(57)【要約】【課題】分析試料の測定開始前に、標準試料によるデータ処理パラメータの作成を容易に行うことができる蛍光Ｘ線分析装置およびこれに使用する記録媒体を提供する。【解決手段】分析試料の測定開始前に、記録媒体のデータまたは送信されたデータからの標準試料の試料分析条件の下で標準試料を測定して、データ処理パラメータを自動的に作成するので、このデータ処理パラメータの作成を専門知識がなくとも、容易かつ正確に行うことができる。また、本記録媒体に記録された分析アプリケーションを容易に多くの装置に組み込むことができる。【選択図】        図２  
2004212406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析試料にＸ線を照射して分析を行う蛍光Ｘ線分析装置であって、
分析試料に対応した標準試料の標準値、ドリフト補正条件、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータが記録された記録媒体から前記試料分析条件のデータを読取・記憶する手段、または外部コンピュータから送信された前記試料分析条件のデータを受信・記憶する手段と、
前記記憶された試料分析条件に基づいて、前記標準試料および標準試料に対応したドリフト補正試料を測定して、検量線定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算し、その結果を記憶するデータ処理パラメータ演算・記憶手段とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
分析試料を分析する蛍光Ｘ線分析装置の試料分析条件を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記試料分析条件は、分析試料に対応した標準試料の標準値、ドリフト補正条件、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含み、設定された試料分析条件の下で、蛍光Ｘ線分析装置の各部を制御するコンピュータの制御プログラムに制御を行わせて、前記標準試料および標準試料に対応したドリフト補正試料を測定させ、検量線定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算させて、その結果を記憶させるものであることを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置の試料分析条件を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析試料にＸ線を照射して分析を行う蛍光Ｘ線分析装置に関し、その分析試料に対応した標準試料の検量線定数やファンダメンタルパラメータ感度定数等のデータ処理パラメータの作成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｘ線を照射した分析試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を測定して試料の定量分析を行う蛍光Ｘ線分析装置が知られている。この装置は、試料にＸ線を照射するＸ線照射装置、Ｘ線を照射した試料から発生する蛍光Ｘ線を分光する分光器、分光された蛍光Ｘ線を検出する検出器、および装置全体を制御するコントローラ（コンピュータ）などを備えている。
【０００３】
試料の定量分析を行う方法には、検量線法とファンダメンタルパラメータ法がある。検量線法は、分析試料の分析成分および品種に見合う標準試料を用いて、図５に示す標準試料のＸ線強度と含有率との関係を示す検量線に基づき、分析試料の元素含有率を求めるものである。この場合、分析試料の測定を開始する前に、上記標準試料およびこれに対応するドリフト補正試料を用意し、検量線定数、マトリックス補正定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度のデータ処理パラメータを作成しておく必要がある。この作成の際、標準試料の標準値（濃度、厚み、付着量など）、ドリフト補正条件、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータをコンピュータに入力する必要があるが、従来はオペレータが手動で入力していた。補正パラメータ（マトリックス補正定数，重なり補正定数など）は共存元素の吸収・励起およびスペクトルの重なりの影響を補正するものである。標準試料およびドリフト補正試料のデータ処理パラメータが作成されたのち、分析試料の測定が開始される。
【０００４】
