(57)【要約】      （修正有）【課題】  従来では測定試料として作製することが困難であった粗くて硬い粉体を試料についても、均一な成形体とすることができる蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法及びその作製に用いる加圧成形治具を提供することである。【解決手段】  鏡面を有する２つの加圧片２０ａ，２０ｂのうちの一方の加圧片の鏡面と、第１の粉体保持リング２２の内周面とで囲まれた空間に試料成形用補助粉体を供給し、平板層状の下地層を形成する工程、該平板層状の下地層の表面と前記第１の粉体保持リングの内側に所定の間隔を隔てて配置される第２の粉体保持リング２４の内周面とで囲まれた空間に、被分析用試料粉体を供給し平板層状の試料層を形成する工程、及び前記平板層状の下地層と前記平板層状の試料層と少なくとも第２の粉体保持リング全体とを、前記２つの加圧片の鏡面により同時に加圧成形する工程を含む蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法である。【選択図】    図１
2006242600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体試料を加圧するための鏡面を有する２つの加圧片のうちの一方の加圧片の鏡面と、第１の粉体保持リングの内周面とで囲まれた空間に、試料成形用補助粉体を供給し平板層状の下地層を形成する工程、該平板層状の下地層の表面と、前記第１の粉体保持リングの内側に所定の間隔を隔てて配置される第２の粉体保持リングの内周面とで囲まれた空間に、被分析用試料粉体を供給し平板層状の試料層を形成する工程、及び前記平板層状の下地層と前記平板層状の試料層と少なくとも第２の粉体保持リング全体とを、前記２つの加圧片の鏡面により同時に加圧成形する工程を含むことを特徴とする蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法。
【請求項２】
少なくとも、粉体試料を加圧するための鏡面を有する２つの加圧片と、第１の粉体保持リングと、該第１の粉体保持リングの内側に所定の間隔を隔てて配置される第２の粉体保持リングと、から構成される蛍光Ｘ線分析用試料加圧成形治具であって、
請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法に用いられることを特徴とする蛍光Ｘ線分析用試料加圧成形治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法及びその試料を作製するための加圧成形治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）は、Ｘ線を照射して発生する固有Ｘ線（蛍光Ｘ線）を分光結晶を利用して各成分波長に分離し、その波長、強度から定性分析、定量分析を行うことができる有用な分析手段である。
【０００３】
上記蛍光Ｘ線分析による定量誤差は、試料調製によって決まるといってよく、非常に重要である。蛍光Ｘ線分析用の粉体試料成形方法としては、従来ダイス法及びリング法と呼ばれる治具を使うものが公知の技術として知られている（例えば、非特許文献１、２参照）。また、これらの方法では、微量な粉体試料のサンプルを作製する場合、セルロースパウダー等を下地層にして、その上に試料層を形成するダブルレイヤーペレット法を使う方法が知られている。
【０００４】
こうした方法では、試料の粉体が粗くて硬いものの場合には、割れ等がない均一な加圧成形サンプルを作製することができないことが多く、分析を行うことができなかったり、分析できても有効なデータを得ることができなかった。
【非特許文献１】蛍光Ｘ線分析の手引き（理学電機工業（株））、1987,9、P.90〜100
【非特許文献２】蛍光Ｘ線分析実習テキスト（理学電機工業（株））、1988,10、P.59〜64
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、従来では測定試料として作製することが困難であった粗くて硬い粉体を試料についても、均一な成形体とすることができる蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法及びその作製に用いる加圧成形治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞  粉体試料を加圧するための鏡面を有する２つの加圧片のうちの一方の加圧片の鏡面と、第１の粉体保持リングの内周面とで囲まれた空間に、試料成形用補助粉体を供給し平板層状の下地層を形成する工程、該平板層状の下地層の表面と、前記第１の粉体保持リングの内側に所定の間隔を隔てて配置される第２の粉体保持リングの内周面とで囲まれた空間に、被分析用試料粉体を供給し平板層状の試料層を形成する工程、及び前記平板層状の下地層と前記平板層状の試料層と少なくとも第２の粉体保持リング全体とを、前記２つの加圧片の鏡面により同時に加圧成形する工程を含むことを特徴とする蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法である。
