JPH0692945B2 - X線マイクロアナライザ等における微量元素検出方法 - Google Patents
X線マイクロアナライザ等における微量元素検出方法Info
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- JPH0692945B2 JPH0692945B2 JP63301995A JP30199588A JPH0692945B2 JP H0692945 B2 JPH0692945 B2 JP H0692945B2 JP 63301995 A JP63301995 A JP 63301995A JP 30199588 A JP30199588 A JP 30199588A JP H0692945 B2 JPH0692945 B2 JP H0692945B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はX線マイクロアナライザ等における微量元素の
検出方法に関するものである。
検出方法に関するものである。
従来、試料に電子線あるいはX線を照射し、試料から発
生する特性X線を分光結晶により検出し、元素分析を行
うX線マイクロアナライザが知られているが、このよう
な検出装置において未知試料に或る指定された微量元素
が含まれているかどうか判定するためには、指定された
微量元素を検出できる分光結晶波長付近で分光結晶を走
査し、そのX線スペクトル波形データを収集し、X線ス
ペクトル波形が局所的に上に凸のピークを有しているか
どうかを見て微量元素の存在、非存在を決定していた。
生する特性X線を分光結晶により検出し、元素分析を行
うX線マイクロアナライザが知られているが、このよう
な検出装置において未知試料に或る指定された微量元素
が含まれているかどうか判定するためには、指定された
微量元素を検出できる分光結晶波長付近で分光結晶を走
査し、そのX線スペクトル波形データを収集し、X線ス
ペクトル波形が局所的に上に凸のピークを有しているか
どうかを見て微量元素の存在、非存在を決定していた。
しかしながら、X線スペクトルの波形が局所的にピーク
を有しているかどかで微量元素の存在、非存在を判定す
る方法では、判定に対する定量性に乏しく、また存在す
ることが確認された場合にもその概算の濃度を測定する
ことができなかった。
を有しているかどかで微量元素の存在、非存在を判定す
る方法では、判定に対する定量性に乏しく、また存在す
ることが確認された場合にもその概算の濃度を測定する
ことができなかった。
本発明は上記課題を解決するためのもので、微量元素の
存在、非存在の判定の正確度、信頼性を向上させ、微量
元素が存在する場合にその濃度まで測定することができ
るX線マイクロアナライザ等における微量元素検出方法
を提供することを目的とする。
存在、非存在の判定の正確度、信頼性を向上させ、微量
元素が存在する場合にその濃度まで測定することができ
るX線マイクロアナライザ等における微量元素検出方法
を提供することを目的とする。
そのために本発明のX線マイクロアナライザ等における
微量元素検出方法は、指定した微量元素の特性X線のう
ち最大強度の特性X線と、2番目の強度の特性X線を含
む分光器の走査範囲を設定してX線スペクトルを収集す
る段階、X線スペクトルの最大強度の特性X線の有無に
ついて判定を行う段階、第1次判定により最大強度の特
性X線が存在すると判定した時に2番目の強度の特性X
線について第2次判定を行う意義があるか否か純試料デ
ータを参照してチェックする段階、チェックの結果第2
次判定の意義がある場合、2番目の強度の特定X線の存
在の有無について第2次判定を行う段階、第1次判定結
果、チェック結果、第2次判定結果に基づき指定した元
素の存在の有無を判定する段階、当該元素が存在すると
判定したとき、純試料データを参照して濃度を算出する
段階からなることを特長とする。
微量元素検出方法は、指定した微量元素の特性X線のう
ち最大強度の特性X線と、2番目の強度の特性X線を含
む分光器の走査範囲を設定してX線スペクトルを収集す
る段階、X線スペクトルの最大強度の特性X線の有無に
ついて判定を行う段階、第1次判定により最大強度の特
性X線が存在すると判定した時に2番目の強度の特性X
線について第2次判定を行う意義があるか否か純試料デ
ータを参照してチェックする段階、チェックの結果第2
次判定の意義がある場合、2番目の強度の特定X線の存
在の有無について第2次判定を行う段階、第1次判定結
果、チェック結果、第2次判定結果に基づき指定した元
素の存在の有無を判定する段階、当該元素が存在すると
判定したとき、純試料データを参照して濃度を算出する
段階からなることを特長とする。
本発明は指定した微量元素の特性X線のうち最大強度の
特性X線と、2番目の強度の特性X線を含む分光結晶の
走査波長範囲を設定してX線スペクトルデータを収集
し、収集したX線スペクトルについてまず最大強度の特
