KR101046018B1 - 형광 ｘ선 분석 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막의 부착량 및 조성을 충분히 정확하게 명백하게 분석할 수 있는 형광 X선 분석 장치를 제공하는 것이다.
소정의 입사각(φ)에서 시료(1)에 1차 X선(6)을 조사하는 X선 공급원(7)과, 소정의 취출각(α, β)에서 시료(1)로부터 발생하는 형광 X선(8)의 강도를 측정하는 검출 수단(9)을 구비하고, 상기 입사각(φ)과 취출각(α, β)의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 상이한 2개의 조합으로 형광 X선(8)의 강도를 측정하고, 형광 X선(8)의 강도가 측정 대상막의 부착량을 증대시켰을 때의 상한치의 99 ％가 되는 부착량으로 나타내는 측정 깊이에 대해, 상기 2개의 조합에서의 측정 깊이가 모두 상기 도금 피막(3)의 부착량보다도 커지도록 각 조합에 있어서의 입사각(φ) 및 취출각(α, β)이 설정되어 있다.
X선 공급원, 도금 피막, 코팅막, 분광 소자, 측정 시스템, 검출기

Description

형광 Ｘ선 분석 장치{X-RAY FLUORESCENCE SPECTROMETER}
도1은 본 발명의 일 실시 형태의 형광 X선 분석 장치를 도시하는 개략도.
도2의 (a)는 합금화 용융 아연 도금 강판의 상세한 구조도, 도2의 (b)는 도금 피막의 깊이 방향에 대해 측정 감도가 변화되는 모습을 도시한 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 시료(합금화 용융 아연 도금 강판)
3 : 도금 피막
4 : 코팅막
6 : 1차 X선
7 : X선 공급원
8 : 형광 X선
9 : 검출 수단
α, β : 취출각
φ : 입사각
[문헌 1] 일본 특허 공개 소58-223047호 공보
[문헌 2] 일본 특허 공개 소55-24680호 공보
[문헌 3] 일본 특허 공개 소60-236052호 공보
[문헌 4] 일본 특허 공개 평2-257045호 공보
[문헌 5] 일본 특허 공개 평4-232448호 공보
본 발명은 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 도금 피막의 부착량 및 조성을 분석하는 형광 X선 분석 장치에 관한 것이다.
종래, 형광 X선 분석에서 아연 도금 강판에 있어서의 도금 피막의 부착량 및 조성을 분석하는 기술이 있다(특허문헌 1 내지 5 참조). 이들 종래 기술에서는, 이하에 서술하는 바와 같은 고안을 기초로 하여, 1차 X선의 입사각과 형광 X선의 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 상이한 2개의 조합으로 형광 X선의 강도를 측정하고 있다.
일반적으로, 측정 대상막의 부착량을 증대시키면, 얻어지는 형광 X선의 강도도 증가하지만, 상한치가 존재하여, 무한 두께 강도라 불리우고 있다. 임의의 조성의 측정 대상막에 대해, 1차 X선이 소정의 파장 분포를 갖는 X선 공급원 및 소정의 파장의 형광 X선을 검출하는 검출 수단으로 이루어지는 측정 시스템에 있어서, 1차 X선의 입사각 및 형광 X선의 취출각이 설정되면, 그 측정 시스템에 의해 측정 대상막을 측정할 수 있는 깊이가 정해진다. 이 측정 깊이는 형광 X선의 강도가 상기 상한치, 즉 무한 두께 강도의 99 ％가 되는 부착량으로 나타난다.
