蛍光X線分析装置（XRF）

詳細・スペック

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詳細・スペック

＜XRFの特徴＞

XRFはX‐ray Fluorescenceの略で、蛍光X線分析法と呼ばれます。XRDはCCDカメラで像の観察を行いながら、その視野に対しての元素分析を行うことができます。XRFは分析対象試料にX線(１次X線)を照射した際に発生する、蛍光X線を観測することによって分析対象試料の含有元素を定性、定量分析する方法です。X線を用いるため、蒸着などのコーティング処理を必要とせず、大型試料・固体・薄膜、粉体、液体などの試料を破壊することなく大気圧下で測定することが可能です。XRFの分解能は約150eVです。Na(ナトリウム)〜U(ウラン)の元素を同時に短時間で測定することができます。NaやMgなどの軽元素を測定する場合、数％オーダーは無いと検出限界となることがあります。X線発生装置から発生したX線を細く絞って分析対象試料に照射し、試料を透過したX線や試料から発生した蛍光X線を検出することにより、元素マッピングを行うことができます。SEM-EDXとの大きな違いとして、SEM-EDXは電子線を照射するのに対し、XRFはX線を照射するというところにあります。また、XRFはSEM-EDXと比べて重元素の分析に強く、更に分析領域が広範で深さもあり試料凹凸によるX線強度変化の影響を受けにくいため、様々な材料分析やメッキなどの膜厚測定などに有効です。
膜圧を理論計算にて算出する際には層構造が既知であることが必要です。また、下地と同種の元素が膜に含まれている場合は評価が困難であるので注意が必要です。

＜XRFの原理＞

XRFはX線を規定幼体の原子に照射することにより内殻電子を原子外に励起します。このとき原子の内閣には空孔が生じます。内閣に空孔を持つ状態はエネルギー的に不安定なため、外殻電子が内殻に遷移します。その際に、遷移前の状態と遷移後の状態のエネルギー差に相当する蛍光X線を放出します。蛍光X線は元素により固有のエネルギーを持っているので、これを測定することにより元素分析を行う事ができます。X線は透過能力が高いため、元素・管電圧にもよりますが数μm~数mmオーダー深さまで検出することができます。
XRFは発生した蛍光X線をそのまま検出器で検出し、電気的エネルギーに反応してスペクトルを分離し算出します。全元素の蛍光X線を検出器に取り込むため、短時間での測定が可能であり、種々のスクリーニング分析に用いられています。

可能な実験例

○合金めっき膜圧の測定

合金めっきをした試料材料を測定し各成分のスペクトルを分析することによって密度、付着量、膜厚を求めることができます。

○基板の電極部周辺の面分析

基板の電極部分を測定し元素マッピングすることによって金属の分布を知ることができます。

○岩石の成分分析

岩石粉体状に砕き測定することで岩石に含まれる成分の種類と量などを分析することができます

○廃液の成分分析

廃液を液体のまま測定することによって、液中に含まれる成分や量などを分析することができます。


※組織により上記実験ができない場合がございます。