また、ファンダメンタルパラメータ法は、適宜設定した元素含有率の初期値から、理論強度を用いた逐次近似収束計算で元素含有率を求めるものであり、この場合、分析試料の測定を開始する前に、装置感度を補正するために用いる標準試料の測定Ｘ線強度と理論Ｘ線強度との関係を示すファンダメンタルパラメータ感度定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度のデータ処理パラメータを作成する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記標準試料およびドリフト補正試料のデータ処理パラメータを作成する場合、上記試料分析条件のうち特に上記補正パラメータや蛍光Ｘ線分析装置の測定条件等の条件設定には高度の専門知識と経験が必要であり、上記データを入力するオペレータは蛍光Ｘ線分析についての専門知識を持った者に限られるという問題があった。また、入力が手作業で行われるため、煩雑であり、ケアレスミスも発生しやすい。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決して、分析試料の測定開始前に、標準試料およびドリフト補正試料のデータ処理パラメータの作成を容易に行うことができる蛍光Ｘ線分析装置およびこれに使用する記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、分析試料にＸ線を照射して分析を行う蛍光Ｘ線分析装置であって、分析試料に対応した標準試料の標準値、ドリフト補正条件、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータが記録された記録媒体から前記試料分析条件のデータを読取・記憶する手段、または外部コンピュータから送信された前記試料分析条件のデータを受信・記憶する手段と、前記記憶された試料分析条件に基づいて、前記標準試料および標準試料に対応したドリフト補正試料を測定して、検量線定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算し、その結果を記憶するデータ処理パラメータ演算・記憶手段とを備えている。
ここで、記録媒体には、フロッピーディスク、ＭＯディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等が含まれる。外部コンピュータからの送信とは、例えばサーバなどの外部コンピュータに記憶されたデータをネットワーク等の回線を通じて送信する場合をいう。
【０００８】
請求項１の構成によれば、分析試料の測定開始前に、記録媒体のデータまたは送信されたデータからの標準試料およびドリフト補正試料の試料分析条件の下で標準試料およびドリフト補正試料を測定して、標準試料およびドリフト補正試料のデータ処理パラメータを自動的に作成するので、このデータ処理パラメータの作成を専門知識がなくとも、容易かつ正確に行うことができる。特に、試料分析条件のうち測定条件および補正パラメータについては、高度の専門知識と経験を必要とし、従来分析上のネックとなっていたが、その問題が解消される。
【０００９】
請求項２の発明は、分析試料を分析する蛍光Ｘ線分析装置の試料分析条件を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記試料分析条件は、分析試料に対応した標準試料の標準値、ドリフト補正条件、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含み、設定された試料分析条件の下で、蛍光Ｘ線分析装置の各部を制御するコンピュータの制御プログラムに制御を行わせて、前記標準試料および標準試料に対応したドリフト補正試料を測定させ、検量線定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数およびドリフト補正基準強度を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算させて、その結果を記憶させるものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、分析試料の測定開始前に、記録媒体のデータまたは送信されたデータからの標準試料およびドリフト補正試料の試料分析条件の下で標準試料およびドリフト補正試料を測定して、標準試料およびドリフト補正試料のデータ処理パラメータを自動的に作成するので、このデータ処理パラメータの作成を専門知識がなくとも、容易かつ正確に行うことができる。また、本記録媒体に記録された分析アプリケーションを容易に多くの装置に組み込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置の構成図を示す。本装置は、試料ＳにＸ線を照射し、試料Ｓから発生する蛍光Ｘ線の強度を測定して、試料Ｓを定量分析するものである。本装置は、分析試料の測定開始前に、分析試料に対応した標準試料およびドリフト補正試料のデータ処理パラメータを自動的に作成するものである。
【００１２】
本装置は、試料Ｓが固定される試料台９、試料Ｓに１次Ｘ線Ｂ１を照射するＸ線照射装置１、１次Ｘ線Ｂ１をフィルタリングする１次フィルタ２、試料Ｓの特定の測定部位からの蛍光Ｘ線（二次Ｘ線）Ｂ２のみを後述する検出器８に取り込むように視野制限する視野制限絞り３、２次Ｘ線Ｂ２のＸ線強度を減衰させるアッテネータ４、視野制限された蛍光Ｘ線Ｂ２を平行化する一次ソーラスリット５、ブラッグの式を満足する波長の蛍光Ｘ線Ｂ２のみを入射角θと同一の回折角θで回折する分光器６、回折した蛍光Ｘ線Ｂ３を平行化する二次ソーラスリット７、蛍光Ｘ線Ｂ３の強度を検出する検出器８、および検出器８からの出力パルスを計数して、測定対象元素のピーク強度を測定する計数回路１０を備えている。分光器６と検出器８とは、図示しないゴニオメータにより、一定の角度関係を保って回動される。
【００１３】