【０００７】
＜２＞  前記第１の粉体保持リングが円筒体であり、その内周面に、前記２つの加圧片の外周面の一部または全部を各々の鏡面が対向するように内接させ、前記加圧成形を行うことを特徴とする＜１＞に記載の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法である。
【０００８】
＜３＞  前記加圧成形する工程において、第２の粉体保持リングと共に第１の粉体保持リング全体も加圧されることを特徴とする＜１＞に記載の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法である。
【０００９】
＜４＞  前記第２の粉体保持リングが延展性を有し、前記加圧片のビッカース硬度Ｈ（Ｐ）と第２の粉体保持リングのビッカース硬度Ｈ（Ｒ２）との差〔Ｈ（Ｐ）−Ｈ（Ｒ２）〕が、１９５〜３９５ＨＶの範囲であることを特徴とする＜２＞に記載の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法である。
【００１０】
＜５＞  前記第１の粉体保持リング及び第２の粉体保持リングが延展性を有し、前記加圧片のビッカース硬度Ｈ（Ｐ）と第１の粉体保持リングのビッカース硬度Ｈ（Ｒ１）との差〔Ｈ（Ｐ）−Ｈ（Ｒ１）〕及び前記加圧片のビッカース硬度Ｈ（Ｐ）と第２の粉体保持リングのビッカース硬度Ｈ（Ｒ２）との差〔Ｈ（Ｐ）−Ｈ（Ｒ２）〕が、共に１９５〜３９５ＨＶの範囲であることを特徴とする＜３＞に記載の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法である。
【００１１】
＜６＞  前記第１の粉体保持リングを構成する材料が、前記鏡面を有する２つの加圧片を構成する材料と同一であることを特徴とする＜２＞に記載の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法である。
【００１２】
＜７＞  少なくとも、粉体試料を加圧するための鏡面を有する２つの加圧片と、第１の粉体保持リングと、該第１の粉体保持リングの内側に所定の間隔を隔てて配置される第２の粉体保持リングと、から構成される蛍光Ｘ線分析用試料加圧成形治具であって、
＜１＞〜＜６＞に記載の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法に用いられることを特徴とする蛍光Ｘ線分析用試料加圧成形治具である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来では蛍光Ｘ線分析用の測定試料として作製することが困難であった粗くて硬い粉体を試料についても、均一な成形体として得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法と蛍光Ｘ線分析用試料加圧成形治具とは共通する部分が多いため、これらを併せて説明する。
【００１５】
本発明の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法は、粉体試料を加圧するための鏡面を有する２つの加圧片のうちの一方の加圧片の鏡面と、第１の粉体保持リングの内側の面とで囲まれた空間に、平板層状に試料成形用補助粉体を供給し平板層状の下地層を形成する工程、該平板層状の基材の表面と、前記第１の粉体保持リングの内側に所定の間隔を隔てて配置される第２の粉体保持リングの内周面とで囲まれた空間に、被分析用試料粉体を供給し平板層状の試料層を形成する工程、及び前記平板層状の下地層と前記平板層状の試料層と少なくとも第２の粉体保持リング全体とを、前記２つの加圧片の鏡面により同時に加圧成形する工程を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明は、例えば電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤や現像剤中のキャリアなどの、特に粗くて硬い粉体試料を用いて蛍光Ｘ線分析用試料を作製する場合に有効な方法である。
通常、粉体試料について蛍光Ｘ線分析用試料とする場合には、粉末試料を加圧成形する方法（ブリケット法）が用いられる。このブリケット法には、図３に概略を示すように大きくダイス法とリング法とがある。
【００１７】
ダイス法は、図３（Ａ）に示すように、加圧片１４が内接したプレス型１２に粉末試料１０を入れ、その上から加圧片１４により加圧成形する方法である。また、リング法は、図３（Ｂ）に示すように、平板型１６の上にアルミリング１８を置き、このアルミリング１８中に粉末試料１０を入れ、その上から平板型１６を載せてアルミリング１８ごと加圧成形する方法である。
