JPH0228819B2 - Metsukiekibunsekisochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はメツキ液分析装置に関し、特に各種
元素を含有した混合メツキ溶液中の任意の元素の
含有量を極めて簡単かつ正確に検出するための新
規な改良に関するものである。

従来、一般に用いられているメツキ処理工程に
おける品質管理を行なうために、使用中のメツキ
液の各成分の含有量を正確に把握しておくことが
必要なことである。このような目的のためにＸ線
を利用した分析装置が一般に用いられている。こ
れらの装置においてはメツキ溶液中の着目金属の
螢光Ｘ線の強度を測定することによりその含有量
を測定するものであるが、メツキ液中に複数種の
元素が含まれている場合には、共存元素による所
望の螢光Ｘ線の吸収（マトリツクス効果）が生じ
るため、着目金属以外の元素についても測定を行
ない、測定データを数学的に処理して所望の正確
なデータを得る必要がある。例えば、鋼板に亜鉛
とニツケルの複合メツキを施す場合、メツキ液中
には亜鉛、ニツケルのほかに亜鉛及びニツケルを
硫酸塩として溶融させる時に発生するイオウ、さ
らには鋼板をメツキ液中に浸漬することにより溶
け出す鉄などの成分を含有しており、従つて、着
目金属である亜鉛及びニツケルの含有量を正確に
測定する場合には、これら以外の元素の含有量も
測定する必要が生じてくる。しかし、イオウの螢
光Ｘ線はメツキ液中を通り抜けることができず、
例えば水で0.02ミリ程度の深さまでしか測定でき
ない。さらに、鉄、ニツケル、亜鉛のグループと
イオウに対してほぼ同一の励起率を与える一次Ｘ
線を得ることができない等の理由により従来のＸ
線による分析装置を使用することができないとい
う問題点を有している。

本発明は以上のような欠点をすみやかに除去す
るための極めて効果的な手段を提供することを目
的とするもので、少なくともニツケル、亜鉛およ
びイオウが溶融しているメツキ液の定量分析を行
なうことができるメツキ液分析装置である。

以下、図面と共にこの発明によるメツキ液分析
装置の好適な実施例について詳細に説明すると、 第１図において、メツキ液分析装置１は基台２
を有し、この基台２の案内溝３には分析すべきニ
ツケル、亜鉛メツキ液が図示しないパイプを介し
て注入されている第１サンプルホルダ４と標準サ
ンプルが封入されている第２サンプルホルダ５と
を連結している板部材６が摺動自在に支持案内さ
れている。これらのサンプルホルダ４，５は図示
しない駆動機構によつて案内溝３上を左右に駆動
され、分析試料と標準化試料のいずれか一方のサ
ンプルホルダを基台２に固着されている測定室７
に対向させることができる。この測定室７はＸ線
発生装置８とＸ線検出器９との間のＸ線通過経路
の状態安定化とＸ線の伝播損失の低減化のために
設けられており、測定室７内にはヘリウムガスの
ような軽い不活性ガスが送り込まれている。測定
室７とサンプルホルダ４又は５との間は極めて短
かい距離に設定されており、Ｘ線発生装置８から
のＸ線は測定室７を通つて測定室７のサンプルホ
ルダ４に設けられたマイラフイルムからなる薄膜
４６を経て試料であるメツキ液に照射され、この
試料からの螢光Ｘ線はマイラフイルムからなる薄
膜４６を介して測定室７に入射し、検出器９によ
り検出される。

このサンプルホルダ４は第２図に示されるよう
に、ケース４１に設けられた室４２と連通する通
路４３，４４およびこの通路４４に連通する通路
４５が各々形成されており、室４２には極めて薄
い約６ミクロン程度のマイラフイルムからなる薄
膜４６が押え板４７により窓となるように設けら
れており、通路４３に接続されているパイプ４８
からメツキタンク（図示せず）内のメツキ液が室
４２内に導びかれ、通路４５及びこれに接続され
たパイプ４９を介して排出される。従つて、メツ
キ液中の気泡は通路４４から外部に抜け、室４２
内を通過するメツキ液は圧力を加えない自然送り
状態になつており、通路４９からオーバーフロー
するよう構成され、マイラフイルム４６にはメツ
キ液の圧力が加わらないように安全な状態に保持
されている。