上記装置各部には、測定対象の試料Ｓに応じて、各部またはその所定の構成部分を光路上に移動させる移動機構が設けられている。すなわち、上記１次フィルタ２，アッテネータ４には、これらを光路上に進退させるフィルタ進退機構２２，アッテネータ進退機構２４が設けられている。視野制限絞り３は相異なる孔径の複数の絞り孔を周方向に配置しており、この視野制限絞り３には光路上に選択された絞り孔を交換配置する交換機構２３が設けられている。一次ソーラスリット５および二次ソーラスリット７はそれぞれ複数の互いに異なる開角からなるスリット部５Ａ〜５Ｃ，７Ａ〜７Ｃを有しており、一次ソーラスリット５および二次ソーラスリット７には各スリット部を光路上に進退させるスリット進退機構２５，２６が設けられている。前記各移動機構２２〜２６は、例えばラック・ピニオン式の機構である。分光器６は相異なる格子間隔をもつ複数の分光面を円周上に配置しており、この分光器６は、切換機構２７によって回転されることで、光路上に各分光面が切り換えて配置される。これらの機構２２〜２７は、後述するコントローラ２０内の測定制御手段３３により制御される。
【００１４】
さらに、本装置は、図２に示すように、装置全体を制御するコンピュータからなるコントローラ２０を備えている。コンピュータ２０は、そのＣＰＵ２１に、測定制御手段３３、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４および記録媒体データ読取・記憶手段３５を内蔵し、制御プログラムを格納したＲＯＭ３６、データ処理パラメータの作成作業をスタートさせるスタートボタンのようなスタート指令手段３０、各動作内容と各データ内容を画面に表示する表示手段３７、および印刷手段３８を有する。
【００１５】
上記記録媒体データ読取・記憶手段３５は、標準試料の標準値、ドリフト補正条件、補正パラメータ等のデータ処理条件および蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータが記録されたフロッピーディスクのような記録媒体３９から上記試料分析条件のデータを読取・記憶する。
【００１６】
上記測定制御手段３３は、記憶された試料分析条件のうちの測定条件の下で、ＲＯＭ３６に格納された制御プログラムにしたがい、上記蛍光Ｘ線分析装置各部を作動させて、標準試料および標準試料に対応したドリフト補正試料を測定させる。データ処理パラメータ演算・記憶手段３４は、記憶された試料分析条件のうちのデータ処理条件に基づいて、標準試料およびドリフト補正試料についての測定データから、検量線定数、マトリックス補正定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度のデータ処理パラメータを演算し、その結果を記憶する。また、マトリックス補正定数もしくは重なり補正定数またはその両方を演算しない場合もある。例えば、マトリックス補正定数、重なり補正定数は演算させずに、蛍光Ｘ線分析方法の規格であるＪＩＳＧ１２５６の解説に記載されているマトリックス補正定数（総合補正係数）、重なり補正定数（重なり補正係数）をフロッピーディスク等に記憶させておき、この定数を装置に読取・記憶させ、記憶させたマトリックス補正定数、重なり補正定数を使用して、検量線定数を演算する場合である。なお、分析対象元素や共存元素の種類によっては、マトリックス補正定数もしくは重なり補正定数またはその両方を使用しない場合もある。
【００１７】
上記記録媒体３９には、前記データ処理条件として、例えば、検量線定数、マトリックス補正定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度を演算するのに必要な標準試料の標準値（濃度）、ドリフト補正条件、共存元素の吸収・励起およびスペクトルの重なりの影響を補正する補正パラメータ（マトリックス補正定数，重なり補正定数など）、出力設定（出力桁，表示の方法，分析値の表示方法など）等が書き込まれている。また、蛍光Ｘ線分析装置各部の測定条件として、例えば、視野制限絞り３、分光器６、１次，２次ソーラスリット５，７、１次フィルタ２およびアッテネータ４における各部またはその構成部分の選定のほか、Ｘ線照射装置２の電力値やＸ線照射時間、ピーク角度（波長）、分光角度２θ、バックグラウンド角度、計数回路１０を形成する波高分析器（ＰＨＡ）の窓の幅やパルスカウント時間（測定時間）等のＰＨＡ条件、分析試料の分析径、装置外部の雰囲気、および装置内部の真空設定（真空度，真空の引き方）等の設定が書き込まれている。
【００１８】
上記構成の蛍光Ｘ線分析装置の動作を、図３，４のフローチャートに基づいて説明する。図３は、標準試料およびドリフト補正試料のデータ処理パラメータを作成する動作を示し、図４は、分析試料の分析を行う日常管理分析作業の動作を示す。
【００１９】
〔データ処理パラメータの作成作業〕
図３において、まず、図２の記録媒体データ読取・記憶手段３５により記録媒体３９に記録された試料分析条件のデータが読み込まれて、コンピュータ２０にインストールされる（ステップＳ１）。予め、記録媒体３９とともに標準試料およびドリフト補正試料が装置に付属されていれば、これらの試料を準備する手間が省ける。つぎに、指定あるいは推奨する方法で、組成が既知の標準試料を調製する（ステップＳ２）。これは、操作マニュアルで具体的に調製方法が指示されるもので、例えば標準試料が鉄鋼の場合はその表面が研磨され、セメントの場合は加圧成形され、銅合金の場合は旋盤で切削される。その調製の手順は、図２のコンピュータ２０の表示手段３７の画面に表示してもよいし、この画面で操作マニュアルのどの箇所を見るべきかを指示してもよい。
