JPH0484743A - X線分光による定量分析方法 - Google Patents
X線分光による定量分析方法Info
- Publication number
- JPH0484743A JPH0484743A JP2200280A JP20028090A JPH0484743A JP H0484743 A JPH0484743 A JP H0484743A JP 2200280 A JP2200280 A JP 2200280A JP 20028090 A JP20028090 A JP 20028090A JP H0484743 A JPH0484743 A JP H0484743A
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- JP
- Japan
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- sample
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は試料を励起線で照射したとき試料から放射され
るX線を分光して元素定量分析を行う分析方法に関する
。
るX線を分光して元素定量分析を行う分析方法に関する
。
(従来の技術)
試料を電子線のような励起線で照射すると、試料からは
連続xnと試料を構成している元素の特性X線とが放射
される。試料の元素定量分析には試料から放射される各
元素の特性X線強度を測定する必要があるが、その場合
連続X線が試料成分元素の特性X*ビークのバックグラ
ウンドとなっているので、成分元素の特性X線強度を測
定するためには予めその特性X線波長位置におけるバッ
クグラウンドの強さを求めておく必要がある。
連続xnと試料を構成している元素の特性X線とが放射
される。試料の元素定量分析には試料から放射される各
元素の特性X線強度を測定する必要があるが、その場合
連続X線が試料成分元素の特性X*ビークのバックグラ
ウンドとなっているので、成分元素の特性X線強度を測
定するためには予めその特性X線波長位置におけるバッ
クグラウンドの強さを求めておく必要がある。
このため従来は、X線分光器で定量しようとする成分元
素の特性X線波長を中心に前後適当な波長範囲で波長走
査を行って特性X線ピークの立上り立下り前後のバック
グラウンド領域のX線強度を測定し、内挿的に特性X線
波長位置のバックグラウンド強度を求める方法が用いら
れていた。しかしこの方法では定量しようとする元素の
特性X線波長と共にその波長以外の波長でのX線測定も
行わねばならないから、分析に時間がか\ると云う問題
と、一つの特性X線ピークの両側のX&!測定結果から
特性Xv1位置でのバックグラウンドを推定するのに当
り、バックグラウンドの傾斜が急であったり、曲りが強
い場合、この推定の精度が低くなり、またX線スペクト
ルが複雑でX線ピークが近接しているようなときは、ピ
ーク中心から外れた位置のバックグラウンドそのものが
正確に求められないと云う間層がある。
素の特性X線波長を中心に前後適当な波長範囲で波長走
査を行って特性X線ピークの立上り立下り前後のバック
グラウンド領域のX線強度を測定し、内挿的に特性X線
波長位置のバックグラウンド強度を求める方法が用いら
れていた。しかしこの方法では定量しようとする元素の
特性X線波長と共にその波長以外の波長でのX線測定も
行わねばならないから、分析に時間がか\ると云う問題
と、一つの特性X線ピークの両側のX&!測定結果から
特性Xv1位置でのバックグラウンドを推定するのに当
り、バックグラウンドの傾斜が急であったり、曲りが強
い場合、この推定の精度が低くなり、またX線スペクト
ルが複雑でX線ピークが近接しているようなときは、ピ
ーク中心から外れた位置のバックグラウンドそのものが
正確に求められないと云う間層がある。
(発明が解決しようとする課!!り
本発明は試料の成分元素の特性X線波長位置でのX線測
定だけを行い、別途バックグラウンド測定のためのX線
分光器の波長走査等を行わないで、測定された試料成分
元素の特性X線波長位置の測定値だけから、元素定量を
行い得るX線分光分析法を提供しようとするものである
。
定だけを行い、別途バックグラウンド測定のためのX線
分光器の波長走査等を行わないで、測定された試料成分
元素の特性X線波長位置の測定値だけから、元素定量を
行い得るX線分光分析法を提供しようとするものである
。
(課題を解決するための手段)
い、各元素毎に上記標準試料の中からその元素を含まな
い複数の標準試料を選び上記その元素の特性X線波長位
置でのX線強度を測定して、測定されたX線強度と、測
定に用いた標準試料の平均原子番号とから、各元素毎の
その元素の特性X線波長位置でのX線強度と平均原子番
号との関係曲線を作成しておき、被測定試料について各