그래서, 측정 깊이가 상이한 2개의 측정 시스템에 의해 도금 피막에 있어서의 다른 깊이로부터 다른 정보(형광 X선 강도)를 얻어 도금 피막의 부착량 및 조성을 분석하는 것이지만, 종래 기술에서는 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템에 대해 측정 깊이가 도금 피막의 부착량보다도 작아지도록 입사각 및 취출각을 설정함으로써, 기부 강판으로부터의 정보를 제외하고, 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템에서 얻어진 형광 X선 강도만을 기초로 하여 도금 피막의 조성을 결정하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 소58-223047호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 소55-24680호 공보
[특허문헌 3] 일본 특허 공개 소60-236052호 공보
[특허문헌 4] 일본 특허 공개 평2-257045호 공보
[특허문헌 5] 일본 특허 공개 평4-232448호 공보
그러나, 측정 시스템이 얻는 형광 X선의 강도는 형광 X선의 발생 위치가 깊을수록 작아지는, 즉 측정 시스템의 측정 감도는 대상 부위가 깊을수록 낮아지므로, 종래 기술에 있어서의 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템에서는 표면으로부터 기산하여 부착량이 측정 깊이가 되는 위치로부터 하부의 도금 피막 및 기부 강판에 대해 측정 감도는 없고, 도금 피막이 얕은(표면에 가까운) 부위에 대한 측정 감도와 도금 피막이 깊은(기부 강판에 가까운) 부위에 대한 측정 감도와의 차이가 크다. 이와 같은 종래 기술에서는, 도금 피막이 얕은 부위로부터의 형광 X선 강도만을 거의 기초로 하여 도금 피막의 조성을 결정하는 것이 되므로, 조성이 깊이 방향 으로 균일한 도금 피막을 갖는 철과 아연의 전기 합금 도금 강판 등에 대해서는 정확한 분석을 할 수 있지만, 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판에 대해서는 충분히 정확한 분석을 할 수 없다.
본 발명은 상기 종래의 문제에 비추어 이루어진 것으로, 합금화 용융 아연 도금 강판의 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막의 부착량 및 조성을 충분히 정확하게 분석할 수 있는 형광 X선 분석 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판을 시료로 하여, 상기 도금 피막의 부착량 및 깊이 방향에 대한 평균적인 조성을 분석하는 형광 X선 분석 장치이며, 소정의 입사각에서 시료에 1차 X선을 조사하는 X선 공급원과, 소정의 취출각에서 시료로부터 발생하는 형광 X선의 강도를 측정하는 검출 수단을 구비하고 있다. 그리고, 상기 입사각과 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 상이한 2개의 조합으로 형광 X선의 강도를 측정한다. 여기서, 형광 X선의 강도가 측정 대상막의 부착량을 증대시켰을 때의 상한치의 99 ％가 되는 부착량으로 나타내는 측정 깊이에 대해, 상기 2개의 조합으로의 측정 깊이가 모두 상기 도금 피막의 부착량보다도 커지도록 각 조합에 있어서의 입사각 및 취출각이 설정되어 있다.
본 발명에 따르면, 1차 X선의 입사각과 형광 X선의 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 상이한 2개의 조합, 즉 2개의 측정 시스템에 있어서, 측정 깊이가 모두 도금 피막의 부착량보다도 커지도록 입사각 및 취출각이 설정되어 있으므로, 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템이라도 도금 피막의 깊은 부위에 대해 측정 감도가 있고, 도금 피막의 얕은 부위에 대한 측정 감도와 도금 피막의 깊은 부위에 대한 측정 감도의 차이가 종래보다도 작다. 따라서, 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막의 부착량 및 조성을 충분히 정확하게 분석할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 2개의 조합의 한쪽에서의 측정 깊이가 상기 도금 피막의 부착량의 1.5배 이상이고, 다른 쪽에서의 측정 깊이가 상기 한쪽에서의 측정 깊이의 2배 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기 도금 피막 상에 단수 또는 복수의 코팅막을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판을 시료로 하여, 상기 코팅막에 포함되는 원소로부터 발생하는 형광 X선의 강도를 측정하는 검출 수단을 구비하고, 상기 도금 피막의 부착량 및 깊이 방향에 대한 평균적인 조성과 동시에 상기 코팅막의 부착량 및/또는 조성을 분석할 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태의 형광 X선 분석 장치에 대해 도면에 따라서 설명한다. 도1에 도시한 바와 같이, 이 장치는 기부 강판(2) 상에 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막(3)을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판(1)이 시료로서 시료대(5)에 적재되고, 상기 도금 피막(3)의 부착량 및 깊이 방향에 대한 평균적인 조성을 분석하는 형광 X선 분석 장치이며, 소정의 입사각(φ), 여기서는 90도에서 시료(1)에 1차 X선(6)을 조사하는 Rh 타겟의 X선관 등의 X선 공급원(7)과, 소정의 취출각(α, β)에서 시료(1)로부터 발생하는 형광 X선(8)의 강도를 측정하는 복수 의 검출 수단(9)과, 검출 수단(9)으로부터의 출력을 받아 도금 피막(3)의 부착량 및 조성을 산출하는 컴퓨터 등의 산출 수단(12)을 구비하고 있다.
