(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から出射したＸ線を試料に照射し該試料から反射してくる回折Ｘ線の強度をモノクロメータを介して検出器で検出するＸ線回折法において、
試料の定量分析を行うために、Ｘ線源のターゲットと同一の元素を少なくとも含有する標準化試料を用いて前記回折Ｘ線の強度を較正することを特徴とするＸ線回折法におけるＸ線強度の較正方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
Ｘ線源のターゲットと同一材料からなる標準化試料を用いたことを特徴とするＸ線回折法におけるＸ線強度の較正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線回折法におけるＸ線強度の較正方法に関し、特にモノクロメータを用いたＸ線回折法での定量分析におけるＸ線強度の較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線回折法による試料の定量分析では、標準化試料を用いたＸ線強度の較正が行われている。すなわち、Ｘ線回折法においては、Ｘ線管球の劣化や温度変化等により照射Ｘ線強度の変動を避けることができないので、被測定試料と標準化試料とを交互に置き換えて配置し、その標準化試料のＸ線強度から被測定試料のＸ線強度を較正している。
【０００３】
例えば、特開平７−２０９２１５号公報には、図２（ａ）に示す如き光学系のＸ線回折装置を用いて試料の定量分析を行う方法が開示されている。すなわち、Ｘ線源１から出射されたＸ線を入射側スリット４ａを介して試料２に照射し、試料２から反射してくる回折Ｘ線を受光側スリット４ｂを通して検出器３で検出する。試料の定量分析を行うためには、試料２を標準化試料に置き換えてＸ線回折測定を行い、Ｘ線強度を較正する。
【０００４】
上記特開平７−２０９２１５号公報に開示された発明では、ステンレス鋼を標準化試料として用いており、同公報には具体的に記載されていないが、標準化試料から放出された蛍光Ｘ線の強度に着目して較正を行っている。この蛍光Ｘ線の強度は、図２（ｂ）に示す如くバックグランドＩｂ部分に現れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、図２（ａ）に示した如き光学系のＸ線回折装置によれば、被測定試料の検出強度にも同試料から放出された蛍光Ｘ線によるバックグラウンドが現れる。このバックグラウンドは、本来的にはノイズ成分であるためその存在は、Ｓ／Ｎ比を低下させる要因となる。
【０００６】
そこで、図３（ａ）に示すように、カウンタモノクロメータ５を用いて、試料２からのＸ線を単色化してバックグラウンドを除去する構成とすることがある。このような構成のＸ線回折装置を用いれば、バックグラウンドを除去できるため、被測定試料に対してはＳ／Ｎ比をあげ、測定精度の向上を図ることができる。
【０００７】
しかしながら、標準化試料に対しても図３（ｂ）に示すようにバックグラウンドが除去されてしまうため、Ｘ線強度の較正に長時間を要するとともに、高精度な較正ができないおそれがある。すなわち、標準化試料によるＸ線強度の較正は、バックグランドに着目して行われるからである。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、モノクロメータを用いたＸ線回折法での定量分析において、短時間で高精度なＸ線強度の較正を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、Ｘ線源から出射したＸ線を試料に照射し該試料から反射してくる回折Ｘ線の強度をモノクロメータを介して検出器で検出するＸ線回折法において、試料の定量分析を行うために、Ｘ線源のターゲットと同一の元素を含有する標準化試料を用いて回折Ｘ線の強度を較正することを特徴とする。
【００１０】
モノクロメータは、周知のとおりＸ線源に使用されるターゲットで発生する特性Ｘ線のみを反射して入射Ｘ線を単色化する機能を有する光学部材である。本発明では、標準化試料にＸ線源のターゲットと同一の元素を含有するものを用いたので、ターゲットで発生する特性Ｘ線と同一種類の蛍光Ｘ線が、標準化試料からも発生する。この蛍光Ｘ線は、モノクロメータで除去されずそのまま検出器に入射し、バックグランドとして検出される。
このため、較正に必要とされる充分な大きさのＸ線強度を得ることができ、短時間で高精度なＸ線強度の較正が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は本実施形態で用いるＸ線回折装置の構成図である。
同装置はカウンタモノクロメータ５を備えており、Ｘ線源１で発生したＸ線を、スリット４ａを経て試料２に照射する。試料２で反射した回折Ｘ線は、カウンタモノクロメータ５を介し、更にスリット４ｂを経て検出器３に入射する。
【００１２】
試料２が被測定試料である場合には、同試料２で発生した蛍光Ｘ線はカウンタモノクロメータ５で除去されて回折Ｘ線のみが検出器３に入射する。したがって、バックグランドが除去されて良好なＳ／Ｎ比のＸ線プロファイルを得ることができる。
【００１３】