成分元素の特性X線波長位置でのxm測定値から、該試
料の元素組成の第1近似を求め、この第1近似組成から
該試料の平均原子番号を計算し、上記関係曲線から各成
分元素の特性X線波長位置におけるバックグラウンドを
求め、各元素の特性X線波長位置の測定値から上記バッ
クグラウンドを引いた値によって第2近似の元素組成を
求め、この第2近似の元素組成から再度各元素特性X線
位置でのバックグラウンドを求め、以下上述と同様の操
作を繰返して逐次近似的に被測定試料の元素定量を行う
ようにした。
い複数の標準試料を選び上記その元素の特性X線波長位
置でのX線強度を測定して、測定されたX線強度と、測
定に用いた標準試料の平均原子番号とから、各元素毎の
その元素の特性X線波長位置でのX線強度と平均原子番
号との関係曲線を作成しておき、被測定試料について各
成分元素の特性X線波長位置でのxm測定値から、該試
料の元素組成の第1近似を求め、この第1近似組成から
該試料の平均原子番号を計算し、上記関係曲線から各成
分元素の特性X線波長位置におけるバックグラウンドを
求め、各元素の特性X線波長位置の測定値から上記バッ
クグラウンドを引いた値によって第2近似の元素組成を
求め、この第2近似の元素組成から再度各元素特性X線
位置でのバックグラウンドを求め、以下上述と同様の操
作を繰返して逐次近似的に被測定試料の元素定量を行う
ようにした。
(作用)
X線分光法で元素定量を行う場合、連続X線が各成分の
特性X線ピークのバックグラウンドを構成している。連
wLX線は試料に入射した電子等が試料を構成している
原子の核外電子により反撥されて加速される際放出され
るものであるから、連続X線のスペクトルの形成には入
射電子のエネルギーと試料を構成している元素の核外電
子数即ち原子量・号が関係している。平均原子番号Zm
は試料成分元素の重量%をWffi、原子量をMi、原
子番号をZiとすると、 で与えられる。今試料を構成している元素をA。
特性X線ピークのバックグラウンドを構成している。連
wLX線は試料に入射した電子等が試料を構成している
原子の核外電子により反撥されて加速される際放出され
るものであるから、連続X線のスペクトルの形成には入
射電子のエネルギーと試料を構成している元素の核外電
子数即ち原子量・号が関係している。平均原子番号Zm
は試料成分元素の重量%をWffi、原子量をMi、原
子番号をZiとすると、 で与えられる。今試料を構成している元素をA。
B、・・・Nとすると、これらの元素の一つを含ます互
いに元素の組合せおよび組成の異る標準試料は(B、C
・・・N)Aを含まないもの複数種。
いに元素の組合せおよび組成の異る標準試料は(B、C
・・・N)Aを含まないもの複数種。
(A、C,・・・N)Bを含まないもの複数種。
(A、B、・・・M)Nを含まないもの複数種。
と云うようになる。これは元素の組合せ方の一例だが、
要はなるべく各元素を含みしかも各成分元素の一つが含
まっていない標準試料が各成分元素毎に複数あるように
する。このようにしてお(と、成る元素を含まない標塾
試料でその元素の特性X線波長位置でのX線測定値はそ
の元素の特性X線が存在しないから、その波長でのバッ
クグラウンドを与えるが、これは元素組成によって異る
ので、それらの標準試料の平均原子番号を計算しておく
と、その特性X線波長位置でのバックグラウンドの強さ
と平均元素番号との関係曲線が求められる。
要はなるべく各元素を含みしかも各成分元素の一つが含
まっていない標準試料が各成分元素毎に複数あるように
する。このようにしてお(と、成る元素を含まない標塾
試料でその元素の特性X線波長位置でのX線測定値はそ
の元素の特性X線が存在しないから、その波長でのバッ
クグラウンドを与えるが、これは元素組成によって異る
ので、それらの標準試料の平均原子番号を計算しておく
と、その特性X線波長位置でのバックグラウンドの強さ
と平均元素番号との関係曲線が求められる。
本発明方法では一つの元素の特性X線波長位置でのバッ
クグラウンドは試料の平均原子番号が分らないと求めら
れず、平均原子番号は試料の元素組成が分っていないと
求まらない関係にあるので、まず試料によって測定され
た各元素の特性X線強度から第1近似の元素組成を求め
て平均原子番号を計算し、バックグラウンドを求め、以
下逐次近似的に元素組成を決定するのである。
クグラウンドは試料の平均原子番号が分らないと求めら
れず、平均原子番号は試料の元素組成が分っていないと
求まらない関係にあるので、まず試料によって測定され
た各元素の特性X線強度から第1近似の元素組成を求め
て平均原子番号を計算し、バックグラウンドを求め、以
下逐次近似的に元素組成を決定するのである。
(実施例)
下表は標準試料の組成の一例を示す。これらの標準試料
の成分元素はA、B、・・・Nで、被測定試料の成分元
素と同じであり、被測定試料の定性分析結果が出ている