【００１８】
しかし、前記粗くて硬い粉体試料の場合には、上記方法を用いてもその微粒化され難さ、粉体同士の凝集のし難さ等から、粉砕助剤やバインダー（試料成形用補助粉体）を用いたとしても加圧成形体として得ることが難しく、加圧成形体として得られたとしても、作製直後に割れや欠けを生じたり、測定試料のセッティング中に割れてしまったりすることが多かった。
【００１９】
本発明者等は、前記粗くて硬い粉体試料について上記従来の作製方法で起こる問題点について鋭意検討し、作製時に生じる割れや欠けの原因となる要因を取り除いてやることにより本発明を完成するに至った。
【００２０】
具体的には、まず、基本的に加圧成形性の悪い粉体試料については、従来のようにバインダーと粉体試料とを混合することが有効であるが、バインダーの割合が大きくなると十分な分析ができなくなる。
【００２１】
一方、上記のような加圧時の圧力不均一性を回避するため、バインダー層（下地層）と試料層とを別々に積層して、前記ダイス法により加圧成形した場合にも成形体の欠けの発生を回避することができない。その原因は、前記加圧時の圧力不均一性は避けられるものの、加圧時に粉体試料が凝集しないため内部が過剰加圧状態となりバインダー層に試料が流動できず、結果的に粉体試料の塊部分が欠け、割れの発生点となってしまうためと考えられる。
【００２２】
本発明においては、前記の問題発生の要因に鑑み、バインダー層の上に試料層を形成する際、試料層の大きさ（加圧される面の面積、以下同様）をバインダー層の大きさより小さくし、しかも加圧時に圧力により試料層の大きさが広がるようにすることで、加圧時の粉体試料中の過剰加圧を緩和し、バインダー層表面に均一に粉体試料が流動し、最終的に割れや欠けのない均一な加圧成形体を得ることができることが見出された。
【００２３】
本発明に用いられる粉体試料としては、特に制限されないが、体積平均粒径が５〜９０μｍの範囲の粉体を用いることが好ましく、３０〜７０μｍの範囲の粉体を用いることがより好ましい。
体積平均粒径が５μｍに満たないと、加圧時に粉体試料同士で凝集してしまい、下地層表面に均一に流動しない場合がある。９０μｍを超えると、本発明の作製方法を用いても加圧後に試料に欠けが生じてしまったり、蛍光Ｘ線の十分な強度が得られなかったりする場合がある。
【００２４】
また、用いられる粉体試料（構成する材料）のビッカース硬度は３〜１５０ＨＶの範囲であることが好ましく、５〜１００ＨＶの範囲であることがより好ましい。
ビッカース硬度が３ＨＶに満たないと、加圧時に粉体試料同士で凝集してしまい、下地層表面に均一に流動しない場合がある。１５０ＨＶを超えると、本発明の作製方法を用いても加圧後に試料に欠けが生じてしまったり、加圧片の鏡面に傷がついてしまったりする場合がある。
【００２５】
以下、本発明の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法及びその作製に用いる加圧成形治具について、実施形態を挙げて説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、前記本発明の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法において、第１の粉体保持リングが円筒体であり、その内周面に、前記２つの加圧片の一部または全部を各々の鏡面が対向するように内接させ、前記加圧成形を行うものである。
【００２６】
図１に、本実施形態を説明するための概略図（断面図）を示す。
図１に示すように、本実施形態は前記ダイス法を応用して本発明を実施するものであり、具体的には、試料成形用補助粉体を円筒状の第１の粉体保持リング２２に内接した加圧板２０ｂの鏡面上に供給し、整地して平板層状の下地層２６とする。その整地された試料成形用補助粉体上に第２の粉体保持リング２４を置き、その内側に試料粉体を入れて整地し、平板層状の試料層３０とする。最後に上側の加圧板２０ａで挟み、所定の圧力で所定の時間加圧して、加圧成形試料として成形する。
なお、本実施形態で用いられる２つの加圧片、第１の粉体保持リング及び第２の粉体保持リングにより、本発明の蛍光Ｘ線分析用試料加圧成形治具の一例が構成される。
【００２７】
以下、第１の実施形態における各工程について説明する。
−下地層を形成する工程−
本工程では、前記のように一方の加圧板２０ｂの鏡面と、それが内接する円筒状の第１の粉体保持リングの内周面とで囲まれた空間に、試料成形用補助粉体を供給し平板層状の下地層２６を形成する。
【００２８】
図１における上下の２つ加圧板（加圧片）２０ａ、２０ｂは、粉体試料の硬度より十分高い硬度を持つ合金工具鋼でできた鏡面を持つ板であり、この２つの加圧板２０ａ、２０ｂは、第１の粉体保持リング２２に内接する部分の断面の形状、面積が同じであれば、その他の部分の形状、大きさ等は同一であっても異なってもいてもよい。
【００２９】
前記鏡面は円形であり本実施形態では直径を４０ｍｍとした。なお、鏡面の直径は１８〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。また、ビッカース硬度は２４０〜４１０ＨＶの範囲であることが好ましい。このような加圧板２０ａ、２０ｂを構成する材料としては、前記合金工具鋼（ビッカース硬度：４１０ＨＶ）以外に、超硬度鋼、ステンレス鋼などが用いられる。
【００３０】
なお、上記ビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４（２００３）に準じて測定されるものであり、本発明における値は、試験力を９８．０７ｍＮ、保持時間を１５秒として測定されたものである。以下において同様である。
【００３１】
前記第１の粉体保持リング２２は円筒状であり、その内周面に上記加圧板２０ａ、２０ｂの一部または全部を内接させる。したがって、本実施形態における第１の粉体保持リング２２の内径は前記加圧板の鏡面の直径と同じ４０ｍｍであり、本実施形態ではこの直径が最終的に得られる測定試料の外径となる。また、内周面は加圧時に粉体試料が漏れることなく加圧板２０ａがスムーズに移動できるように鏡面となっている。
【００３２】
また、本実施形態における第１の粉体保持リング２２の厚さは２０ｍｍであり、高さ（図１における上下方向の長さ）は５０ｍｍである。なお、高さは２５〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。本実施形態における第１の粉体保持リング２２のビッカース硬度は２４０〜４１０ＨＶの範囲であることが好ましく、また、材質としては、加圧時に変形しないように前記加圧板２０ａ、２０ｂと同一であることが好ましい。なお、本実施形態では第１の粉体保持リングは合金工具鋼からなる。
【００３３】
前記試料成形用補助粉体としては、金属等の不純物を含まず加圧により容易に成型体となるものであれば限定されないが、例えば、セルロースパウダー、ニトセルロース、コーンスターチ、ステアリン酸、ポリスチレンマレイン酸ポリマー、澱粉などが用いられる。本実施形態ではセルロースパウダーを用いた。
【００３４】
試料成形用補助粉体の供給量は前記鏡面の外径（面積）によっても異なるが、加圧成形後に成形体（測定試料）の厚さが２．５〜３．５ｍｍの範囲となる量であることが好ましい。
【００３５】
その後、供給された試料成形用補助粉体を平板層状の下地層２６とする。ここで、該平板層状とは、少なくとも供給された粉体の表面が板状体等で押圧され平面状となっている状態をいう。したがって、供給された試料成形用補助粉体の上に軽く前記加圧板２０ａの鏡面で押した状態であってもよいし、後述するように２段成形する場合には、加圧板２０ａを一定圧力で加圧し試料成形用補助粉体をある程度固めた状態としてもよい。
【００３６】
なお、上記平板層状とした状態の下地層２６の、前記試料成形用補助粉体の前記鏡面からの高さ（厚さ）は４〜６ｍｍの範囲とすることが好ましい。本実施形態では、前記加圧板２０ａの鏡面で押すことにより前記試料成形用補助粉体を平板層状とした。
【００３７】
−試料層を形成する工程−
本工程では、前記平板層状に形成した下地層２６の表面に、被分析用試料粉体を供給し平板層状の試料層３０を形成する。
被分析用試料粉体としては、前記平均粒径、硬度を有する各種粉体を用いることができるが、可能であればこれらをさらに粉砕して用いることもできる。
【００３８】
具体的に、本発明に用いられ得る被分析用試料粉体としては、電子写真用現像剤、電子写真用現像剤のキャリア、磁性粉入り電子写真用トナー、研磨用粉体、鋳型成型用粉体、ブラスト加工用粉体などが挙げられる。
【００３９】
また、本発明における被分析用試料粉体としては、前記各種粉体のみを用いてもよいが、前記試料成形用補助粉体などの他の粉体と混合して用いてもよい。この場合、被分析用試料粉体と他の粉体との混合質量比（被分析用試料粉体／他の粉体）は、６０／４０以上であることが好ましい。
【００４０】
上記被分析用試料粉体は、前記平層板状の下地層２６の表面と、前記第１の粉体保持リング２２の内側に所定の間隔を隔てて配置される第２の粉体保持リング２４の内周面とで囲まれた空間に供給される。すなわち、図１に示すように試料層３０は、一種の型として下地層２６の表面に配置された第２の粉体保持リング２４の内部に被分析用試料粉体を供給することにより形成される。
【００４１】
本発明における第２の粉体保持リング２４は、前記のように第１の粉体保持リング２２の内側に所定の間隔を隔てて（離間して）配置される。したがって、まず第２の粉体保持リング２４の外径は第１の粉体保持リング２２の内径より小さいことが必要であり、また、配置にあたっては第２の粉体保持リング２４が第１の粉体保持リング２２の内周面に接触しないようにすることが必要である。