さらに、第１図においてＸ線発生装置８は２個
のＸ線管球１０，１１が設けられている円形の回
転式インデツクステーブル１２と、インデツクス
テーブル１２の周囲に沿つて配置された遮蔽壁１
３とよりなり、遮蔽壁１３の中央部には測定室７
と連通するパイプ１４が設けられている。このパ
イプ１４は遮蔽壁１３の内側と測定室７とを連通
するための通路であり、後述のインデツクステー
ブル１２が回転し、いずれか一方のＸ線管球から
のＸ線の進行方向をパイプ１４の軸線方向と一致
させることにより、パイプ１４に対向しているＸ
線管球からのＸ線のみをサンプルホルダ４内の試
料に照射することができ、回転式インデツクステ
ーブル１２を回転させることにより、第1X線管
球１０と第2X線管球１１とを別々に用いること
ができる。

このインデツクステーブル１２を回転させ、中
立位置と、Ｘ線管球１０をパイプ１４と整列させ
る第１位置と、Ｘ線管球１１をパイプ１４と整列
させる第２位置との三ケ所に各々位置決めするこ
とができるようにするために、モータ１５と動力
カム１６とにより第１図に示す中立位置から左右
に各々22.5度づつ回転できるように構成されてい
る。

このＸ線管球１０はチタン又はクロムターゲツ
トのＸ線管球であり、高圧電源１７から約10Kv
程度の高電圧の供給を受け、メツキ液中のイオウ
の励起に好適な波長の第1X線を出力する。一方、
Ｘ線管球１１はCu又はＷターゲツトのＸ線管球
であり、高圧電源１８から約30Kv程度の高電圧
の供給を受け、メツキ液中のニツケル、鉄、亜鉛
の励起に好適な波長の第2X線を出力する。

従つて、インデツクステーブル１２が第１位置
にある場合には第1X線のみがサンプルホルダ４
内のメツキ液に照射され、メツキ液から出るイオ
ウの螢光Ｘ線強度が検出器９により測定される。

さらに、インデツクステーブル１２が第２位置
にインデツクスされて第2X線のみがサンプルホ
ルダ４内のメツキ液に照射され、メツキ液から放
出されるニツケル、鉄、亜鉛の各螢光Ｘ線の強度
が検出器９により測定される。この検出器９から
はこれらの螢光Ｘ線の強度に関するデータが電気
信号に変換されて出力され、図示しないデータ処
理装置に入力される。

従つて、この装置においては装置のドリフトを
除去して常に正確な測定を行なうことができるよ
うに、第１サンプルホルダ４のメツキ液の測定毎
に、第２サンプルホルダ５内の標準試料の測定を
行ない、この標準試料の測定結果に従つてメツキ
液の測定データの補正を行なえるようになつてい
る。

第１図にはこの発明による装置の電気的測定ブ
ロツク図が付加されている。この第１図におい
て、第１図に示した部分と対応する部分には同一
の符号がつけられている。Ｘ線管球１０又は１１
からの第１又は第2X線により生じた螢光Ｘ線は
検出器９に入射し、この検出器９は例えば半導体
を用いた半導体検出器（SSD）であり、この検出
器９にはバイアス電源回路１９からバイアス電圧
が供給され、それにより検出器９内の半導体セン
サが逆バイアスされている。この半導体センサに
螢光Ｘ線が照射されることにより、螢光Ｘ線の波
長とその強度に関する情報がパルス信号の状態で
出力される。このSSDはエネルギー分解能が比例
計数管より１桁優れているので、より高精度の測
定データを得ることができる。