Ｘ線回折法による定量分析では、標準試料を用いて検量線を作成し、この検量線に基づき、試料２（被測定試料）に関し検出したＸ線強度を定量する。また、Ｘ線管球の劣化や温度変化等による照射Ｘ線強度の変動に起因するＸ線強度の変動に対して、標準化試料を用いたＸ線強度の較正（標準化）が行われる。これらＸ線回折法による定量分析およびＸ線強度の較正（標準化）については、本実施の形態においても従来から周知の一般的手法を用いるため、その詳細な説明は省略する。
【００１４】
本実施の形態では、Ｘ線強度を較正するために用いる標準化試料として、Ｘ線源１のターゲットと同一の元素からなる材料又は同一の元素を含有する材料を用いている。
Ｘ線源１は、電子銃から発射された熱電子をターゲット（対陰極ともいう）に衝突させ、該ターゲットの表面からＸ線を放出させる装置であり、ターゲット材料に応じた特性Ｘ線が放出される。例えば、ターゲットをＣｕ（銅）で形成したＸ線源１からは、ＣｕΚαという特性Ｘ線が放出される。
【００１５】
標準化試料として、上記ターゲットと同一の元素からなる材料又は同一の元素を含有する材料を用いることにより、該標準化試料にＸ線源１からのＸ線が照射されたとき、ターゲットの表面から放出される特性Ｘ線と同一種類の蛍光Ｘ線を、標準化試料で発生させることができる。例えば、上述したようにＣｕターゲットに対して、標準化試料もＣｕ又はＣｕを含有する金属材料で形成すれば、該標準化試料からはＣｕΚαという蛍光Ｘ線が発生する。
【００１６】
カウンタモノクロメータ５は、Ｘ線源１のターゲットから放射される特性Ｘ線の種類に応じ、該特性Ｘ線のみを選択して反射する機能を有するものを用いる。モノクロメータで使われる分光結晶としては、例えば、グラファイト、Ｇｅ、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＬｉＦなどがあり、これらは必要精度などの用途に応じて使い分けられる。一般には、分光精度はやや劣るものの積分強度の大きなグラファイトが使用されることが多い。
【００１７】
このカウンタモノクロメータ５では、試料２（標準化試料）で反射した回折Ｘ線（ＣｕΚα）と該試料で発生した蛍光Ｘ線（ＣｕΚα）とを、ともに検出器３へと反射させる。
したがって、標準化試料に関し検出器３で検出されるＸ線強度は、図１（ｂ）に示す如く蛍光Ｘ線によるバックグラウンドＩｂを含んだ高強度のものとなる。Ｘ線強度の較正は、このバックグラウンドＩｂに着目して行うため、短時間でかつ高精度に行うことが可能である。
【００１８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、Ｘ線源のターゲット材料としてはＣｕ以外にも種々の材料があり、標準化試料はそれらターゲット材料に対応した材料で形成すべきことは勿論である。ターゲットから放出される特性Ｘ線と同一の蛍光Ｘ線をもっとも多く発生させるのは、ターゲットと同一の元素からなる材料で標準化試料を形成した場合である。しかし、ターゲットと同一の元素を含有していれば、少なからずそのような蛍光Ｘ線が標準試料から発生するため、本発明の目的を達成することができる。
【００１９】
また、本発明の方法は、Ｘ線回折法による種々の定量分析に適用することができる。
本発明を適用できる例としては、例えば、セメントクリンカー中のフリーライム（ＣａＯ）の定量分析、ＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２のような結晶相の分析の標準化に使用することができる。
更に、本発明の方法は、焼結鉱中のセメンタイト（Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、ウスタイト（ＦｅＯ）などの結晶相、焼結灰中のＣａＳＯ３、ＣａＳＯ４、ＣａＳなどの結晶相、鉄鋼スラグ中のＣａＯ、ＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２、２ＣａＯ・ＳｉＯ２などの結晶相、粉塵中の遊離珪酸（ＳｉＯ２）、アスベスト等の定量分析における標準化に使用することができる。
また、本発明の方法は、自動較正機構を装置に付加することにより、無人で実施することも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、モノクロメータを用いたＸ線回折法での定量分析において、短時間で高精度なＸ線強度の較正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に用いるＸ線回折装置の構成図、（ｂ）は本実施の形態で用いる標準化試料に対するＸ線検出強度の例を示す概略図である。
【図２】（ａ）はモノクロメータを使用しないＸ線回折装置の構成図、（ｂ）は同装置を用いた従来の標準化試料のＸ線検出強度を示す概略図である。
【図３】（ａ）はモノクロメータを備えたＸ線回折装置の構成図、（ｂ）は同装置を用いた従来の標準化試料のＸ線検出強度を示す概略図である。
【符号の説明】
１：Ｘ線管球
２：試料（被測定試料又は標準化試料）
３：検出器
４ａ、４ｂ：スリット
５：カウンタモノクロメータ
【図１】
0003593478.tif 000002
【図２】
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【図３】
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