【００４２】
本発明に用いられる第２の粉体保持リング２４の外径Ｌ２は１３〜４５ｍｍの範囲であるが、この場合用いられる第１の粉体保持リング２２の内径Ｌ１との差（Ｌ１−Ｌ２）は２．５〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、本実施形態では第２の粉体保持リング２４の外径は３５ｍｍとした。
【００４３】
また、第２の粉体保持リング２４の内径は１１〜４３ｍｍの範囲とすることが好ましく、高さ（図１における上下方向の厚さ）は４〜６ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００４４】
本発明における第２の粉体保持リング２４は、後述する加圧時に下地層２６や試料層３０とともに加圧され、試料層３０の広がりとともに図１における左右方向に伸びてそのままの形状で固定されるような延展性を有することが好ましい。
【００４５】
また、加圧時に加圧片により容易に変形する必要があるため、第２の粉体保持リング２４の硬度は加圧板２０ａの硬度より低いことが好ましく、具体的には加圧片のビッカース硬度Ｈ（Ｐ）と第２の粉体保持リングのビッカース硬度Ｈ（Ｒ２）との差〔Ｈ（Ｐ）−Ｈ（Ｒ２）〕が、１９５〜３９５ＨＶの範囲であることが好ましく、２００〜３８０ＨＶの範囲であることがより好ましい。硬度差が１９５ＨＶに満たないと、加圧時に第２の粉体保持リング２４が潰れにくくなり有効な前記延展性が得られない場合がある。硬度差が３９５ＨＶを超えると、リング自体の形状保持性が低下し取り扱いが不便になる場合がある。
【００４６】
試料層３０を保持する第２の粉体保持リング２４が、前記のような性質を有することにより、加圧時の試料層３０の広がりを制限することがなく、また成形後も成形体の形状保持に悪影響を及ぼすことがない。
本発明において、第２の粉体保持リング２４の材質としては、アルミニウム、マグネシウム、銅、銀、金、白金などを用いることができる。
【００４７】
前記第２の粉体保持リング２４は、前記第１の粉体保持リング２２の内側の下地層２６上に、第１の粉体保持リング２２の内周面と所定の間隔を隔てて配置される。この場合、第２の粉体保持リング２４は第１の粉体保持リング２２の内側の中央に配置される必要はないが、中央に同心円状に配置されることが好ましい。
【００４８】
第２の粉体保持リング２４の外周面と第１の粉体保持リング２２の内周面とを離間させる間隔は、両者が最も接近する位置の距離が２．５ｍｍ以上であることが好ましい。上記距離が２ｍｍ未満では、加圧時に試料層が制限を受けずに十分に広がることができない場合がある。
【００４９】
なお、本実施形態においては、外径３５ｍｍ、内径３３ｍｍ、高さ５ｍｍのアルミニウム製（ビッカース硬度：２０ＨＶ）の第２の粉体保持リング２４を、その外周面を第１の粉体保持リング２２の内周面から２．５ｍｍ離間させて中央に配置した。
【００５０】
次いで、下地層２６と第２の粉体保持リング２４の内周面とで囲まれる空間に、前記被分析用試料粉体が供給される。該被分析用試料粉体の供給量は、第２の粉体保持リング２４の高さよりわずかに高くなるようにすることが好ましい。
その後、前記下地層２６の場合と同様にして、第２の粉体保持リング２４と高さが面一の平板層状の試料層３０を形成する。本実施形態では、前記加圧板２０ａの鏡面で押しすことにより被分析用試料粉体を平板層状とした。
【００５１】
−加圧成形する工程−
本工程では、一方の加圧片２０ｂの鏡面上に順次形成した下地層２６、試料層３０を、第２の粉体保持リング２４全体と共にもう一方の加圧片２０ａにより加圧し、最終的な成形体（測定試料）とする。
【００５２】
具体的には、図１に示すように下地層２６と試料層３０とを積層したものの上側から、もう一方の加圧片２０ａを載せ、矢印Ａ方向から加圧する。
加圧する最終的な圧力は７８５〜１０８０ＭＰａの範囲とすることが好ましく、加圧時間は４５〜１００秒の範囲とすることが好ましい。本実施形態では、最終的な加圧を９８０．７ＭＰａ（１０ｔ／ｃｍ2）の圧力で６０秒間行い、加圧後圧力を３０秒かけて徐々に下げた。
【００５３】
なお本発明においては、加圧成形を多段階で行うこともできる。例えば、前記下地層２６を形成する段階で１回目の加圧を行い、次いで試料層２０形成後に最終的な加圧を行うことができる。
この場合、中間の段階で加圧する圧力は４５０〜５００ＭＰａの範囲とすることが好ましい。
【００５４】