第１及び第2X線の照射により得られた測定デ
ータ及び標準サンプルからの補正用データはアン
プ２０を介して一旦メモリ２１に蓄積される。こ
のメモリ２１の読出／書込制御は中央演算処理装
置（CPU）２２によつて演算が行なわれ、イン
デツクステーブルの駆動を行なうインデツクステ
ーブル駆動回路２３から出力されるインデツクス
テーブルの位置データに基づいて行なわれ、
CPU２２においてはメツキ液中の元素Ｓ、Ni、
Fe、Zn、Mn、Coに関する螢光Ｘ線の強度デー
タから六元連立方程式を解き、マトリクス効果を
排除した正確な元素含有量に関するデータが所定
のプログラムによつて演算され、表示装置２４に
よつて表示される。

このように、２個のＸ線管球を用いてFe、Zn、
Niの各元素のグループと、イオウとに対する一
次Ｘ線を異ならせ、各々最も効率のよい波長のＸ
線が得られるように構成したので、各元素からの
螢光Ｘ線を他の元素の存在による影響を排除して
充分な大きさで検出することができるので、より
精度の高い測定を行なうことができる。

又、元素の種類によりＸ線源を２個別個に設け
たので、１個のＸ線管球を用いて印加高電圧のレ
ベル切換えにより各々に適したエネルギー分布の
１次Ｘ線を２種類出力する構成に比べ、Ｘ線管球
に与える高電圧のレベル制御をより簡単かつ高精
度に行なうことができるため、この点からもより
信頼性の高い測定を高精度で行なうことができ
る。

この発明によるメツキ液分析装置は以上のよう
な構成と作用とを備えているため、ニツケルと亜
鉛メツキ液中にイオウが混入して相互の螢光Ｘ線
を吸収し合つて影響を与える状態にあつても、各
元素の螢光Ｘ線を上述の影響を排除して有効に放
射させることができ、より高精度のメツキ液定量
分析を行なうことができる。

また、上記２個のＸ線管球には、それぞれ別個
の高圧電源を設けたので、各々のＸ線管球に合つ
た電圧電流を予め設定しておくことができる。そ
のため、一対のＸ線源が回転式インデツクステー
ブルに搭載されていることとあいまつて、さら
に、校正用サンプルホルダーと分析用サンプルホ
ルダーとを板部材で連結し、摺動可能としたの
で、一対のＸ線源の切り換えにより生じる測定条
件の変動による誤差を容易に補正でき、しかも、
誤操作の入る余地がない上に、正確な分析結果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるメツキ液分析装置の一実
施例の全体構成を示す平面図、第２図は第１図の
サンプルホルダの拡大斜視図である。 １……メツキ液分析装置、２……基台、４，５
はサンプルホルダ、７……測定室、８……Ｘ線発
生装置、９……検出器、１０，１１……Ｘ線管
球、１２……インデツクステーブル、１３……遮
蔽壁、１４……パイプ、２１……メモリ、２２…
…中央演算装置、（CPU）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分析用サンプルホルダーと、校正用サンプル
   ホルダーと、上記両ホルダー内の分析用試料また
   は校正用試料にＸ線を照射するための一対のＸ線
   源と、上記一対のＸ線源に各別に接続される高圧
   電源と、上記分析試料または校正用試料からの螢
   光Ｘ線を検出するための検出器とを備え、少なく
   とも亜鉛、ニツケル、硫黄を含むメツキ溶液を定
   量分析するメツキ液分析装置であつて、上記分析
   用サンプルホルダーと校正用サンプルホルダーと
   は基台の案内溝に摺動自在に支持された板部材に
   より連結され、上記一対のＸ線源は回転式インデ
   ツクステーブルに搭載され、かつ、上記一対のＸ
   線源の一方はチタンまたはクロムターゲツトのＸ
   線管球であり、他方はタングステンターゲツトの
   Ｘ線管球であることを特徴とするメツキ液分析装
   置。