【００２０】
上記調製された標準試料が試料台９に置かれた後、スタートボタン３０を押すと、上記読み込まれた試料分析条件のデータに基づいて制御プログラムが作動し、標準試料が測定されて、検量線が自動作成（更新）される（ステップＳ３）。検量線は複数の相異なる標準試料により作成される。制御プログラムの作動により、コンピュータ２０のデータ処理パラメータ演算・記憶手段３４に、分析試料に対応した標準試料の標準値、ドリフト補正条件、補正パラメータ等のデータ処理条件を与える一方で、測定制御手段３３に、蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を与えて、その測定条件下で、標準試料を測定させる。そして、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４に、標準試料の測定データに基づいて、検量線の検量線定数、マトリックス補正定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度のデータ処理パラメータを演算させ、その結果を記憶させる。この結果は、表示手段３７により表示され、必要に応じて印刷手段３８によりプリントアウトされる。
【００２１】
つぎに、標準試料に対応したドリフト補正用試料を測定する。この試料は長期にわたって変化がないことが要求される。このドリフト補正用試料が測定されて、ドリフト補正用試料の基準Ｘ線強度Ｉ0 が、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４に自動登録される（ステップＳ４）。ここでは、検量線作成のために、標準試料を測定したときと、ドリフト補正用試料を測定したときとは、装置にドリフトがないと仮定している。
【００２２】
つぎに、後に測定される分析試料に近い組成を持ち、組成が既知のチェック試料を測定する。このチェック試料が測定されて、チェック試料の元素含有率（％）が、先に標準試料により作成した検量線を用いて求められ、これが既知の値に合致するか否かが確認される（ステップＳ５）。合致すれば、図４の日常管理分析作業に進む（ステップＳ６）。
【００２３】
こうして、本装置は、記録媒体からの試料分析条件のデータに基づき、ＲＯＭ３６に格納された制御プログラムが作動し、測定制御手段３３，データ処理パラメータ演算・記憶手段３４を制御して、標準試料およびドリフト補正試料の試料分析条件の下で標準試料およびドリフト補正試料を測定させると、データ処理パラメータが自動的に作成される。したがって、分析試料の測定開始前の上記データ処理パラメータの作成作業を容易に行うことができる。
【００２４】
〔日常管理分析作業〕
図４において、まず、指定あるいは推奨する方法で分析試料を調製する（ステップＴ１）。つぎに、上記チェック試料が測定され、このチェック試料の含有率（％）が先に作成してデータ処理パラメータ演算・記憶手段３４に記憶した検量線を用いて求められ、既知の値に合致するか確認される（ステップＴ２）。合致すれば、分析試料の測定を開始することができる（ステップＴ７）。合致しなければ、上述した感度ドリフト補正を行う（ステップＴ３）。つまり、ドリフト補正用試料を測定して、そのＸ線強度Ｉを求め、先に求めた基準Ｘ線強度Ｉ0 との比α＝Ｉ／Ｉ0 を用いて感度ドリフト補正を行う。つぎに、再度、チェック試料が測定され、前記感度ドリフト補正を行ったのちのチェック試料の含有率（％）が、既知の値に合致するか否かが確認される（ステップＴ４）。合致すれば、分析試料の測定が開始される（ステップＴ７）。合致しなければ、それが２回目以上であるか否かが確認される（ステップＴ５）。２回目以上でない、つまり１回目であれば、ステップＴ３に戻る。２回目以上であれば、標準試料の検量線が不正確であるとして、検量線を再作成する（ステップＴ６）。つまり、図３の動作を再び行う。なお、検量線の再作成については、長期間、装置を使用していなかった場合などに行ってもよい。
【００２５】
ステップＴ７で分析試料の測定が開始された後、検量線法により、測定されたピーク強度から、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４に記憶された検量線定数、マトリックス補正定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度のデータ処理パラメータを使用して、分析試料Ｓの含有率が求められる。
【００２６】
なお、この実施形態では、検量線法で用いるデータ処理パラメータを自動的に作成しているが、適宜設定した元素含有率の初期値から、理論強度を用いた逐次近似収束計算で元素含有率を求めるファンダメンタルパラメータ法の場合には、ファンダメンタルパラメータ感度定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度のデータ処理パラメータを自動的に作成する。なお、重なり補正定数を求めないこともある。図４のステップＴ７で分析試料の測定が開始された後、ファンダメンタルパラメータ法により、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４に記憶されたファンダメンタルパラメータ感度定数、重なり補正定数およびドリフト補正基準強度を使用して、分析試料の含有率が求められる。
【００２７】
なお、この実施形態では、ドリフト補正は、各元素に対して１点で行う方法であるが、高強度および低強度の２点で行う手法でもよい。