以上のような各工程を経て、下地層の表面近傍に被分析用試料粉体が均一に流動し固着された蛍光Ｘ線分析用の測定試料が作製される。得られた測定試料の厚さは、２．５〜３．５ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００５５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、前記本発明の蛍光Ｘ線分析用試料の作製方法の加圧成形する工程において、第２の粉体保持リングと共に第１の粉体保持リング全体も加圧されて、加圧成形を行うものである。
【００５６】
図２に、本実施形態を説明するための概略図を示す。
図２に示すように、本実施形態は前記リング法を応用して本発明を実施するものである。具体的には、加圧板４０ｂの鏡面上に第１の粉体保持リング４２を配置し、試料成形補助粉体を第１の粉体保持リング４２の内側に供給し、整地して下地層４６とする。その整地された下地層４６上に第２の粉体保持リング４４を置き、その内側に試料粉体を入れて整地して試料層５０とする。最後に上側の加圧板４０ａで挟み、所定の圧力で所定の時間加圧して、加圧成形試料として成形する。
【００５７】
なお、本実施形態で用いられる２つの加圧片、第１の粉体保持リング及び第２の粉体保持リングによっても、本発明の蛍光Ｘ線分析用試料加圧成形治具の一例が構成される。
【００５８】
以下、第２の実施形態における各工程について説明する。なお、前記第１の実施形態と共通する部分については、一部記載を省略する。
−下地層を形成する工程−
本工程では、前記のように一方の加圧片４０ｂの鏡面と、第１の粉体保持リング４２の内周面とで囲まれた空間に、試料成形用補助粉体を供給し平板層状の下地層４６を形成する。
【００５９】
本実施形態では、後述するように加圧時に第２の粉体保持リング４４とともに第１の粉体保持リング４２全体も加圧されるので、加圧板４０ａと第１の粉体保持リング４２との関係は、図２に示すように、第１の粉体保持リング４２が加圧板（加圧片）４０ｂの鏡面上にその全体が収まるような大小関係、配置関係となる。
【００６０】
したがって、本実施形態に用いられる加圧片が図２に示すような円柱状の加圧板４０ａ、４０ｂの場合、その鏡面の直径は３０〜７５ｍｍの範囲であることが好ましく、これに対して第１の粉体保持リング４２の外径は２１〜４６ｍｍの範囲、内径は１８〜４３ｍｍの範囲、高さ（図２の上下方向の厚さ）は４〜６ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、第１の粉体保持リング４２の外径は、加圧板４０ｂの直径の７０％以下であることが好ましい。
【００６１】
また、加圧板４０ａ、４０ｂは、第１の実施形態同様の粉体試料の硬度より十分高い硬度を持つ材料で構成されることが好ましく、本実施形態でも合金工具鋼でできた鏡面を持つ板である。一方、第１の粉体保持リング４２は、前記のように加圧時に第２の粉体保持リングとともに加圧され、扁平化するような延展性を有することが好ましい。
【００６２】
また、本実施形態では、第２の粉体保持リング４４だけでなく第１の粉体保持リング４２の硬度も加圧板４０ａの硬度より低いことが好ましい。すなわち、前記加圧片のビッカース硬度Ｈ（Ｐ）と第１の粉体保持リングのビッカース硬度Ｈ（Ｒ１）との差〔Ｈ（Ｐ）−Ｈ（Ｒ１）〕及び前記加圧片のビッカース硬度Ｈ（Ｐ）と第２の粉体保持リングのビッカース硬度Ｈ（Ｒ２）との差〔Ｈ（Ｐ）−Ｈ（Ｒ２）〕が、共に１９５〜３９５ＨＶの範囲であることが好ましく、２００〜３８０ＨＶの範囲であることがより好ましい。
【００６３】
したがって、本実施形態における第１の粉体保持リング４２は、第１の実施形態における第２の粉体保持リングと同様の材料で構成されることが好ましい。
本実施形態においては、加圧板４０ａ、４０ｂの鏡面の直径を７０ｍｍとし、第１の粉体保持リング４２として、外径４３ｍｍ、内径４０ｍｍ、高さ５ｍｍのアルミニウム製リングを用いた。
【００６４】
加圧板４０ｂの鏡面上に配置した第１の粉体保持リング４２の内周面と前記鏡面とで囲まれる空間に供給される試料成形用補助粉体は、第１の実施形態で説明したものと同様である。本実施形態においては、試料成形用補助粉体の供給量を１．７〜２．３ｇの範囲とすることが好ましい。
次いで、第１の実施形態と同様にして平板層状の下地層４６を形成した。
【００６５】
−試料層を形成する工程−
本工程は、前記第１の粉体保持リング４２の内側に形成された下地層４６の上に試料層５０を形成するものであり、その基本的内容は第１の実施形態と同様である。
【００６６】
本実施形態に用いられる第２の粉体保持リング４４の外径は３４〜３６ｍｍ、内径は３２〜３４ｍｍ、高さは５．０〜５．２ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００６７】
なお、本実施形態においては、外径３５ｍｍ、内径３３ｍｍ、高さ５．０ｍｍのアルミニウム製（ビッカース硬度：２０ＨＶ）の第２の粉体保持リング４４を、その外周面を第１の粉体保持リング４２の内周面から２．５ｍｍ離間させて中央に配置した。
【００６８】
前記下地層４６の表面と第２の粉体保持リング４４の内周面とで囲まれる空間に供給される被分析用試料粉体は、第１の実施形態で説明したものと同様である。本実施形態においては、試料成形用補助粉体の供給量は、第２の粉体保持リング４４の高さよりわずかに高くなるようににすることが好ましい。
次いで、第１の実施形態と同様にして平板層状の試料層５０を形成した。
【００６９】
−加圧成形する工程−
本工程では、一方の加圧片４０ｂの鏡面上に順次形成した下地層４６、試料層５０、さらに第２の粉体保持リング４４とともに第１の粉体保持リング４２全体をも加圧し、最終的な成形体（測定試料）とする。
【００７０】
具体的には、図２に示すように下地層４６と試料層５０とを積層したものの上に、もう一方の加圧板４０ａを載せ、これを成形機（加圧機）にセットして矢印Ｂ方向から加圧する。
加圧する好ましい条件等は、第１の実施形態と同様である。本実施形態においても９８０．７Ｐａで６０秒間加圧成形を行った。
【００７１】
以上のような各工程を含む第２の実施形態によっても、下地層の表面近傍に被分析用試料粉体が均一に流動し固着された蛍光Ｘ線分析用の測定試料が作製される。得られた測定試料の厚さは２．５〜３．５ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００７２】
本発明により、前述のように所望の加圧成形試料ができる理由としては、第１の粉体保持リングの中に形成された下地層の上に置かれた第２の粉体保持リングが、その内側に入れられる粉体試料が加圧される際の拡大を制限せず、第２の粉体保持リングの内面近傍における粉体試料の過剰加圧を緩和して、過剰加圧による欠けの発生を防止すると共に、加圧時における粉体試料の均一流動を助長することができるためと考えられる。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
まず、実施例に用いた各種粉体について説明する。
（試料成形用補助粉体）
試料成形用補助粉体としては、セルロースパウダー（Ｗｈａｔｍａｎ社製、ＣＦ−１１）を用いた。
【００７４】
（被分析用試料粉体）
−試料粉体Ａ−
スチレンアクリル樹脂を主成分とする体積平均粒径が約１０μｍの粉体。
−試料粉体Ｂ−
フェライトを主成分とする体積平均粒径が約５０μｍの粉体。
−試料粉体Ｃ−
試料粉体Ａと試料粉体Ｂとを、質量比（Ａ／Ｂ）が１／９となるように混合した粉体。
【００７５】
（加圧成形治具）
−治具Ａ−
実施形態１で説明した図１に示す加圧成形治具。
−治具Ｂ−
実施形態２で説明した図２に示す加圧成形治具。
【００７６】
＜実施例１＞
（蛍光Ｘ線分析用試料の作製）
加圧成形治具として治具Ａを用い、まず一方の加圧板の鏡面上にセルロースパウダーを２．０ｇ供給し、その上にもう一方の加圧板を載せ平板層状の下地層を形成した。このときの下地層の厚さは５．０ｍｍであった。次いで、前記もう一方の加圧板を取り外し、下地層の上に第２の粉体保持リングを配置して、この内側に試料粉体Ａを３．０ｇ供給し、その上にもう一方の加圧板を載せ軽く回転することにより、厚さ５．０ｍｍの平板層状の試料層を形成した。
【００７７】
次に、再度もう一方の加圧板を前記試料層の上に載せ、加圧成形治具を加圧成形機にセットして９８０．７Ｐａの圧力で６０秒間加圧して加圧成形を行い、加圧後圧力を３０秒かけて徐々に下げた。
また、試料粉体Ａに代わりに試料粉体Ｂ、試料粉体Ｃを各々用いて、同様の加圧成形を行った。
【００７８】
（試料状態の評価）
加圧成形後の３つの成形体について、サンプル成形性と均一性の評価を行った。
−サンプル成形性−
加圧成形後、加圧成形治具から取り出した直後のサンプルの状態を、目視により以下の基準により判断した。
○：試料粉体層が中央から保持リングとの境界部分まで、ひび割れ、欠け、亀裂が無く平滑に成形されている。
△：試料粉体層が保持リングとの境界部分で、わずかな欠けがあるものの、分析結果に大きな影響の無いもの。
×：試料粉体層が中央にかけて、亀裂ができてしまう。
××：試料粉体層が層形成できない。
【００７９】
−サンプル均一性−
加圧成形治具から取り出したサンプルの試料層側の状態を、目視により以下の基準により判断した。
○：表面の試料粉体の分布が中央から境界部分まで均一である。
△：表面の試料粉体の分布に部分的なムラが見られるが、分析結果に大きな影響を与えない。
×：表面の試料粉体の分布に大きなムラが見られ、分析結果に大きな変動を与える。
以上の結果をまとめて表１に示す。
【００８０】
＜実施例２＞
加圧成形治具として治具Ｂを用い、まず一方の加圧板の鏡面上に第１の粉体保持リングを配置し、その中にセルロースパウダーを２．０ｇ供給し、その上にもう一方の加圧板を載せ軽く回転するようにして平板層状の下地層を形成した。このときの下地層の厚さは５．０ｍｍであった。次いで、下地層の上に第２の粉体保持リングを配置して、この内側に試料粉体Ａを３．０ｇ供給し  その上にもう一方の加圧板を載せ軽く回転することにより、厚さ５．０ｍｍの平板層状の試料層を形成した。
