記中心点を中心として回転する動径が前記曲面と直交する任意の位置を点Bとし、
前記中心点に対して前記点Aと前記点Bとがなす角度をθとし、
前記点Bと前記点Pとを結ぶ線分の長さをdとし、
前記線分と前記点Bの接線とがなす角度をαとした場合、
次の式
Figure 0005519569
で表される補正係数により、前記量的情報を補正する
ことを特徴とする蛍光X線分析方法。
Fluorescence X-rays generated from the surface of the analysis object are detected according to the X-rays irradiated to the analysis object, the intensity thereof is measured, and the elements present on the surface of the analysis object are based on the fluorescence X-ray intensity. Calculate quantitative information ,
The analysis target surface is a curved surface having a curvature 1 / R,
When detecting the X-ray, a detection surface arranged at a position facing the curved surface detects fluorescent X-rays from the curved surface;
When correcting the quantitative information,
In a virtual plane parallel to the radial direction of the curved surface,
Let D be the length of the intersecting line segment that intersects the virtual plane of the detection surface,
A point where the normal of the detection surface extending from the center point P of the intersecting line segment to the center point of the curved surface is orthogonal to the curved surface is a point A,
The distance from the center point P to the point A is L,
An arbitrary position where a radius of rotation that rotates around the center point is orthogonal to the curved surface is a point B,
An angle formed by the point A and the point B with respect to the center point is θ,
The length of the line segment connecting the point B and the point P is d,
When the angle formed by the line segment and the tangent of the point B is α,
The following formula
Figure 0005519569
The fluorescent X-ray analysis method , wherein the quantitative information is corrected by a correction coefficient represented by :
請求項に記載の蛍光X線分析方法において、
前記分析対象表面の曲率を計測し、当該曲率に基づいて前記量的情報を補正することを特徴とする蛍光X線分析方法。
The fluorescent X-ray analysis method according to claim 3 ,
A fluorescent X-ray analysis method characterized by measuring a curvature of the surface to be analyzed and correcting the quantitative information based on the curvature.
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