【００２８】
なお、この実施形態では、一元素ずつゴニオメータを走査しながら測定する走査型の蛍光Ｘ線分析装置に適用しているが、各元素ごとに独立のゴニオメータを配し同時に多元素を分析する同時分析型に適用してもよい。また、上記記録媒体３９から試料分析条件を記憶させても従来の汎用分析は可能である。
【００２９】
なお、この実施形態では、記録媒体３９からの試料分析条件のデータにより、データ処理パラメータを自動的に作成しているが、これとは異なり、サーバなどの外部コンピュータに記憶されて、ネットワーク等の回線を通じて送信された試料分析条件のデータを受信・記憶する手段を設け、この手段によって受信した試料分析条件により、データ処理パラメータを自動的に作成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置を示す概略構成図である。
【図２】上記蛍光Ｘ線分析装置の制御部を示す概略構成図である。
【図３】上記装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】上記装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】検量線の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
【００３１】
２０…コンピュータ、３３…測定制御手段、３４…データ処理パラメータ演算・記憶手段、３５…記録媒体データ読取・記憶手段、３９…記録媒体、Ｓ…試料。
【図１】
2004212406.tif 000003
【図２】
2004212406.tif 000004
【図３】
2004212406.tif 000005
【図４】
2004212406.tif 000006
【図５】
2004212406.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月2日(2004.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析分析試料にＸ線を照射して分析を行う蛍光Ｘ線分析装置であって、
分析試料に対応した標準試料の標準値、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータが記録された記録媒体から前記試料分析条件のデータを読取・記憶する手段、または外部コンピュータから送信された前記試料分析条件のデータを受信・記憶する手段と、
前記記憶された試料分析条件に基づいて、前記標準試料を測定して、検量線定数を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算し、その結果を記憶するデータ処理パラメータ演算・記憶手段とを備えた蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項２】
分析試料を分析する蛍光Ｘ線分析装置の試料分析条件を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記試料分析条件は、分析試料に対応した標準試料の標準値、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含み、設定された試料分析条件の下で、蛍光Ｘ線分析装置の各部を制御するコンピュータの制御プログラムに制御を行わせて、前記標準試料を測定させ、検量線定数を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算させて、その結果を記憶させるものであることを特徴とする蛍光Ｘ線分析装置の試料分析条件を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析試料にＸ線を照射して分析を行う蛍光Ｘ線分析装置に関し、その分析試料に対応した標準試料による検量線定数やファンダメンタルパラメータ感度定数等のデータ処理パラメータの作成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｘ線を照射した分析試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を測定して試料の定量分析を行う蛍光Ｘ線分析装置が知られている。この装置は、試料にＸ線を照射するＸ線照射装置、Ｘ線を照射した試料から発生する蛍光Ｘ線を分光する分光器、分光された蛍光Ｘ線を検出する検出器、および装置全体を制御するコントローラ（コンピュータ）などを備えている。
【０００３】
試料の定量分析を行う方法には、検量線法とファンダメンタルパラメータ法がある。検量線法は、分析試料の分析成分および品種に見合う１個または複数個の標準試料を用いて、図５に示す標準試料のＸ線強度と含有率との関係を示す検量線に基づき、分析試料の元素含有率を求めるものである。この場合、分析試料の測定を開始する前に、上記標準試料を用意して、これを測定し、検量線定数と呼ばれるデータ処理パラメータを作成しておく必要がある。この作成の際、標準試料の標準値（濃度、厚み、付着量など）、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータをコンピュータに入力する必要があるが、従来はオペレータが手動で入力していた。補正パラメータ（マトリックス補正定数，重なり補正定数など）は共存元素の吸収・励起およびスペクトルの重なりの影響を補正するものである。標準試料によるデータ処理パラメータが作成されたのち、分析試料の測定が開始される。
