蛍光X線分析(XRF)は強力な分析手法ですが、その検出限界は大きく異なる場合があります。
これらの限界は、試料中の元素濃度や分析する試料の種類など、いくつかの要因によって異なります。
一般的に、ほとんどの元素の検出限界は、微量サンプル、薄いサンプル、エアロゾル、液体で2~20 ng/cm2です。
しかし、これらの限界値は特定のアプリケーションやサンプルの種類によって変わる可能性があることに注意することが重要です。
7つのキーファクターの説明
1.X線放出とバックグラウンド散乱
X線発光は、分析試料の原子内の電子遷移に対応する特徴的な波長で発生します。
これらの発光ピークは、緩く結合した外部電子によって散乱されたX線の連続的なバックグラウンドの上に重なっています。
発光ピークの強度と背景散乱は、試料の粒子径、鉱物組成、粒子密度の影響を受けます。
2.X線発光の深さ
特徴的なX線が発生する深さも検出限界に影響します。
通常、これらのX線は試料表面から1~1000 µmの深さで表面原子から放出されます。
正確な深さは、検出される元素の原子量に依存します。
一般に、軽い元素は重い元素よりも検出が困難です。
3.試料前処理技術
サンプルの前処理は、蛍光X線分析のもう1つの重要な側面です。
試料は液体または固体として調製できます。
一般的な手法として、溶融ビーズを使用する方法があります。この場合、試料は75 µm未満の粒径に粉砕され、フラックス(通常は四ホウ酸リチウムまたは四ホウ酸/メタホウ酸混合物)と混合されます。
この混合物は白金るつぼの中で高温に加熱され、最高1,600℃に達することもある。
しかし、溶融ビーズ法では試料を希釈する必要があるため、微量元素の検出には限界がある。
4.蛍光X線分析装置の種類
蛍光X線分析装置は、通常2つのタイプに分類される:エネルギー分散型蛍光X線分析装置(ED-XRF)と波長分散型蛍光X線分析装置(WD-XRF)です。
ED-XRFスペクトロメーターは、よりシンプルで使いやすく、複数の元素からの信号を同時に収集することができます。
分解能は150eVから600eVです。
一方、WD-XRFスペクトロメーターは、ゴニオメーターを使用して、異なる角度で一度に1つの信号を収集します。
これらの装置はより複雑で高価ですが、5 eVから20 eVの範囲でより高い分解能を提供します。
5.工業用アプリケーション
XRFは、セメント、金属鉱石、鉱物鉱石、石油・ガス、環境、地質分析などの産業でさまざまな用途がある。
しかし、必要な専門知識があれば、どのようなラボでもXRF技術を利用することができます。
6.金属汚染の回避
試料前処理装置に関しては、金属汚染の回避を考慮することが重要である。
タングステンカーバイドでライニングされたダイを使用することで、ステンレス製ボディーからの鉄汚染を防ぐことができる。
通常、フーリエ変換赤外分光(FTIR)分析には小径のものを、蛍光X線分析には大径のものを使用します。
7.最新の蛍光X線分析装置
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原子量、粒子径、鉱物組成、粒子密度などの要素を考慮し、当社の装置は正確な結果を保証します。
サンプルを微粒子に粉砕し、滑らかで平坦なXRFペレットに圧縮することで、バックグラウンド散乱を低減し、発光検出を強化し、研究の可能性を最大限に引き出します。
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