性X線の有無について第1次判定を行い、ピークが存在
しないと判定した場合は当該元素は存在しないものと結
論し、第1次判定によりピークが存在する判定した場合
には2番目の強度の特性X線について第2次判定を行う
意義があるか否かのチェックを純試料のデータを参照し
て行い、第2次判定を行う意義がないとした場合には第
1次判定結果を信頼して当該元素が存在するものと結論
し、第2次判定の意義があるとした場合には第2次判定
を行い、第2次判定結果に基づき当該元素が存在するか
否か判定し、当該元素が存在すると結論した場合には、
純試料データとの比により濃度を算出するようにしたも
のであり、第1次判定、第2次判定を行って総合的に微
量元素の存在、非存在を判定するため、検出の正確度、
信頼性が向上し、また濃度まで測定することが可能とな
る。
特性X線と、2番目の強度の特性X線を含む分光結晶の
走査波長範囲を設定してX線スペクトルデータを収集
し、収集したX線スペクトルについてまず最大強度の特
性X線の有無について第1次判定を行い、ピークが存在
しないと判定した場合は当該元素は存在しないものと結
論し、第1次判定によりピークが存在する判定した場合
には2番目の強度の特性X線について第2次判定を行う
意義があるか否かのチェックを純試料のデータを参照し
て行い、第2次判定を行う意義がないとした場合には第
1次判定結果を信頼して当該元素が存在するものと結論
し、第2次判定の意義があるとした場合には第2次判定
を行い、第2次判定結果に基づき当該元素が存在するか
否か判定し、当該元素が存在すると結論した場合には、
純試料データとの比により濃度を算出するようにしたも
のであり、第1次判定、第2次判定を行って総合的に微
量元素の存在、非存在を判定するため、検出の正確度、
信頼性が向上し、また濃度まで測定することが可能とな
る。
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明による微量元素検出方法のシステム構成
を示すブロック図、第2図はX線スペクトル波形を示す
図、第3図は本発明の微量元素処理フローを示す図であ
る。図中、1は波長分散型X線分光器、2は元素名入力
部、3はデータ収集部、4は特性X線抽出部、5は判定
処理部、6は純試料データ、7は濃度算出処理部、8は
表示部である。
を示すブロック図、第2図はX線スペクトル波形を示す
図、第3図は本発明の微量元素処理フローを示す図であ
る。図中、1は波長分散型X線分光器、2は元素名入力
部、3はデータ収集部、4は特性X線抽出部、5は判定
処理部、6は純試料データ、7は濃度算出処理部、8は
表示部である。
或る指定された微量元素A,B,C……が未知試料中に存在
するかどうかを判定する場合に、元素A,B,C……の純試
料(濃度100%)について予め数種類の加速電圧で電子
ビームを照射し、各元素の特性X線が検出される指定さ
れた分光結晶によって測定された値から元素の原子番号
依存性、加速電圧依存性を考慮して特性X線Kα,Kβ,L
α,Lβ,Mα,Mβの強度を算出する。
するかどうかを判定する場合に、元素A,B,C……の純試
料(濃度100%)について予め数種類の加速電圧で電子
ビームを照射し、各元素の特性X線が検出される指定さ
れた分光結晶によって測定された値から元素の原子番号
依存性、加速電圧依存性を考慮して特性X線Kα,Kβ,L
α,Lβ,Mα,Mβの強度を算出する。
この場合、特性X線の波長をλ、光束をC、原子番号
Z、σを定数とした時に、波長λと原子番号との間には
(1)式のような関係が存在する。
Z、σを定数とした時に、波長λと原子番号との間には
(1)式のような関係が存在する。
C/λ∝(Z−σ)2 ……………(1) また、加速電圧をE、臨界励起電圧をEc、X線強度をXi
とした時に、X線強度と加速電圧との間には次の(2)式
のような関係が成立する。
とした時に、X線強度と加速電圧との間には次の(2)式
のような関係が成立する。
Xi∝(E-Ec)1.67 ……………(2) 分光結晶により特性X線の波長λを検出することにより
(1)式により元素が特定され、また加速電圧Eが臨界励
起電圧Ecより小さいとX線は発生せず、また加速電圧を
変えるとX線強度は変化するので、加速電圧を指定して
特性X線の強度を算出する。
(1)式により元素が特定され、また加速電圧Eが臨界励
起電圧Ecより小さいとX線は発生せず、また加速電圧を
変えるとX線強度は変化するので、加速電圧を指定して
特性X線の強度を算出する。
これは第1図において元素名入力部2により元素名を入
力すると、適当な分光結晶範囲を選択され、同時に加速
電圧が指定されてデータ収集部3によりX線スペクトル
を求めることにより行われる。
力すると、適当な分光結晶範囲を選択され、同時に加速
電圧が指定されてデータ収集部3によりX線スペクトル
を求めることにより行われる。
これらの特性X線のうち最大強度になるX線名をN
