蛍光X線分析 (XRF) とは?

How Does XRF Work

サンプルにX線を照射すると、蛍光X線が発生する励起状態になります。X線は原子の中から個々の電子を「撃ち出し」、内殻の電子殻であるK殻やL殻に空孔を作ります。この時に作られた空孔は、より高エネルギーの殻にある電子により、再び充填されます。

これら外殻の電子が内殻へと遷移した際の余剰なエネルギーは、蛍光X線放射という形で放出されます。この放射エネルギーは指紋のように各元素固有であり、原子同士の化学結合とは基本的に独立しています。また、放射された蛍光X線強度は試料中の元素濃度に比例します。

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S8 TIGER - 波長分散型蛍光X線分析装置 (WDXRF)

波長分散蛍光X線分析装置 (WDXRF) の場合、各元素は最適な測定条件下で分析されます。

濃度範囲に対応して測定パラメーターが個々に設定され、分析線同士の重なりを防止します。

W D X R F
  • 各元素の最適励起条件はX線源および一次X線フィルターにより確定します。
  • コリメーターマスクは分析視野をサンプル分析面のみに制限することで、例えばサンプルホルダーなどの余分なシグナルをカットします。
  • 真空シールはサンプルチャンバーとゴニオメーターチャンバーを分離します。サンプルを測定室へロードする際には真空シールは閉じられ、ゴニオメーターチャンバーは真空雰囲気が保たれます。したがって、非常に小さい容積のみを真空引きされたり、あるいはヘリウムガス置換します。液体や粉末の測定中では真空シールは閉じられたままであり、万が一の試料落下にも備えている為安全にヘリウム測定することが可能であり、さらにヘリウム測定の安定性を高めます。
  • コリメーターにより分解能が向上します。
  • 分光結晶は複数の周波数を持つ蛍光X線スペクトルを元素の固有な波長に分離します。この波長を分けるのはWDXRFの優れた分解能と感度において非常に重要です。
  • 最後に検出器: 軽元素の検出にはプロポーショナル検出器が、重元素にはシンチレーション検出器が使われており、それぞれの分析線のエネルギー範囲に対応します。

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S2 PUMA - HighSense™ビームパス

HighSense™テクノロジーを搭載したS2 PUMAは、50Wエンドウィンドウ型X線管球を用いて直接励起型光学系を採用しています。

分析線のエネルギー範囲は、管電圧と一次フィルターの組み合わせにより決定します。

マルチチャンネルアナライザを備えたSDDは蛍光X線を検出し、カウント数を累積してX線強度対エネルギーのスペクトルを描きます。

低エネルギーの蛍光X線である軽元素では、測定室を真空引きするかヘリウムガス置換することによって分析します。

Beam path
Table of elements