검출 수단(9)은 각각 소정 파장의 형광 X선(8)을 검출하도록 분광 소자(10), 검출기(11) 및 도시하지 않은 파고 분석기로 구성되고, 전술한 Rh 타겟의 X선관에서 1차 X선(6)이 소정의 파장 분포를 갖는 X선 공급원(7)과 함께 측정 시스템(13)을 구성한다. 또, 분광 소자(10) 및 검출기(11)는 1세트씩 소위 고정 고니오미터에 설치되어 있다.
본 발명에서는, 우선 전술한 종래 기술과 마찬가지로, 도금 피막(3)의 부착량 및 조성의 분석을 위해 상기 입사각과 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 다른 2개의 조합으로 형광 X선(8)의 강도를 측정하지만, 이에 대응하기 위해, 본 실시 형태의 장치에서는 도금 피막(3)의 부착량 및 조성의 분석을 위해 4개의 측정 시스템(13A, 13B, 13C, 13D)을 구비하고 있고, X선 공급원(7) 및 1차 X선(6)의 입사각(φ)(90도)은 공통이다.
그리고, Fe에 관하여 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템(13A)에서는 형광 X선(8A)의 취출각(α1)이 설정되고, Fe에 관하여 측정 깊이가 깊은 쪽의 측정 시스템(13B)에서는 형광 X선(8B)의 취출각(α2)이 설정되어 있다. 마찬가지로, Zn에 관하여 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템(13C)에서는 형광 X선(8C)의 취출각(α1)이 설정되고, Zn에 관하여 측정 깊이가 깊은 쪽의 측정 시스템(13D)에서는 형광 X선(8D)의 취출각(α2)이 설정되어 있다. 측정하는 형광 X선(8)의 선 종류나 취출각(α, β)의 수치에 대해서는 후술한다. 또, 본 발명에서는, 측정 원소마다 1차 X선의 입사각과 형광 X선의 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 다른 2개의 조합, 즉 2개의 측정 시스템을 설치하는 데 있어서, 입사각과 취출각의 양방이 다르도록 해도 좋고, 입사각과 취출각의 어느 한쪽이 다르도록 해도 좋다.
또한, 본 실시 형태의 장치에서는, 상기 도금 피막(3) 상에 크로메이트 처리에 의한 코팅막(4)을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판도 시료(1)로 하기 위해 상기 코팅막(4)에 포함되는 원소, 즉 Cr로부터 발생하는 형광 X선(8E)의 강도를 측정하는 검출 수단(9E)을 구비하고 있으므로, 도금 피막(3)의 부착량 및 깊이 방향에 대한 평균적인 조성과 동시에 코팅막(4)의 부착량을 분석할 수도 있다. 이와 같은 코팅막(4)으로서는, 그 밖에 인산 처리에 의한 것을 들 수 있다.