【０００４】
また、ファンダメンタルパラメータ法は、適宜設定した元素含有率の初期値から、理論強度を用いた逐次近似収束計算で元素含有率を求めるものであり、この場合、分析試料の測定を開始する前に、装置感度を補正するために用いる標準試料の測定Ｘ線強度と理論Ｘ線強度との関係を示すファンダメンタルパラメータ感度定数および重なり補正定数と呼ばれるデータ処理パラメータを作成する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記データ処理パラメータを作成する場合、上記試料分析条件のうち特に上記補正パラメータや蛍光Ｘ線分析装置の測定条件等の条件設定には高度の専門知識と経験が必要であり、上記データを入力するオペレータは蛍光Ｘ線分析についての専門知識を持った者に限られるという問題があった。また、入力が手作業で行われるため、煩雑であり、ケアレスミスも発生しやすい。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決して、分析試料の測定開始前に、標準試料によるデータ処理パラメータの作成を容易に行うことができる蛍光Ｘ線分析装置およびこれに使用する記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、分析分析試料にＸ線を照射して分析を行う蛍光Ｘ線分析装置であって、分析試料に対応した標準試料の標準値、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータが記録された記録媒体から前記試料分析条件のデータを読取・記憶する手段、または外部コンピュータから送信された前記試料分析条件のデータを受信・記憶する手段と、前記記憶された試料分析条件に基づいて、前記標準試料を測定して、検量線定数を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算し、その結果を記憶するデータ処理パラメータ演算・記憶手段とを備えている。
ここで、記録媒体には、フロッピーディスク、ＭＯディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等が含まれる。外部コンピュータからの送信とは、例えばサーバなどの外部コンピュータに記憶されたデータをネットワーク等の回線を通じて送信する場合をいう。
【０００８】
請求項１の構成によれば、分析試料の測定開始前に、記録媒体のデータまたは送信されたデータからの標準試料の試料分析条件の下で標準試料を測定して、データ処理パラメータを自動的に作成するので、このデータ処理パラメータの作成を専門知識がなくとも、容易かつ正確に行うことができる。特に、試料分析条件のうち測定条件および補正パラメータについては、高度の専門知識と経験を必要とし、従来分析上のネックとなっていたが、その問題が解消される。
【０００９】
請求項２の発明は、分析試料を分析する蛍光Ｘ線分析装置の試料分析条件を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記試料分析条件は、分析試料に対応した標準試料の標準値、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含み、設定された試料分析条件の下で、蛍光Ｘ線分析装置の各部を制御するコンピュータの制御プログラムに制御を行わせて、前記標準試料を測定させ、検量線定数を含むデータ処理パラメータと、ファンダメンタルパラメータ感度定数を含むデータ処理パラメータとのいずれか一方を演算させて、その結果を記憶させるものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、分析試料の測定開始前に、記録媒体のデータまたは送信されたデータからの標準試料の試料分析条件の下で標準試料を測定して、データ処理パラメータを自動的に作成するので、このデータ処理パラメータの作成を専門知識がなくとも、容易かつ正確に行うことができる。また、本記録媒体に記録された分析アプリケーションを容易に多くの装置に組み込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置の構成図を示す。本装置は、試料ＳにＸ線を照射し、試料Ｓから発生する蛍光Ｘ線の強度を測定して、試料Ｓを定量分析するものである。本装置は、分析試料の測定開始前に、分析試料に対応した標準試料によるデータ処理パラメータを自動的に作成するものである。
【００１２】
本装置は、試料Ｓが固定される試料台９、試料Ｓに１次Ｘ線Ｂ１を照射するＸ線照射装置１、１次Ｘ線Ｂ１をフィルタリングする１次フィルタ２、試料Ｓの特定の測定部位からの蛍光Ｘ線（二次Ｘ線）Ｂ２のみを後述する検出器８に取り込むように視野制限する視野制限絞り３、２次Ｘ線Ｂ２のＸ線強度を減衰させるアッテネータ４、視野制限された蛍光Ｘ線Ｂ２を平行化する一次ソーラスリット５、ブラッグの式を満足する波長の蛍光Ｘ線Ｂ２のみを入射角θと同一の回折角θで回折する分光器６、回折した蛍光Ｘ線Ｂ３を平行化する二次ソーラスリット７、蛍光Ｘ線Ｂ３の強度を検出する検出器８、および検出器８からの出力パルスを計数して、測定対象元素のピーク強度を測定する計数回路１０を備えている。分光器６と検出器８とは、図示しないゴニオメータにより、一定の角度関係を保って回動される。
