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蛍光エックス線分析装置 X-ray fluorescence

蛍光エックス線分析装置X-ray fluorescence

蛍光X線分析装置とは、X線を試料に照射することで発生する蛍光X線を測定し、試料を構成している元素の種類と濃度を迅速に分析する装置です。

JSX-1000S:日本電子製

蛍光X線分析法の原理

物質にX線を照射した際に発生する蛍光X線は元素毎にエネルギーが異なるため、元素の同定が可能です。
X線は物質を透過する能力が高いため、固体、液体、粉体を非破壊で分析することが可能であり、RCF(リフラクトリー・セラミック・ファイバー)や有機・無機物質だけではなく、由来が不明の液体、その他未知の異物試料と分析可能な物質は広範に渡ります。
また、蛍光X線分析法はその汎用性の高さから多種多様な分析で用いられています。前処理を必要としないことから、RoHS指令における簡易分析(スクリーニング)など精密分析の前段階の分析にも用いることもできます。

分析例

「純チタン製」食器のチタン含有率分析

「純チタン製」のコップ
市販されている食器類にはチタン製の商品があります。チタンは軽くて強い上に錆びず金属特有の臭いも少なく、イオン化して飲み物にも溶け出すこともないため安全で食器類に適した素材と考えられています。そうしたチタン製の食器類には「純チタン製」と記載されたものがありますが、どのような素材で構成され、どのくらいの純度なのかを分析してみました。
分析装置にコップをセットした図
装置内には、高さ約8cm、直径約30cmまでの大きさの物体を入れることが可能です。もちろん、少量の物体や液体も専用のトレイに入れれば、分析可能です。

試料セット後、蛍光X線分析装置で分析をすると、下図のようなデータが取得できます。

蛍光X線装置による元素分析結果 蛍光X線装置による簡易定量結果

分析した結果、チタンが99.6%と非常に高く、それ以外の物質では、バナジウムが0.15%、塩素が0.05%と微量でした。ちなみに、「純チタン製」とはあくまでも純度の高いチタンで製造されたものであり、チタン純度が99%を超えるものを呼びます。今回の分析結果から、当コップは純度の高い「純チタン製」であることがわかりました。
今回の分析にかかった時間は約10分でした。

このように、蛍光X線分析装置では、特別な前処理が不要で、簡便に元素の分析が可能です。今回の食器のような比較的大きな固形物や、液体でも分析可能です。

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