α(N=K,L,M)とし、特性X線抽出部4により元素A,
B,C……についてそれぞれ最大強度の特性X線▲NA α
▼,▲NB α▼,▲NC α▼……を求め、次に2番目の
強度の特性X線▲NA β▼,▲NB β▼,▲NC β▼…
…の強度を求める。なお、これらのうち発生しないX線
は強度0とする。こうして純試料により特性X線▲NA
α▼,▲NB α▼,▲NC α▼……▲NA β▼,▲NB
β▼,▲NC β▼……が定まり、これを検出する分光結
晶も定まればX線波長から分光結晶位置も定まる。
α(N=K,L,M)とし、特性X線抽出部4により元素A,
B,C……についてそれぞれ最大強度の特性X線▲NA α
▼,▲NB α▼,▲NC α▼……を求め、次に2番目の
強度の特性X線▲NA β▼,▲NB β▼,▲NC β▼…
…の強度を求める。なお、これらのうち発生しないX線
は強度0とする。こうして純試料により特性X線▲NA
α▼,▲NB α▼,▲NC α▼……▲NA β▼,▲NB
β▼,▲NC β▼……が定まり、これを検出する分光結
晶も定まればX線波長から分光結晶位置も定まる。
そこで元素名入力部2より元素名を入力すると、対応す
る分光結晶が選択され、Nα,Nβを含み、これらX線の
前後スペクトルの半値幅の数倍程度の分光結晶の走査を
行ってデータ収集部3に未知試料のX線スペクトルが収
集される。存在元素は微量であり、通常NαとNβの距
離は短いので、走査距離も短く、通常この走査において
は数回以上の積算を行っても分析時間が10分以上と長く
なることはない。なお、Nβが存在しない場合にはNα
のみでよい。
る分光結晶が選択され、Nα,Nβを含み、これらX線の
前後スペクトルの半値幅の数倍程度の分光結晶の走査を
行ってデータ収集部3に未知試料のX線スペクトルが収
集される。存在元素は微量であり、通常NαとNβの距
離は短いので、走査距離も短く、通常この走査において
は数回以上の積算を行っても分析時間が10分以上と長く
なることはない。なお、Nβが存在しない場合にはNα
のみでよい。
こうして第2図に示すような形状のX線スペクトルが得
られる。
られる。
次に特性X線抽出部4によりNα線、Nβ線を抽出し、
判定処理部5により純試料データ6を参照しながら、微
量元素の存在、非存在の判定を行う。
判定処理部5により純試料データ6を参照しながら、微
量元素の存在、非存在の判定を行う。
第2図において、A元素から発生する特性X線▲NA α
▼,▲NA β▼線のX線強度について、A元素が純元素
とした時の理論的X線強度(正味)を▲IO A α▼,▲
IO A β▼とする。そして、実際に観測されるX線ピー
ク、およびバックグラウンド強度を、それぞれ▲IP A
α▼,▲IB A α▼とする。ここで、バックグラウンド
強度▲IB A α▼は▲NA α▼線のピーク位置から両サ
イドの半値幅の数倍程度の距離だけ離れたX線強度の平
均値をもってこれにあてるものとする。
▼,▲NA β▼線のX線強度について、A元素が純元素
とした時の理論的X線強度(正味)を▲IO A α▼,▲
IO A β▼とする。そして、実際に観測されるX線ピー
ク、およびバックグラウンド強度を、それぞれ▲IP A
α▼,▲IB A α▼とする。ここで、バックグラウンド
強度▲IB A α▼は▲NA α▼線のピーク位置から両サ
イドの半値幅の数倍程度の距離だけ離れたX線強度の平
均値をもってこれにあてるものとする。
次に、 ▲IA α▼=▲IP A α▼−▲IB A α▼ とし、分散をσαとすると、 となる。
▲IA α▼<2σα であれば▲NA α▼線のピークはないと判定するのが妥
当であり、この微量元素は存在しないと結論することが
できる。次に、 ▲IA α▼≧2σα であれば、▲NA α▼に対して予想される▲NA β▼線
の強度を▲I′A β▼とすると純元素に帯する値から、 ▲I′A β▼=▲IA α▼・▲IO A β▼/▲IO A α
▼ として求められる。もし、 ▲I′A β▼<2σα であれば、▲NA β▼線を測定する意義はないと判断す
るのが妥当であり、▲NA α▼線ピークを信頼してこの
微量元素は存在すると結論する。もし、 ▲I′A β▼≧2σα ならば▲NA β▼を測定する意義があると考えられるの
で、▲NA β▼線のピークおよびバックグラウンドを測
定して、測定のX線強度をそれぞれ▲IP A β▼,▲I
B A β▼とする。
当であり、この微量元素は存在しないと結論することが
できる。次に、 ▲IA α▼≧2σα であれば、▲NA α▼に対して予想される▲NA β▼線
の強度を▲I′A β▼とすると純元素に帯する値から、 ▲I′A β▼=▲IA α▼・▲IO A β▼/▲IO A α
▼ として求められる。もし、 ▲I′A β▼<2σα であれば、▲NA β▼線を測定する意義はないと判断す
るのが妥当であり、▲NA α▼線ピークを信頼してこの
微量元素は存在すると結論する。もし、 ▲I′A β▼≧2σα ならば▲NA β▼を測定する意義があると考えられるの