場合とか、或は予め成分元素の分っている製品について
の定員分析の場合、これらの成分元素は既知である。下
表で上欄の1゜2、・・・aは標準試料の番号で表中の
数字は各元素の重量%である。
の成分元素はA、B、・・・Nで、被測定試料の成分元
素と同じであり、被測定試料の定性分析結果が出ている
場合とか、或は予め成分元素の分っている製品について
の定員分析の場合、これらの成分元素は既知である。下
表で上欄の1゜2、・・・aは標準試料の番号で表中の
数字は各元素の重量%である。
1234567=−a
A 50.1 1.2 0 1.8 0 9.2
1.8・・・ On O44,21,012,800
0・・・ 5.2CIo、8 5.0 0 0 6
3.2 0 0 ・・・ 3.8D O23,22
−210,10018・・・ 3.2上表の標準試料を
使って元素への特性X線波長位置でのバックグラウンド
と平均原子番号との関係曲線を求める場合、上表で元素
Aを含まない標準試料を選ぶこれは試料番号で3.5.
・・・aであり、これらの標準試料では試料相互の元素
の組合せも組成比も異っているので、平均原子番号が興
っている。これらの標準試料で元素Aの特性X線波長位
置にはX線ピークは存在せず、各試料毎のX線側定値I
と平均原子番号とをプロットすると第1図のようになり
、これらの点を連ねる曲線の式を最小2乗法で求めて、
元素Aの特性Xt8波長位置のバックグラウンド強度と
平均原子番号との関係式とする。他の元素についても同
様にしてバックグラウンド強度と平均原子番号との関係
式を求めてお(。また上表の標準試料を用いて各元素の
検量線を作っておく。元素Aの検量線を作成するには、
元素Aを含んでいる標準試料、上表で試料番号1の標準
試料を用い、元素Aの特性X線波長位置でのX線強度!
aを測定し、上述した所によって求められている元素A
のバックグラウンドと平均原子番号との関係式を用い、
試料番号1の標準試料の平均原子番号から、この試料の
元素Aの特性)l波長におけるバックグラウンド強度■
〜求めて、!aから引算した値が元素Aの50.1%濃
度に対する特性X線強度であるから、これを用いて検量
線が作られる。同様にして元素Bについては試料番号2
の標準試料を用いて検量線を作る。上表でアンダーライ
ンを入れた成分量の標準試料はその成分元素の検量線の
作成に用いられる。もちろんこれらの標準試料を他の元
素のバックグラウンドと平均原子番号との関係式を求め
るのに使うことは妨げられない。このようにして成分元
素毎のバックグラウンド強度と平均原子番号の関係式、
検量線が求められたらその結果はコンピュータのメモリ
に格納しておき、被測定試料の定量分析を行う。第2図
はこの定量分析操作のフローチャートである。まず被測
定試料について、各成分元素A、B、・・・Nの特性X
線波長位置でX線強度1 u n a 、 I u n
b 、 ・−を測定(イ)する。次に各成分元素の第
1近似濃度Wal、Wbl、・・・を上のX線強度を各
元素の検量線に当嵌めて求める(口)。つまりこの場合
第1近似はバックグラウンド補正なしに各成分の履度を
決めたものであるが、第1近似の決め方はこれに限らな
い。各成分間の大体の比率が予め予想されておれば、そ
れに基いて平均原子番号を求め、或は各成分間に特別多
い元素或は特別少ない元素等がない場合、全成分元素が
同じ比率で混じっているとして平均原子番号を求めてバ
ックグラウンド補正をしてから各検量線で各成分の比率
を決めてもよい。第1近似が求まったら、それに基いて
被測定試料の平均原子番号を求め(ハ)、各成分元素の
バックグラウンドと平均原子番号との関係式から、各成
分毎の特性X線波長位置のバックグラウンド強度を求め
各成分毎にIuna、Iunb・・・等から引算(バッ
クグラウンド補正)シ(ニ)、その結果により各元素検
量線から各成分の第2近似濃度を求め(ホ)、(ホ)の
結果を再度Wa1、Wbl、・・・とじて(ハ)〜(ホ
)の操作を繰返し、前回のWal等と今回のWal’と
の差が所定の微小値以下になった所で上記繰返しを打切
り(へ)、最後のWalo、Wb 1° ・・・等を用
いてZAF補正値演算を行う(ト)。ZAF補正演算は
成分元素の特性Xwi強度が試料の組成により、共存元
素の影響で、電子等の励起効率が興り、他元素のX線吸
収効果が異り、他元素の特性X線による励起(蛍光効果
)が異ることによる検量線の曲がりの補正を行う演算で
ある。(ト)のステップで求まった各成分元素の実景%
W a2 。
1.8・・・ On O44,21,012,800
0・・・ 5.2CIo、8 5.0 0 0 6
3.2 0 0 ・・・ 3.8D O23,22
−210,10018・・・ 3.2上表の標準試料を
使って元素への特性X線波長位置でのバックグラウンド
と平均原子番号との関係曲線を求める場合、上表で元素
Aを含まない標準試料を選ぶこれは試料番号で3.5.