【００８１】
次に、もう一方の加圧板を前記試料層の上に載せ、加圧成形治具を加圧成形機にセットして９８０．７Ｐａの圧力で６０秒間加圧して加圧成形を行った。また、試料粉体Ａに代わりに試料粉体Ｂ、試料粉体Ｃを各々用いて、同様の加圧成形を行った。
これらにより作製した３つの成形体について、実施例１と同様の評価を行った。結果をまとめて表１に示す。
【００８２】
＜比較例１＞
加圧成形治具として第２の粉体保持リングを除く治具Ａを用い、まず一方の加圧板の鏡面上にセルロースパウダーを２．０ｇ供給し、その上にもう一方の加圧板を載せ平板層状の下地層を形成した。次いで、前記もう一方の加圧板を取り外し、下地層の上に試料粉体Ａを３．０ｇ供給した。
【００８３】
次に、もう一方の加圧板を前記試料層の上に載せ、加圧成形治具を加圧成形機にセットして９８０．７Ｐａの圧力で６０秒間加圧して加圧成形を行った。また、試料粉体Ａに代わりに試料粉体Ｂ、試料粉体Ｃを各々用いて、同様の加圧成形を行った（従来のダイス法）。
これらにより作製した３つの成形体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
【００８４】
＜比較例２＞
加圧成形治具として第２の粉体保持リングを除く治具Ｂを用い、まず一方の加圧板の鏡面上に第１の粉体保持リングを配置し、セルロースパウダーを２．０ｇ供給し、その上にもう一方の加圧板を載せ軽く回転するようにして平板層状の下地層を形成した。次いで、下地層の上に試料粉体Ａを３．０ｇ供給した。
【００８５】
次に、もう一方の加圧板を前記試料層の上に載せ、加圧成形治具を加圧成形機にセットして９８０．７Ｐａの圧力で６０秒間加圧して加圧成形を行った。また、試料粉体Ａに代わりに試料粉体Ｂ、試料粉体Ｃを各々用いて、同様の加圧成形を行った（従来のリング法）。
これらにより作製した３つの成形体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
【００８６】
＜比較例３＞
加圧成形治具として第２の粉体保持リングを除く治具Ａを用い、まず一方の加圧板の鏡面上にセルロースパウダーを２．０ｇ供給し、その上に、鏡面の中央部に凸部を有する加圧板を載せ、中央に前記凸部に対応する凹部を有する平板層状の下地層を形成した。次いで、この加圧板を取り外し、下地層の前記凹部に試料粉体Ａを３．０ｇ供給した。
【００８７】
次に、もう一方の凸部のない加圧板を前記下地層の上に載せ、加圧成形治具を加圧成形機にセットして９８０．７Ｐａの圧力で６０秒間加圧して加圧成形を行った。また、試料粉体Ａに代わりに試料粉体Ｂ、試料粉体Ｃを各々用いて、同様の加圧成形を行った。
これらにより作製した３つの成形体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
【００８８】
【表１】
2006242600.tif 000003
【００８９】
表１に示すように、実施例１の実施形態１の作製方法により得られたサンプルは、欠けもなく均一性にも優れていた。一方、従来のダイス法で補助粉体を敷いた上に同様の試料粉体を置いて加圧成形した場合には、比較例１に示すように試料粉体Ａについてはきれいな加圧成形試料ができたが、試料粉体Ｂおよび試料粉体Ｃについては加圧成形体に欠けなどが見られ、所望の測定試料作製ができなかった。
【００９０】
また、実施例２の実施形態２の作製方法でも全ての試料粉体について、良好な加圧成形試料が得られた。しかし、従来のリング法では、比較例２に示すように、試料粉体Ｂおよび試料粉体Ｃについては、成形体に欠けが生じ、かつ加圧表面が不均一になるなどの問題があり、所望の測定試料作製ができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明により蛍光Ｘ線分析用試料の作製を行っている状態の一例を示す概略図である。
【図２】本発明により蛍光Ｘ線分析用試料の作製を行っている状態の他の一例を示す概略図である。
【図３】従来の蛍光Ｘ線分析用試料の作製法を示す概略図であり、（Ａ）はダイス法、（Ｂ）はリング法を示す。
【符号の説明】
【００９２】
１０  試料
１２  プレス型
１４  加圧片
１６  平板型
１８  アルミリング
２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂ  加圧板（加圧片）
２２、４２  第１の粉体保持リング
２４、４４  第２の粉体保持リング
２６、４６  下地層
３０、５０  試料層
【図１】
2006242600.tif 000004
【図２】
2006242600.tif 000005
【図３】
2006242600.tif 000006