で、▲NA β▼線のピークおよびバックグラウンドを測
定して、測定のX線強度をそれぞれ▲IP A β▼,▲I
B A β▼とする。
そして▲NA α▼の場合と同様に次の判断を行う。
▲IA β▼=▲IP A β▼−▲IB A β▼ として、 ならば、▲NA β▼線のピークはないと判断し、この微
量元素は存在しないと結論する。この場合▲NA α▼と
して観測されたピークは他の元素の高次線であることに
なる。
量元素は存在しないと結論する。この場合▲NA α▼と
して観測されたピークは他の元素の高次線であることに
なる。
▲IA β▼≧2σβ の時はこの微量元素は存在すると結論する。
こうして元素が存在すると結論された場合には、濃度算
出処理部7により、 k=▲IA α▼/▲IO A α▼ を算出し、この値をA元素の濃度として表示部8にその
濃度を表示する。
出処理部7により、 k=▲IA α▼/▲IO A α▼ を算出し、この値をA元素の濃度として表示部8にその
濃度を表示する。
以上のような検出手順を第3図のフローにより説明す
る。
る。
まず元素名を入力し(ステップ)、次に最適特性X線
Nα,Nβを検出する分光結晶、分光チャンネル、分光走
査範囲および純試料の特性X線強度IOα,IOβの算出
を行う(ステップ)。次に未知試料のX線スペクトル
データを収集し(ステップ)、Nα線のピークがある
かないか判断し(ステップ)、ピークがある場合には
Nβ線のピーク判定の意義があるか否か判断し(ステッ
プ)、その意義がある場合にはNβ線のピークがある
か否か判断する(ステップ)。そしてステップで意
義がないと判断した場合、ステップでNβ線のピーク
があると判断した場合にはそれぞれ当該元素は存在する
と結論し(ステップ)、ステップでNα線のピーク
がないと判断した場合、またステップでNβ線のピー
クがないと判断した場合には、それぞれ元素は存在しな
いと結論する(ステップ)。そして元素が存在すると
結論した場合には、Iα/IOαを計算し、濃度表示する
(ステップ)。
Nα,Nβを検出する分光結晶、分光チャンネル、分光走
査範囲および純試料の特性X線強度IOα,IOβの算出
を行う(ステップ)。次に未知試料のX線スペクトル
データを収集し(ステップ)、Nα線のピークがある
かないか判断し(ステップ)、ピークがある場合には
Nβ線のピーク判定の意義があるか否か判断し(ステッ
プ)、その意義がある場合にはNβ線のピークがある
か否か判断する(ステップ)。そしてステップで意
義がないと判断した場合、ステップでNβ線のピーク
があると判断した場合にはそれぞれ当該元素は存在する
と結論し(ステップ)、ステップでNα線のピーク
がないと判断した場合、またステップでNβ線のピー
クがないと判断した場合には、それぞれ元素は存在しな
いと結論する(ステップ)。そして元素が存在すると
結論した場合には、Iα/IOαを計算し、濃度表示する
(ステップ)。
なお、上記実施例ではNα線とNβ線とについて判定す
るようにしたが、Nβ線の代わりに同じNα線でも異な
る分光結晶で検出した強度の小さいNα線を使用しても
よい。これは、例えばベリリゥム(Be)〜ふっ素(F)
ではKαのみ、Na〜TiではKα,Kβ、Cr以上では
Kα,Kβ,Lα,Lβがそれぞれ検出され、Be〜FではNβ
が存在せず、これを使用することができないのでこのよ
うな場合に適用すればよい。
るようにしたが、Nβ線の代わりに同じNα線でも異な
る分光結晶で検出した強度の小さいNα線を使用しても
よい。これは、例えばベリリゥム(Be)〜ふっ素(F)
ではKαのみ、Na〜TiではKα,Kβ、Cr以上では
Kα,Kβ,Lα,Lβがそれぞれ検出され、Be〜FではNβ
が存在せず、これを使用することができないのでこのよ
うな場合に適用すればよい。
以上のように本発明によれば、ある微量元素の存在、非
存在を決定するために当該元素名を入力することによ
り、それらを最も効果的に検出し得る最大強度の特性X
線名Nα(N=K,LまたはM)とその分光位置および2
番目の強度の特性X線Nβを含む分光器走査位置を設定
でき、数回の積算によってX線スペクトル波形を収集で
きるため、短時間に必要充分のデータの収集ができる。
また、得られたX線スペクトルから当該元素の存在有無
を判定するために一番強度の強いNα線について第1次
判定を行うことにより、ノイズ等の影響のない効果的な
判断が可能である。
存在を決定するために当該元素名を入力することによ
り、それらを最も効果的に検出し得る最大強度の特性X
線名Nα(N=K,LまたはM)とその分光位置および2
番目の強度の特性X線Nβを含む分光器走査位置を設定
でき、数回の積算によってX線スペクトル波形を収集で
きるため、短時間に必要充分のデータの収集ができる。
また、得られたX線スペクトルから当該元素の存在有無
を判定するために一番強度の強いNα線について第1次