코팅막(4)의 부착량의 분석을 위한 하나의 검출 수단(9E)도 소정 파장의 형광 X선(8E)을 검출하도록 분광 소자(10E), 검출기(11E) 및 도시하지 않은 파고 분석기로 구성되고, 전술한 Rh 타겟의 X선 관에서 1차 X선(6)이 소정 파장 분포를 갖는 X선 공급원(7)과 함께 하나의 측정 시스템(13E)을 구성한다. 또, 이 장치에서는 코팅막의 조성이 이미 알려져 있어서 부착량만 분석하지만, 2원소로 구성되는 코팅막의 부착량 및 조성을 분석하는 경우에는 측정 시스템은 각각 소정 파장의 형광 X선을 검출하도록 2개 필요해진다. 그 때, 2세트의 분광 소자 및 검출기는 1세트씩 이른바 고정 고니오미터에 설치해도 좋고, 1세트의 분광 소자와 검출기가 연동되도록 주사형의 고니오미터에 설치해도 좋다. 또한, 중첩하여 설치된 복수종의 코팅막을 분석하는 경우에는, 측정 대상의 원소의 수에 따라서 측정 시스템을 증설한다.
한편, 도금 피막(3)의 부착량 및 조성의 분석에 관하여 측정하는 형광 X선(8)의 선 종류나 취출각(α, β)의 수치에 대해 이하에 상세하게 검토한다. 도2의 (a)에 도시한 바와 같이, 시료인 합금화 용융 아연 도금 강판(1)은 기부 강판(2) 상에 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막(3)을 갖고 있다. 도금 피막(3)은 하측으로부터 Γ상(3a), δ1상(3b), ζ상(3c)의 3개의 상으로 분리되고, 각 상의 조성은 상이하다. 도금 피막(3)으로부터 발생하는 형광 X선에 대하여, 도금 피막(3)의 깊이 방향에 대한 측정 원소의 단위 중량당 감도는 깊이가 깊어짐에 따라서 지수 함수적으로 낮아진다.
그 모습을 도시한 개념도가 도2의 (b)이고, 곡선 (1)은 측정 깊이가 도금 피막의 부착량과 같은 경우에 대해, 곡선 (2)는 측정 깊이가 도금 피막의 부착량보다도 큰 경우에 대해, 깊이와 측정 감도의 관계를 나타내고 있다. 단, Zn을 측정하는 경우에는, 곡선 (2)의 경우에도 Zn을 포함하지 않는 기부 강판(2)으로부터는 측정되지 않는다.
곡선 (1)의 경우, Γ상(3a)의 단위 중량으로부터 발생한 형광 X선에 대한 측정 감도는 δ1상(3b)이나 ζ상(3c)의 단위 중량으로부터 발생한 형광 X선에 대한 측정 감도보다도 훨씬 낮다. 이에 대해, 곡선 (2)의 경우에는 Γ상(3a)에 대한 측정 감도는 역시 δ1상(3b)이나 ζ상(3c)에 대한 측정 감도보다도 낮지만, 곡선 (1)의 경우일수록 양 측정 감도의 차이는 크지 않다. 즉, 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막(3)에 있어서의 얕은 측의 δ1상(3b)이나 ζ상(3c)으로부터의 형광 X선 강도만을 대부분 기초로 하여 도금 피막(3)의 조성을 결정하지 않도록 측정 깊 이는 깊은 쪽이 바람직하다.
그래서, 본 발명에서는 측정 원소마다 1차 X선의 입사각과 형광 X선의 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 상이한 2개의 조합, 즉 2개의 측정 시스템에 있어서 측정 깊이가 모두 도금 피막의 부착량보다도 커지도록, 따라서 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템이라도 측정 깊이가 도금 피막의 부착량보다도 커지도록 입사각 및 취출각이 설정된다.
본 실시 형태의 장치에서는, 도1에 도시한 바와 같이 도금 피막(3)의 부착량 및 조성의 분석을 위해 4개의 측정 시스템(13A, 13B, 13C, 13D)을 구비하고 있지만, X선 공급원(7) 및 1차 X선(6)의 입사각(φ)(90도)은 공통이므로, Fe에 관하여 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템(13A)에서의 취출각(α1), Fe에 관하여 측정 깊이가 깊은 쪽의 측정 시스템(13B)에서의 취출각(α2), Zn에 관하여 측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템(13C)에서의 취출각(β1), Zn에 관하여 측정 깊이가 깊은 쪽의 측정 시스템(13D)에서의 취출각(β2)의 설정이 문제가 된다.