【００１３】
上記装置各部には、測定対象の試料Ｓに応じて、各部またはその所定の構成部分を光路上に移動させる移動機構が設けられている。すなわち、上記１次フィルタ２，アッテネータ４には、これらを光路上に進退させるフィルタ進退機構２２，アッテネータ進退機構２４が設けられている。視野制限絞り３は相異なる孔径の複数の絞り孔を周方向に配置しており、この視野制限絞り３には光路上に選択された絞り孔を交換配置する交換機構２３が設けられている。一次ソーラスリット５および二次ソーラスリット７はそれぞれ複数の互いに異なる開角からなるスリット部５Ａ〜５Ｃ，７Ａ〜７Ｃを有しており、一次ソーラスリット５および二次ソーラスリット７には各スリット部を光路上に進退させるスリット進退機構２５，２６が設けられている。前記各移動機構２２〜２６は、例えばラック・ピニオン式の機構である。分光器６は相異なる格子間隔をもつ複数の分光面を円周上に配置しており、この分光器６は、切換機構２７によって回転されることで、光路上に各分光面が切り換えて配置される。これらの機構２２〜２７は、後述するコントローラ２０内の測定制御手段３３により制御される。
【００１４】
さらに、本装置は、図２に示すように、装置全体を制御するコンピュータからなるコントローラ２０を備えている。コンピュータ２０は、そのＣＰＵ２１に、測定制御手段３３、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４および記録媒体データ読取・記憶手段３５を内蔵し、制御プログラムを格納したＲＯＭ３６、データ処理パラメータの作成作業をスタートさせるスタートボタンのようなスタート指令手段３０、各動作内容と各データ内容を画面に表示する表示手段３７、および印刷手段３８を有する。
【００１５】
上記記録媒体データ読取・記憶手段３５は、標準試料の標準値、補正パラメータおよび蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を含む試料分析条件のデータが記録されたフロッピーディスクのような記録媒体３９から上記試料分析条件のデータを読取・記憶する。
【００１６】
上記測定制御手段３３は、記憶された試料分析条件のうちの測定条件の下で、ＲＯＭ３６に格納された制御プログラムにしたがい、上記蛍光Ｘ線分析装置各部を作動させて、標準試料を測定させる。データ処理パラメータ演算・記憶手段３４は、記憶された試料分析条件のうちのデータ処理条件に基づいて、標準試料の測定データから、検量線定数、マトリックス補正定数および重なり補正定数を演算し、その結果を記憶する。また、マトリックス補正定数もしくは重なり補正定数またはその両方を演算しない場合もある。例えば、マトリックス補正定数、重なり補正定数は演算させずに、蛍光Ｘ線分析方法の規格であるＪＩＳＧ１２５６の解説に記載されているマトリックス補正定数（総合補正係数）、重なり補正定数（重なり補正係数）をフロッピーディスク等に記憶させておき、この定数を装置に読取・記憶させ、記憶させたマトリックス補正定数、重なり補正定数を使用して、検量線定数を演算する場合である。なお、分析対象元素や共存元素の種類によっては、マトリックス補正定数もしくは重なり補正定数またはその両方を使用しない場合もある。
【００１７】
上記記録媒体３９には、前記データ処理条件として、例えば、検量線定数、マトリックス補正定数および重なり補正定数を演算するのに必要な標準試料の標準値（濃度）、共存元素の吸収・励起およびスペクトルの重なりの影響を補正する補正パラメータ（マトリックス補正定数，重なり補正定数など）、出力設定（出力桁，表示の方法，分析値の表示方法など）等が書き込まれている。また、蛍光Ｘ線分析装置各部の測定条件として、例えば、視野制限絞り３、分光器６、１次，２次ソーラスリット５，７、１次フィルタ２およびアッテネータ４における各部またはその構成部分の選定のほか、Ｘ線照射装置２の電力値やＸ線照射時間、ピーク角度（波長）、分光角度２θ、バックグラウンド角度、計数回路１０を形成する波高分析器（ＰＨＡ）の窓の幅やパルスカウント時間（測定時間）等のＰＨＡ条件、分析試料の分析径、装置外部の雰囲気、および装置内部の真空設定（真空度，真空の引き方）等の設定が書き込まれている。
【００１８】
上記構成の蛍光Ｘ線分析装置の動作を、図３，４のフローチャートに基づいて説明する。図３は、標準試料によるデータ処理パラメータを作成する動作を示し、図４は、分析試料の分析を行う日常管理分析作業の動作を示す。
【００１９】
〔データ処理パラメータの作成作業〕
図３において、まず、図２の記録媒体データ読取・記憶手段３５により記録媒体３９に記録された試料分析条件のデータが読み込まれて、コンピュータ２０にインストールされる（ステップＳ１）。予め、記録媒体３９とともに標準試料が装置に付属されていれば、これらの試料を準備する手間が省ける。つぎに、指定あるいは推奨する方法で、組成が既知の標準試料を調製する（ステップＳ２）。これは、操作マニュアルで具体的に調製方法が指示されるもので、例えば標準試料が鉄鋼の場合はその表面が研磨され、セメントの場合は加圧成形され、銅合金の場合は旋盤で切削される。その調製の手順は、図２のコンピュータ２０の表示手段３７の画面に表示してもよいし、この画面で操作マニュアルのどの箇所を見るべきかを指示してもよい。