判定を行うことにより、ノイズ等の影響のない効果的な
判断が可能である。
次に第1次判定に合格した場合には第2次判定を行う意
義があるかどうか、純試料のデータをもとにチェック
し、第2次判定を行う意義がなければ、第1次判定結果
のみで判断し、第2次判定を行う意義がある場合にはN
β線についての第2次判定を行い、総合的に微量元素の
存在、非存在を判断しているので、判定の正確度、信頼
性が飛躍的に高まり、また微量元素の濃度まで検出する
ことが可能となる。
義があるかどうか、純試料のデータをもとにチェック
し、第2次判定を行う意義がなければ、第1次判定結果
のみで判断し、第2次判定を行う意義がある場合にはN
β線についての第2次判定を行い、総合的に微量元素の
存在、非存在を判断しているので、判定の正確度、信頼
性が飛躍的に高まり、また微量元素の濃度まで検出する
ことが可能となる。
第1図は本発明による微量元素検出方法のシステム構成
を示すブロック図、第2図はX線スペクトル波形を示す
図、第3図は本発明の微量元素処理フローを示す図であ
る。 1……波長分散型X線分光器、2……元素名入力部、3
……データ収集部、4……特性X線抽出部、5……判定
処理部、6……純試料データ、7……濃度算出処理部、
8……表示部。
を示すブロック図、第2図はX線スペクトル波形を示す
図、第3図は本発明の微量元素処理フローを示す図であ
る。 1……波長分散型X線分光器、2……元素名入力部、3
……データ収集部、4……特性X線抽出部、5……判定
処理部、6……純試料データ、7……濃度算出処理部、
8……表示部。
フロントページの続き (72)発明者 田島 博 東京都昭島市武蔵野3丁目1番2号 日本 電子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−236949(JP,A) 特開 平1−314956(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】指定した微量元素の特性X線のうち最大強
度の特性X線と、2番目の強度の特性X線を含む分光器
の走査範囲を設定してX線スペクトルを収集する段階、
X線スペクトルの最大強度の特性X線の有無について判
定を行う段階、第1次判定により最大強度の特性X線が
存在すると判定した時に2番目の強度の特性X線につい
て第2次判定を行う意義があるか否か純試料データを参
照してチェックする段階、チェックの結果第2次判定の
意義がある場合、2番目の強度の特定X線の存在の有無
について第2次判定を行う段階、第1次判定結果、チェ
ック結果、第2次判定結果に基づき指定した元素の存在
の有無を判定する段階、当該元素が存在すると判定した
とき、純試料データを参照して濃度を算出する段階から
なるX線マイクロアナライザ等における微量元素検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63301995A JPH0692945B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | X線マイクロアナライザ等における微量元素検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63301995A JPH0692945B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | X線マイクロアナライザ等における微量元素検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02147849A JPH02147849A (ja) | 1990-06-06 |
| JPH0692945B2 true JPH0692945B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=17903617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63301995A Expired - Fee Related JPH0692945B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | X線マイクロアナライザ等における微量元素検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692945B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63301995A patent/JPH0692945B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02147849A (ja) | 1990-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |