蛍光X線分析(XRF)の感度は、使用する蛍光X線分析装置のタイプ、分析する元素、特定のアプリケーションによって大きく異なります。
XRFの感度を理解することは、適切な装置を選択し、正確で信頼性の高い結果を得るために非常に重要です。
XRF感度に影響を与える4つの主な要因
1.蛍光X線分析装置の種類
エネルギー分散型蛍光X線分析 (ED-XRF):よりシンプルで使いやすく、複数の元素から同時に信号を収集できる。分解能は150eVから600eV。
波長分散型XRF (WD-XRF):より複雑で高価であり、ゴニオメーターを使って異なる角度から一度に1つずつ信号を収集する。分解能は5eVから20eVと高い。
2.元素感度
XRFは一般に重い元素、特に硫黄(S)よりも周期表の上位の元素に対して感度が高い。
例えば、古くて安価なXRFガンは、これらの重い元素にしか感度がない場合があります。
高計数率・高感度アプリケーション用に設計された最新のXRFガンは、1~2秒で元素を識別できます。
3.検出厚さ
XRFの最小検出厚さは約1nmで、それ以下では特性X線がノイズ信号に埋もれてしまいます。
最大検出厚さは約50umで、これを超えるとコーティングの厚みが飽和を起こし、それ以上正確な測定ができなくなります。
4.検出器の選択
比例計数管:不活性ガスを封入した金属製の円筒で、X線によってイオン化し、吸収したエネルギーに比例した信号を発生する。初期のコーティングアナライザーによく使用されている。
シリコンドリフト検出器(SDD):半導体ベースの検出器で、X線を照射すると電荷が発生し、電荷量は試料中の元素濃度に関係する。SDDはその効率の良さから、より一般的に使用されている。
アプリケーションと限界
XRFは、考古学、セメント分析、金属鉱石、鉱物鉱石、石油・ガス、環境、地質学的アプリケーションなど、さまざまな分野で広く使用されています。
XRFは、水素、炭素、窒素、酸素、ナトリウムなどの軽元素だけでなく、微量元素や微量元素にも感度が低い。
実用上の考慮点
蛍光X線分析装置におけるコリメーターサイズの選択は、特に異なるサイズのサンプルを扱う場合、測定の精度に影響します。
ポータブルでハンドヘルドのXRF分析装置は、検査ポイントで即座にラボ品質の結果を提供し、リアルタイムの意思決定を可能にする能力で人気があります。
まとめると、蛍光X線分析装置の感度は、分光計のタイプ、分析対象元素、特定のアプリケーション要件によって影響を受けます。
これらの要素を理解することは、正確で信頼性の高い元素分析のために適切な蛍光X線分析装置を選択する際に役立ちます。
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