【００２０】
上記調製された標準試料が試料台９に置かれた後、スタートボタン３０を押すと、上記読み込まれた試料分析条件のデータに基づいて制御プログラムが作動し、標準試料が測定されて、検量線が自動作成（更新）される（ステップＳ３）。検量線は複数の相異なる標準試料により作成される。制御プログラムの作動により、コンピュータ２０のデータ処理パラメータ演算・記憶手段３４に、分析試料に対応した標準試料の標準値、補正パラメータ等のデータ処理条件を与える一方で、測定制御手段３３に、蛍光Ｘ線分析装置の測定条件を与えて、その測定条件下で、標準試料を測定させる。そして、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４に、標準試料の測定データに基づいて、検量線の検量線定数、マトリックス補正定数および重なり補正定数を演算させ、その結果を記憶させる。この結果は、表示手段３７により表示され、必要に応じて印刷手段３８によりプリントアウトされる。
【００２１】
つぎに、後に測定される分析試料に近い組成を持ち、組成が既知のチェック試料を測定する。このチェック試料が測定されて、チェック試料の元素含有率（％）が、先に標準試料により作成した検量線を用いて求められ、これが既知の値に合致するか否かが確認される（ステップＳ４）。合致すれば、図４の日常管理分析作業に進む（ステップＳ５）。
【００２２】
こうして、本装置は、記録媒体からの試料分析条件のデータに基づき、ＲＯＭ３６に格納された制御プログラムが作動し、測定制御手段３３，データ処理パラメータ演算・記憶手段３４を制御して、標準試料の試料分析条件の下で標準試料を測定させると、データ処理パラメータが自動的に作成される。したがって、分析試料の測定開始前の上記データ処理パラメータの作成作業を容易に行うことができる。
【００２３】
〔日常管理分析作業〕
図４において、まず、指定あるいは推奨する方法で分析試料を調製する（ステップＴ１）。つぎに、上記チェック試料が測定され、このチェック試料の含有率（％）が先に作成してデータ処理パラメータ演算・記憶手段３４に記憶した検量線を用いて求められ、既知の値に合致するか確認される（ステップＴ２）。合致すれば、分析試料の測定を開始することができる（ステップＴ４）。合致しなければ、標準試料による検量線が不正確であるとして、検量線を再作成する（ステップＴ３）。つまり、図３の動作を再び行う。なお、検量線の再作成については、長期間、装置を使用していなかった場合などに行ってもよい。
【００２４】
ステップＴ４で分析試料の測定が開始された後、検量線法により、測定されたピーク強度から、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４に記憶された検量線定数、マトリックス補正定数および重なり補正定数を使用して、分析試料Ｓの含有率が求められる。
【００２５】
なお、この実施形態では、検量線法で用いるデータ処理パラメータを自動的に作成しているが、適宜設定した元素含有率の初期値から、理論強度を用いた逐次近似収束計算で元素含有率を求めるファンダメンタルパラメータ法の場合には、ファンダメンタルパラメータ感度定数および重なり補正定数を自動的に作成する。なお、重なり補正定数を求めないこともある。図４のステップＴ４で分析試料の測定が開始された後、ファンダメンタルパラメータ法により、データ処理パラメータ演算・記憶手段３４に記憶されたファンダメンタルパラメータ感度定数および重なり補正定数を使用して、分析試料の含有率が求められる。
【００２６】
なお、この実施形態では、一元素ずつゴニオメータを走査しながら測定する走査型の蛍光Ｘ線分析装置に適用しているが、各元素ごとに独立のゴニオメータを配し同時に多元素を分析する同時分析型に適用してもよい。また、上記記録媒体３９から試料分析条件を記憶させても従来の汎用分析は可能である。
【００２７】
なお、この実施形態では、記録媒体３９からの試料分析条件のデータにより、データ処理パラメータを自動的に作成しているが、これとは異なり、サーバなどの外部コンピュータに記憶されて、ネットワーク等の回線を通じて送信された試料分析条件のデータを受信・記憶する手段を設け、この手段によって受信した試料分析条件により、データ処理パラメータを自動的に作成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る蛍光Ｘ線分析装置を示す概略構成図である。
【図２】上記蛍光Ｘ線分析装置の制御部を示す概略構成図である。
【図３】上記装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】上記装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】検量線の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０…コンピュータ、３３…測定制御手段、３４…データ処理パラメータ演算・記憶手段、３５…記録媒体データ読取・記憶手段、３９…記録媒体、Ｓ…試料。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004212406.tif 000008
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004212406.tif 000009