그래서, 이하와 같은 조건에서 측정 강도를 이론 계산하고, 분석 오차를 평가하기 위해 표1, 표2에 정리하였다. 표1, 표2의 기준 조건으로서, 도금 피막의 부착량 : 46.8 g/㎡, 도금 피막의 Fe 함유율 : 11.4 ％, Γ상의 부착량 : 7.4 g/㎡ 및 Fe 함유율 : 24.0 ％, δ1상의 부착량 : 37.7 g/㎡ 및 Fe 함유율 : 9.2 ％, ζ상의 부착량 : 1.7 g/㎡ 및 Fe 함유율 : 5.8 ％, α2 ＝ β2 ＝ 40도, α1, β1 ＝ 5, 10, 20도, Fe의 측정선 : Fe-Kα, Zn의 측정선[측정 깊이가 깊은 쪽의 측정 시스템(13D)] : Zn-Kβ, Zn의 측정선[측정 깊이가 얕은 쪽의 측정 시스템(13C)] : Zn-Kα.
또, 측정 강도로부터 부착량 및 조성을 구하는 FP법에 있어서는, 하기의 강도비(IH, IL)를 이용하고 있다. 여기서, 예를 들어 첨자 Zn-Kβ(H)는 측정 깊이가 깊은 쪽, 즉 고각도(High)측의 측정 시스템에서의 Zn-Kβ의 강도인 것을 나타내고, 첨자 Zn-Kα(L)는 측정 깊이가 얕은 쪽, 즉 저각도(Low)측의 측정 시스템에서의 Zn-Kα의 강도인 것을 나타내고 있다.
IH ＝ IZn -Kβ(H)/IZn -Kα(H)
IL ＝ IZn-K α(L)/IFe-K α(L)
표1의 조건은, Γ상의 부착량 : 7.4 g/㎡(표준량) 및 Fe 함유율 : 24.0 ％(표준량), δ1상의 부착량 : 39.4 g/㎡(ζ상을 줄인 만큼만 표준량으로부터 증가) 및 Fe 함유율 : 9.05 ％, ζ상의 부착량 : 0 g/㎡. 표2의 조건은, Γ상의 부착량 : 3.7 g/㎡(표준량의 절반) 및 Fe 함유율 : 24.0 ％(표준량), δ1상의 부착량 : 41.4 g/㎡(Γ상을 줄인 만큼만 표준량으로부터 증가) 및 Fe 함유율 : 10.5 ％, ζ상의 부착량 : 1.7 g/㎡(표준량) 및 Fe 함유율 : 5.8 ％(표준량).
[표1]
ζ상의 도금 피막의 부착량이 0인 경우(도금 피막의 부착량이 46.8 g/㎡이고, Fe의 함유율이 11.4 ％인 경우)
저각도측의 측정각 Zn-Fe 도금 피막의 부착량의 오차(g/㎡) Fe 함유율의 오차(％)
5° 0.67 0.62
10° 0.31 0.33
20° 0.16 0.22
(δ1상의 도금 피막의 부착량이 감산된 ζ상의 도금 피막의 부착량에 대응하는 양만큼 증가됨.)
[표2]
Γ상의 도금 피막의 부착량이 절반이 된 경우(도금 피막의 부착량은 46.8 g/㎡이고, Fe의 함유율은 11.4 ％인 경우)
저각도측의 측정각 Zn-Fe 도금 피막의 부착량의 오차(g/㎡) Fe 함유율의 오차(％)
5° 0.88 1.28
10° 0.79 1.21
20° 0.65 1.09
(ζ상의 도금 피막의 부착량은 감소된 Γ상의 도금 피막의 부착량에 대응하는 양만큼 증가됨.)
