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分析装置紹介

蛍光X線分析顕微鏡

蛍光X線分析顕微鏡

装置の仕様
  • 装置型式:XGT-7200V (堀場製作所製)
  • 測定原理:エネルギー分散型蛍光X線分析
  • X線照射径:φ10μmまたは100μm
  • 測定対象元素:Na〜U
  • 試料室環境:大気・真空 切替可能

原子核の周囲に存在する電子のうち、内殻電子の結合エネルギーに相当するX線(数eV〜数10eV)を照射すると(図1)、内殻電子が弾き飛ばされ(光電効果)(図2)、後に残る空孔に外殻からの電子が入るとともに外殻電子と内殻電子のエネルギー差に相当するX線が放射されます(図3)。これが蛍光X線です。蛍光X線スペクトルは元素固有であることから、この蛍光X線を検出し、発生エネルギーとX線強度から試料中の元素の定性・定量分析を行います。

図1〜図3

特徴

蛍光X線分析顕微鏡は、X線ガイドチューブを用い微小領域を分析できる顕微鏡タイプの蛍光X線分析装置です。X線集光素子を使った、細くて強度の高いX線ビーム方式により微小部の高速測定が可能(φ10μmまたはφ100μm)で、走査測定によりマッピング像を得ることができます。類似の能力を持つ装置としてSEM-EDXがありますが、SEM-EDXでは試料の励起に電子線を使用しており、より狭い(浅い)範囲の測定に向いている一方、本装置ではより広い(深い)範囲の測定ができます。

図1〜図3

また、本装置の機能のX線の高い透過能力を活かした透過X線像撮影では、試料を分解することなく内部の構造を高解像度で確認することができます。検出器側を真空状態にしながらも試料室は大気環境を保てる機構を有しており、さまざまな形態のサンプルを分析できます。真空状態で分析が難しい粉体、液体、含水試料などにも対応が可能です。
FP法(ファンダメンタルパラメータ法※)により、予め標準試料を用意することなく、スタンダードレスで簡易定量を行うこともできます。

※蛍光X線分析では、マトリックス成分により、得られる蛍光X線の強度が異なるため、定量分析を行う場合は近似した組成の標準物質を用意する必要がありますが、試料のほとんどは未知試料で、また均質な近似組成の標準物質を数水準用意することは困難です。FP法では装置の感度定数と物理定数より各分析元素のX線強度を理論計算し、測定されたX線強度との比較により、近似的に含有量を求めることができます。

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