・・・aであり、これらの標準試料では試料相互の元素
の組合せも組成比も異っているので、平均原子番号が興
っている。これらの標準試料で元素Aの特性X線波長位
置にはX線ピークは存在せず、各試料毎のX線側定値I
と平均原子番号とをプロットすると第1図のようになり
、これらの点を連ねる曲線の式を最小2乗法で求めて、
元素Aの特性Xt8波長位置のバックグラウンド強度と
平均原子番号との関係式とする。他の元素についても同
様にしてバックグラウンド強度と平均原子番号との関係
式を求めてお(。また上表の標準試料を用いて各元素の
検量線を作っておく。元素Aの検量線を作成するには、
元素Aを含んでいる標準試料、上表で試料番号1の標準
試料を用い、元素Aの特性X線波長位置でのX線強度!
aを測定し、上述した所によって求められている元素A
のバックグラウンドと平均原子番号との関係式を用い、
試料番号1の標準試料の平均原子番号から、この試料の
元素Aの特性)l波長におけるバックグラウンド強度■
〜求めて、!aから引算した値が元素Aの50.1%濃
度に対する特性X線強度であるから、これを用いて検量
線が作られる。同様にして元素Bについては試料番号2
の標準試料を用いて検量線を作る。上表でアンダーライ
ンを入れた成分量の標準試料はその成分元素の検量線の
作成に用いられる。もちろんこれらの標準試料を他の元
素のバックグラウンドと平均原子番号との関係式を求め
るのに使うことは妨げられない。このようにして成分元
素毎のバックグラウンド強度と平均原子番号の関係式、
検量線が求められたらその結果はコンピュータのメモリ
に格納しておき、被測定試料の定量分析を行う。第2図
はこの定量分析操作のフローチャートである。まず被測
定試料について、各成分元素A、B、・・・Nの特性X
線波長位置でX線強度1 u n a 、 I u n
b 、 ・−を測定(イ)する。次に各成分元素の第
1近似濃度Wal、Wbl、・・・を上のX線強度を各
元素の検量線に当嵌めて求める(口)。つまりこの場合
第1近似はバックグラウンド補正なしに各成分の履度を
決めたものであるが、第1近似の決め方はこれに限らな
い。各成分間の大体の比率が予め予想されておれば、そ
れに基いて平均原子番号を求め、或は各成分間に特別多
い元素或は特別少ない元素等がない場合、全成分元素が
同じ比率で混じっているとして平均原子番号を求めてバ
ックグラウンド補正をしてから各検量線で各成分の比率
を決めてもよい。第1近似が求まったら、それに基いて
被測定試料の平均原子番号を求め(ハ)、各成分元素の
バックグラウンドと平均原子番号との関係式から、各成
分毎の特性X線波長位置のバックグラウンド強度を求め
各成分毎にIuna、Iunb・・・等から引算(バッ
クグラウンド補正)シ(ニ)、その結果により各元素検
量線から各成分の第2近似濃度を求め(ホ)、(ホ)の
結果を再度Wa1、Wbl、・・・とじて(ハ)〜(ホ
)の操作を繰返し、前回のWal等と今回のWal’と
の差が所定の微小値以下になった所で上記繰返しを打切
り(へ)、最後のWalo、Wb 1° ・・・等を用
いてZAF補正値演算を行う(ト)。ZAF補正演算は
成分元素の特性Xwi強度が試料の組成により、共存元
素の影響で、電子等の励起効率が興り、他元素のX線吸
収効果が異り、他元素の特性X線による励起(蛍光効果
)が異ることによる検量線の曲がりの補正を行う演算で
ある。(ト)のステップで求まった各成分元素の実景%
W a2 。
Wb2.・・・等を(ハ)のステップのWal、Wbl
等として(ハ)(ニ) (ホ)(ト)を繰返しくこの場
合(へ)のステップでは通らない)、Wa 2 + W
b 2 、・・・等が前回今回でその差が許容値以下
になった所で繰返しを終り(チ)、最後に求まったWa
2.Wb2.・・・を各元素定量値とする。
等として(ハ)(ニ) (ホ)(ト)を繰返しくこの場
合(へ)のステップでは通らない)、Wa 2 + W
b 2 、・・・等が前回今回でその差が許容値以下
になった所で繰返しを終り(チ)、最後に求まったWa
2.Wb2.・・・を各元素定量値とする。
(発明の効果)
本発明方法によれば、X線分光器は各成分元素の特性X
線のみを測定すればよいので、測定に要する時間は従来
のようなバックグラウンドの強さも測定していたのに比
し、非常に短縮でき、スペクトル上でバックグラウンド
分布が複雑な位置の特性X線でもバックグラウンドを正
確に決定して定量でき、分析精度が向上する。
線のみを測定すればよいので、測定に要する時間は従来
のようなバックグラウンドの強さも測定していたのに比
し、非常に短縮でき、スペクトル上でバックグラウンド
分布が複雑な位置の特性X線でもバックグラウンドを正
確に決定して定量でき、分析精度が向上する。
第1図は平均原子番号と成る波長でのX&!強度との関
係グラフ、第2図は本発明の一実施例におけるデータ処
理の動作のフローチャートである。 代理人 弁理士 縣 浩 介
係グラフ、第2図は本発明の一実施例におけるデータ処
理の動作のフローチャートである。 代理人 弁理士 縣 浩 介
Claims (1)
- 試料を構成している各元素の一つを含まずかつ互いに元
素の組合せおよび組成比の異る複数の標準試料を用い、
各元素毎に上記標準試料の中からその元素を含まない複
数の標準試料を選び上記その元素の特性X線波長位置で
のX線強度を測定して、測定されたX線強度と、測定に
用いた各標準試料の平均原子番号とから、各元素毎のそ
の元素の特性X線波長位置でのX線強度と平均原子番号
との関係曲線を作成しておき、被測定試料について各成
分元素の特性X線波長位置でのX線測定値から、該試料
の元素組成の第1近似を求め、この第1近似組成から該
試料の平均原子番号を計算し、上記関係曲線から各成分
元素の特性X線波長位置におけるバックグラウンドを求
め、各元素の特性X線波長位置のX線強度測定値から上
記バックグラウンドを引いた値によって第2近似の元素
組成を求め、この第2近似の元素組成から再度各元素特
性X線位置でのバックグラウンドを求め、以下上述と同
様の操作を繰返して逐次近似的に被測定試料の元素定量
を行うことを特徴とするX線分光による定量分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200280A JP3003175B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | X線分光による定量分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200280A JP3003175B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | X線分光による定量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0484743A true JPH0484743A (ja) | 1992-03-18 |
| JP3003175B2 JP3003175B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16421692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2200280A Expired - Fee Related JP3003175B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | X線分光による定量分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003175B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008122267A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Jeol Ltd | 試料分析方法及び試料分析装置 |
| JP2008286698A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | 微量金属の分析方法 |
| JP2009240764A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-10-22 | Canon Inc | X線撮像装置、x線撮像方法、x線撮像装置の制御方法 |
| EP3477289A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-01 | FEI Company | X-ray spectroscopy in a charged particle microscope |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP2200280A patent/JP3003175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008122267A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Jeol Ltd | 試料分析方法及び試料分析装置 |
| JP2008286698A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | 微量金属の分析方法 |
| JP2009240764A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-10-22 | Canon Inc | X線撮像装置、x線撮像方法、x線撮像装置の制御方法 |
| EP3477289A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-01 | FEI Company | X-ray spectroscopy in a charged particle microscope |
| US10620142B2 (en) | 2017-10-30 | 2020-04-14 | Fei Company | X-ray spectroscopy in a charged-particle microscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3003175B2 (ja) | 2000-01-24 |
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