Γ상, δ1상, ζ상의 부착량(두께)의 비율에 관하여, 표1, 표2의 어느 쪽의 경우라도 측정 깊이가 얕은 쪽, 즉 저각도측의 측정 시스템(13A, 13C)에서의 취출각(α1, β1)이 5도, 10도, 20도로 커질수록 분석 오차가 작은 것을 알 수 있다.
또, Zn에 관하여 측정 깊이가 깊은 쪽, 즉 고각도측의 측정 시스템(13D)에서 Zn-Kα 대신에 Zn-Kβ를 측정선으로 한 것은 측정 깊이를 보다 깊게 하기 위해서이다. 또한, 강도비(IH, IL)를 이용한 것은, 고각도측과 저각도측의 측정 깊이의 차이가 실질적으로 보다 커지는 효과가 있어, 온라인 측정 등에 있어서 시료 표면이 상하 이동하고, 측정 시스템과의 거리가 변화되는 경우에, 그 영향이 저감되기 때문이다. 단, 그와 같은 효과를 요구하지 않는 것이라면, 강도비(IH, IL) 대신에 강도 IZn -Kβ(H), IZn -Kα(L) 그 자체를 이용하여, FP법으로 부착량 및 조성을 구할 수도 있 다.
다음에, 측정선 Zn-Kβ, Zn-Kα의 측정 깊이에 대해 검토한다. 도금 피막의 조성(Fe 함유율 : 11.0 ％)을 깊이 방향으로 균일하게 하고, 고각도측 취출각(β2) ＝ 40도, 저각도측 취출각(β1) ＝ 5, 10, 20도로 하여, 도금 피막으로부터 발생하는 형광 X선의 이론 강도를 계산하여 측정 깊이를 구하여, 표3, 표4에 정리하였다.
[표3]
고각도측의 측정 깊이(g/㎡)
고각도측의 취출각 Zn-Kβ
40° 325
[표4]
저각도측의 측정 깊이(g/㎡)
저각도측의 취출각 Zn-Kα
5° 50
10° 80
20° 159
전술한 바와 같이, 이 장치에서는 측정 깊이가 얕은 쪽, 즉 저각도측의 측정 시스템이라도 측정 깊이가 도금 피막의 부착량보다도 커지도록 취출각을 설정한다. 통상의 합금화 용융 아연 도금 피막의 부착량은 30 내지 90 g/㎡이므로, 표3의 고각도측의 40도는 문제없고, 표4의 저각도측에서는 20도만이 이 조건을 충족시키고, 측정 깊이가 도금 피막의 부착량의 적어도 1.7배가 된다(159 ÷ 90 ≒ 1.77).
한편, 고각도측의 취출각과 저각도측의 취출각이 지나치게 접근하면, 양 측정 시스템에서의 흡수 특성의 차이가 지나치게 작아져, 약간의 강도 변화에서도 분석치가 크게 변화하고, 분석 오차가 커져 실제의 측정에서는 측정 정밀도로서 나타난다. 이 관점으로부터는, 고각도측의 취출각과 저각도측의 취출각의 차이는 큰 쪽이 좋다. 표3의 고각도측의 40도에서의 측정 깊이는 표4의 저각도측의 20도에서의 측정 깊이의 2배로 되어 있다(325 ÷ 159 ≒ 2.04). 이 취출각의 조합으로, 이하와 같은 충분히 높은 측정 정밀도를 얻게 되었다. 도금 피막의 부착량(Zn-Fe 부착량) : 50 g/㎡에 대해 측정 정밀도 : 0.05 g/㎡. 도금 피막의 조성(Fe 함유율) : 11.0 ％에 대해 측정 정밀도 : 0.03 ％.
측정선 Fe-Kα에 대해서는, 기부 강판으로부터 발생한 것도 측정되므로, 상술한 Zn-Kβ, Zn-Kα와 같은 방법으로 측정 깊이를 구할 수는 없지만, 같은 취출각이라면 Zn-Kα와 대략 같은 측정 깊이가 되므로, Zn의 측정 시스템과 같은 취출각으로 설정해도 문제없다.
이상 정리하면, 본 발명에 있어서는, 측정 원소에 대해서마다 1차 X선의 입사각과 형광 X선의 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 상이한 2개의 조합, 즉 2개의 측정 시스템에 있어서 한쪽에서의 측정 깊이가 도금 피막의 부착량의 1.5배 이상이고, 다른 쪽에서의 측정 깊이가 상기 한쪽에서의 측정 깊이의 2배 이상인 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 장치에서는, 예를 들어 측정 원소 Zn에 대해 도1의 2개의 측정 시스템(13C, 13D)에 있어서, 한쪽 13C에서의 측정 깊이가 도금 피막(3)의 부착량의 적어도 1.7배이고, 다른 쪽 13D에서의 측정 깊이가 상기 한쪽 13C에서의 측정 깊이의 2배이다.
그리고, 전술한 바와 같이 본 실시 형태의 장치에서는, 도금 피막(3) 상에 크로메이트 처리에 의한 코팅막(4)을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판도 시료(1)로 하여, 코팅막(4)의 부착량을 분석하기 위해 코팅막(4)에 포함되는 원소, 즉 Cr로부터 발생하는 형광 X선(8E)의 강도를 측정하는 하나의 검출 수단(9E)을 구비하고 있고, X 선원(7)과 함께 하나의 측정 시스템(13E)을 구성하고 있다.
이 측정 시스템(13E)에 있어서의 취출각(γ1)이지만, 도금 피막(3) 상에 실시되는 코팅막(4)은 도금 피막(3)에 비해 얇고, 또 측정 원소가 Fe, Zn 이외이므로, 취출각(γ1)의 제한은 적고, 일반적인 취출각(20 내지 45도 정도)으로 좋다. 도금 피막(3)으로부터의 Fe, Zn의 K선은 코팅막(4)에서는 거의 흡수되지 않으므로, 도금 피막(3)의 부착량 및 깊이 방향에 대한 평균적인 조성과 동시에 코팅막(4)의 부착량을 분석할 수 있다.
본 발명에 따르면, 합금화 용융 아연 도금 강판에 있어서의 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막의 부착량 및 조성을 충분히 정확하게 분석할 수 있는 형광 X선 분석 장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 조성이 깊이 방향으로 불균일한 도금 피막을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판을 시료로 하여, 상기 도금 피막의 부착량 및 깊이 방향에 대한 평균적인 조성을 분석하는 형광 X선 분석 장치이며,
    소정의 입사각에서 시료에 1차 X선을 조사하는 X선 공급원과,
    소정의 취출각에서 시료로부터 발생하는 형광 X선의 강도를 측정하는 검출 수단을 구비하고,
    상기 입사각과 취출각의 조합에 있어서 적어도 한쪽이 상이한 2개의 조합으로 형광 X선의 강도를 측정하고,
    형광 X선의 강도가 측정 대상막의 부착량을 증대시켰을 때의 형광 X선의 강도의 상한치의 99 ％가 되는 부착량을 측정 깊이라고 할 때, 상기 2개의 조합에서의 측정 깊이가 모두 상기 도금 피막의 부착량보다도 커지도록 각 조합에 있어서의 입사각 및 취출각이 설정되어 있는 형광 X선 분석 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 조합의 한쪽에서의 측정 깊이가 상기 도금 피막의 부착량의 1.5배 이상이고, 다른 쪽에서의 측정 깊이가 상기 한쪽에서의 측정 깊이의 2배 이상인 형광 X선 분석 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도금 피막 상에 단수 또는 복수의 코팅막을 갖는 합금화 용융 아연 도금 강판을 시료로 하고,
    상기 코팅막에 포함되는 원소로부터 발생하는 형광 X선의 강도를 측정하는 검출 수단을 구비하고,
    상기 도금 피막의 부착량 및 깊이 방향에 대한 평균적인 조성과 동시에 상기 코팅막의 부착량, 조성 또는 코팅막의 부착량과 조성을 분석하는 형광 X선 분석 장치.
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